JP2001323375A - プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空チャンバーを構成している円筒状電極及
び前記真空チャンバーの中央に対向電極である円筒状支
持体を備え、前記円筒状電極に設けた複数個の穴から原
料ガスを放出し、前記円筒状支持体上に堆積膜を形成す
るプラズマＣＶＤ法による成膜装置において、反応容器
内のガス流を安定化することにより、膜厚及び膜質が均
一な堆積膜を定常的に形成し、且つ、画像欠陥を激減し
うると共に、量産化を行なうことでその歩留まりを飛躍
的に向上させる方法及び装置を提供する。 【解決手段】 前記円筒状電極を冷却するための流体お
よび前記原料ガスの供給を行なう、前記円筒状電極内部
の長手方向に沿ってそれぞれ別個に設けられた複数個の
管状空洞部を有する堆積膜の製造装置並びにそれを用い
た堆積膜の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマＣＶＤ法
(ＰＣＶＤ)により、支持体上に機能性堆積膜、特に電子
写真用感光体、光起電力デバイス、画像入力用ラインセ
ンサー、撮像デバイス、ＴＦＴ等の半導体素子として好
適に利用できる、結晶質、または非単結晶半導体を連続
的に形成する堆積膜形成方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体デバイス、電子写真用感光
体、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、
例えば水素または/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)と略記する]のような非単結晶質の堆積膜または
ダイヤモンド薄膜のような結晶質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、すなわち、原料ガス
を直流または高周波、あるいはマイクロ波によるグロー
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、アルミニウム等の支持体上に堆積
膜を形成する方法により形成され、そのための装置も各
種提案されている。

【０００３】例えば、図６は高周波プラズマＣＶＤ法に
よる電子写真用感光体の製造装置の一例を示す模式的な
構成図であり、図７は真空チャンバーを構成している円
筒状電極を示す模式的な構成図である。

【０００４】この装置は大別すると、堆積装置、原料ガ
スの供給装置、円筒状電極(２０１)内を減圧にするため
の排気装置から構成されている。堆積装置中の円筒状電
極(２０１)内には円筒状支持体(２０２)、支持体加熱用
ヒーター(２０５)が設置され、円筒状電極(２０１)の内
壁(２０４)の原料ガス放出孔(２０９)を有し、さらに高
周波マッチングボックス(図示せず)が円筒状電極外壁の
導入部(２０６)に接続されている。なお、２０７は上部
絶縁碍子、２０８は下部絶縁碍子、２１０は排気ライン
である。

【０００５】原料ガス供給装置は、ＳiＨ₄,ＧeＨ₄,Ｈ₂,
ＣＨ₄,Ｂ₂Ｈ₆,ＰＨ₃等の原料ガスのボンベと流出バル
ブ、マスフローコントローラー、及び補助バルブの順で
構成されている。

【０００６】こうした従来の堆積膜形成装置を用いた堆
積膜の形成は、例えば以下のように行なわれる。まず、
円筒状電極(２０１)内に円筒状支持体(２０２)を設置
し、不図示の排気装置(例えば真空ポンプ)により円筒状
電極(２０１)内を排気する。続いて、支持体加熱用ヒー
ター(２０５)により円筒状支持体(２０２)の温度を２０
℃乃至４５０℃の所定の温度に制御する。

【０００７】円筒状支持体(２０２)が所定の温度になっ
たところで原料ガスを、原料ガス供給装置より原料ガス
供給管(２０３)を介して円筒状電極(２０１)内空洞部に
導入し、円筒状電極内壁(２０４)に設けられたガス放出
孔(２０９)より円筒状電極(２０１)内へ放出する。次に
マスフローコントローラーによって各原料ガスが所定の
流量になるように調整する。その際、円筒状電極(２０
１)内の圧力が 133Ｐa以下の所定の圧力になるように真
空計を見ながら排気ラインに設けられたメインバルブの
開口量にて調整する。

【０００８】内圧が安定したところで、周波数 13.56
ＭＨzの高周波電源を所望の電力に設定して、高周波マ
ッチングボックスを通じて円筒状電極(２０１)の外壁に
設けられた導入部(２０６)より高周波電力を導入し、グ
ロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって円
筒状電極(２０１)内に導入された原料ガスが分解され、
円筒状支持体(２０２)上に所定のシリコンを主成分とす
る堆積膜が形成されるところとなる。所望の膜厚の形成
が行なわれた後、高周波電力の供給を止め、流出バルブ
を閉じて反応器へのガスの流入を止め、堆積膜の形成を
終える。

【０００９】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の光受容層を形成することができ
る。

【００１０】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブは全て閉じられていることはいうまで
もなく、また、それぞれのガスが円筒状電極(２０１)
内、流出バルブから円筒状電極(２０１)に至る配管内に
残留することを避けるために、流出バルブを閉じ、補助
バルブを開き、さらに排気メインバルブを全開にして系
内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行なう。

【００１１】このようにして、電子写真用感光体のよう
な大面積を有する堆積膜を形成する場合、膜厚、膜質の
均一化が必要であり、そのために装置構成も各種提案さ
れている。

【００１２】例えば、特開昭５９-３８ ３７５号公報に
よれば、真空チャンバーを構成している円筒状電極を二
重構造として電極内にガス室を設け、さらには、円筒状
電極内壁に設けられた複数個のガス放出孔の穴数調整に
より、原料ガスを均一に放出させ、膜厚を均一化させる
技術が開示されている。

【００１３】特公平４-３８ ４４９号公報によれば、反
応室を形成する外部電極板とガス放出孔を有する内部電
極板とからなり、これらの両電極板が同電位である円筒
状の少なくとも二重構造とした装置構成とすることで、
膜厚、膜質の均一性を改善する技術が開示されている。

【００１４】特公平５-３２ ４７２号公報によれば、反
応容器内にそれぞれ大小の径を有する円筒状の第１周板
と第２周板とを同心円上に配列し、第２周板に設けられ
た通過孔の穴径を第１周板の穴径より小さくする、もし
くは孔数を多くすることで、ガスが均一に供給される技
術が開示されている。

【００１５】これらの技術により電子写真用感光体の膜
厚や膜質の均一性が向上し、それに伴って歩留まりも向
上してきた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置で作成された電子写真用感光体は、膜厚、膜質が均
一化され歩留まり面で改善されてきたが、総合的な特性
向上を図る上でさらに改良される余地が存在するのが実
情である。

【００１７】特に、電子写真装置の高画質、高速化、高
耐久化は急速に進んでおり、電子写真用感光体において
は電気的特性や光導電特性の更なる向上と共に、帯電
能、感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に性能を延
ばすことが求められている。

【００１８】そして、電子写真装置の画像特性向上のた
めに電子写真装置内の光学露光装置、現像装置、転写装
置等の改良がなされた結果、電子写真用感光体において
も従来以上の画像特性の向上が求められるようになっ
た。

【００１９】このような状況下において、前述した従来
技術により上記課題についてある程度の膜厚、膜質の均
一化が可能になってはきたが、更なる画像品質への課題
としては未だ充分とはいえない。特にアモルファスシリ
コン系感光体の更なる高画質化への課題として、さら
に、均一な膜を得ることと共に、微小な画像欠陥の発生
を抑制することが挙げられる。そのためには、反応空間
内のガスの流量、速度のバランスをとることが必要であ
る。また、成膜中に円筒状電極内壁に付着した膜等が支
持体上に飛散し、堆積膜が異常成長し、画像上で微小な
画像欠陥の発生するところとなる。そのため、支持体以
外に付着した膜等の生成物が支持体へと飛散することを
防止しなければならない。

【００２０】本発明の目的は、上述のごとき従来の堆積
膜形成装置における諸問題を克服して、電子写真用感光
体に使用する堆積膜を形成する方法及び装置について、
上述の諸問題を解決し、上述の要求を満たすようにする
ことを目的とする。

【００２１】すなわち、本発明の主たる目的は、反応容
器内のガス量のバランスをとり、膜厚及び膜質が均一な
堆積膜を定常的に形成し、且つ、画像欠陥を激減しうる
プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成方法及び装置を提供
することにある。

【００２２】本発明の他の目的は、形成される膜の諸物
性、成膜速度、再現性の向上、膜の生産性を向上し、量
産化を行なう場合その歩留まりを飛躍的に向上させるこ
とを可能にするプラズマＣＶＤ法による堆積膜量産装置
を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、反
応室の側壁の少なくとも一部を構成する円筒状電極と、
該円筒状電極の内周面中に設けられた真空気密可能な反
応空間と、該反応空間内に、堆積膜形成用の円筒状基体
を設置するための基体ホルダーと、該反応空間内に原料
ガスを導入するための原料ガス導入手段と、該反応空間
内に導入された原料ガスを励起させてグロー放電を発生
させるための高周波エネルギーを前記円筒状電極を利用
して導入する高周波エネルギー導入手段と、前記反応空
間を排気する排気手段と、を有するプラズマＣＶＤ法に
よる堆積膜の製造装置において、前記反応室の側壁が、
前記円筒状電極の冷却用流体を流す冷却用管状空洞部の
複数と、前記原料ガス導入手段へ原料ガスを供給する原
料ガス用管状空洞部の複数とを有し、これら管状空洞部
の各々が該円筒状電極の底部から頭部へその軸方向に沿
って伸びて配置されていることを特徴とする堆積膜の製
造装置についてのものである。

【００２４】また、反応室の側壁の少なくとも一部を構
成する円筒状電極の内周面内に形成した反応空間に円筒
状基体を設置し、該反応空間を真空気密として原料ガス
を導入し、高周波エネルギーを印加して該原料ガスを励
起しグロー放電を生じさせるとともに前記円筒状基体に
堆積膜を形成する工程を有するプラズマＣＶＤ法による
堆積膜の製造方法において、前記反応室の側壁に、前記
円筒状電極の冷却用流体を流す冷却用管状空洞部の複数
と、前記原料ガス導入手段へ原料ガスを供給する原料ガ
ス用管状空洞部の複数とを設け、これらの管状空洞部を
用いて前記円筒状電極の冷却及び前記原料ガス導入手段
への原料ガスの供給を行なうことを特徴とする堆積膜の
製造方法についてのものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】まず、本発明の手がかりとなった
知見について述べる。

【００２６】本発明者らは、従来の堆積膜形成方法にお
ける前述の問題を克服して、前述の本発明の目的を達成
すべく鋭意研究を重ねたところ、円筒状電極を兼ねた反
応容器側壁の内側は、前記側壁の長手方向に沿った原料
ガス導入手段である複数個の管状空洞部と、前記側壁の
長手方向に沿った電極を冷却するための流体(以下冷却
流体とよぶ)の導入手段である複数個の管状空洞部とで
構成され、前記原料ガスを、原料ガス導入手段である管
状空洞部を介して、前記側壁に設けた複数個の穴から原
料ガスを放出し、且つ前記電極を冷却するための流体
を、流体の導入手段である管状空洞部に流し前記円筒状
支持体に堆積膜を形成することが、堆積膜の均一性及び
画像欠陥の発生に大きく影響するという知見を得た。

【００２７】従来の装置構成である二重構造の場合、ガ
ス導入手段である管状空洞部から導入されたガスが二重
構造である外壁と内壁の間に設けられた空洞部の容積が
大きいため、外壁に設けられたガス放出孔へ均一に供給
することが困難であったが、本発明の装置構成とするこ
とで、ガス導入管から導入されたガスが二重構造である
外壁と内壁の間に設けられた空洞部の容積が小さくなる
ため均一に分配される。

【００２８】また空洞部に導入する前に周方向の分配管
及び/または長手方向の分配管を設けたことで前記空洞
部にガスが供給される以前に周方向、長手方向でより均
一に分配されることで、外壁に設けられたガス放出孔か
らのガス放出が均一となるものである。すなわち、堆積
される堆積膜の膜質及び膜厚を円筒状支持体の周方向ま
たは長手方向で均一にすることができるというものであ
る。

【００２９】また、円筒状支持体に積層させる層種によ
っては、ガス量、内圧、投入電力パワー等が異なること
から、特に長手方向のむらの制御が必要となる。従来の
装置構成である二重構造の場合一体型の空洞部であるこ
とから、長手方向のむらの制御は、円筒状電極外壁に設
けられた長手方向のガス放出孔の分布を調整して対応し
ていたが、この場合、堆積膜形成途中での分布調整がで
きないことから積層される層種によってはむらが生じて
しまう。

【００３０】これらに対しては、本発明の装置構成は、
従来の二重構造の一体型の空洞部とは異なり、単独で複
数個設けられていることから、原料ガス供給は、堆積膜
を形成するためのガス種別、または層構成別に空洞部を
供給しうることが可能となる。

【００３１】すなわち、積層される層種に対して、適切
な分布のガス放出孔を有した空洞部のみを原料ガス供給
バルブ制御または、原料ガス分配管を層種別、またはガ
ス種別によって接続するというように切り替えて使用で
きる構成となることから、長手方向で各々の層種でのガ
スバランスが均一化され、堆積される堆積膜の膜質及び
膜厚を円筒状支持体の長手方向で均一にするものであ
る。

【００３２】さらに、本発明では、原料ガス導入流路で
ある管状の空洞部を介して、円筒状電極に設けた複数個
の穴から原料ガスを放出し、且つ円筒状電極の冷却流体
をその流路である管状の空洞部に流し円筒状支持体に堆
積膜を形成することで、前述したように堆積される堆積
膜の膜質及び膜厚を均一化すると同時に、画像欠陥の発
生を抑えるものである。

【００３３】すなわち、従来の装置構成である二重構造
の場合、円筒状電極内壁の原料ガス放出孔より放出され
た原料ガスは、円筒状電極内壁ガス放出孔近傍でプラズ
マまたは、温度により即分解されるため、円筒状電極内
壁のガス放出孔端部に膜が堆積してしまう。この堆積し
た膜が長時間の堆積膜形成中に膜の応力により、円筒状
電極内壁のガス放出孔端部より剥がれ、支持体状に飛散
し、堆積膜が異常成長し、画像上で微小な画像欠陥の発
生するところとなる。

【００３４】この現象は、膜が堆積される部分の温度に
関係しているものであり、温度が高いと膜として成長
し、温度が低いとポリシランになるものである。ポリシ
ランになった場合、円筒状電極内壁のガス放出孔端部に
は堆積しないことから、画像欠陥の発生は抑えられる。

【００３５】そのことから、従来の装置構成でも、プラ
ズマや、支持体加熱用ヒーターにより円筒状電極の温度
が高くなるのを防ぐため、円筒状電極を冷却する方法が
とられているが、従来のような円筒状電極が二重構造の
場合は円筒状電極の外壁に、コイル状のパイプを設け、
そのパイプ内に流体、例えば水、液体窒素等を流して円
筒状電極を冷却するものであるが、間接的な冷却である
こと、円筒状電極自体の肉厚があり熱伝導が悪い等の影
響により必ずしも円筒状電極のガス放出孔近傍は十分に
冷却されているものではなかった。

【００３６】また、円筒状電極の冷却については、別の
装置形態でも行なわれており、例えば、特公平６-７４
５０４号公報では、ガス導入形態は異なるものの、電極
を冷却する技術が開示されているが、この場合において
も、ガス導入口付近は高温となることから、膜剥がれが
起こりやすい状況であった。

【００３７】本発明の装置構成とすることで、円筒状電
極の長手方向に沿った複数個の原料ガス導入流路である
管状の空洞部と、円筒状電極内壁に長手方向に設けられ
たガス放出孔の近傍に沿った形で冷却するための流体が
流れる複数個の長手方向の空洞部を設けたことで、ガス
放出孔近傍の冷却効果が向上し、ガス放出孔端部に堆積
する膜の剥がれがなくなり、その結果、支持体状に飛散
し、堆積膜が異常成長して起こる画像上で微小な画像欠
陥の発生を抑えることができるものである。

【００３８】また、円筒状電極が効率よく冷却されるこ
とで、不必要な箇所へ堆積される膜がなくなり、ガスの
利用効率も向上したと同時に、支持体に堆積される膜が
良質膜となり、その結果、帯電能の向上という予期せぬ
効果が得られた。

【００３９】さらに、冷却効率を上げるために、冷却流
体の流路である管状の空洞部への流体の供給、排出は、
該流体の流路である管状の空洞部の上下に設けられた周
方向の流体分配管を介して供給、排出することで、流体
を周方向に均一に分配することができ、円筒状電極の冷
却むらをなくすことができるものである。

【００４０】また、流体導入管となりうる管状の空洞部
への流体の供給は、円筒状電極の下部側より下部流体分
配管を介して導入し、上部流体分配管を介して円筒状電
極上部側より排出することで、流体に重力が加わり、周
方向に均一に分配することができ、円筒状電極の冷却む
らをなくすことができるものである。この際、円筒状電
極に設けられた流体の供給、排出口は、円筒状電極の周
方向いずれの位置でも問題はないが、特に対向位置に設
けることで、より冷却効率を上げることができるもので
ある。

【００４１】以下図面を用いて本発明について詳述す
る。

【００４２】図１〜５は、本発明のプラズマＣＶＤ法に
よる堆積膜形成装置における円筒状電極、円筒状支持体
を含む対向電極の配置を模式的に示す断面図である。図
１、図２は堆積膜形成装置の模式的断面図であり、図
３、４は円筒状電極に設けられた空洞部を示す模式的上
断面図であり、図５は、配管系統を示す略図である。

【００４３】図中１０１は円筒状電極、１０２は円筒状
支持体を含む対向電極、１０３は原料ガス導入管となり
うる管状の空洞部、１０４は円筒状電極内壁、１０５は
支持体加熱用ヒーター、１０６は円筒状電極外壁の高周
波導入部、１０７は上部絶縁碍子、１０８は下部絶縁碍
子、１０９は円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔、
１１０は円筒状電極内下部周方向ガス分配管、１１１は
円筒状電極内情部周方向ガス分配管、１１２は原料ガス
導入口、１１３は排気ライン、１１４は長手方向ガス分
配管、１１５は周方向ガス分配管、１１６は流体導入管
となりうる管状の空洞部、１１７は流体導入口、１２０
は流体排出口、１１８は円筒状電極内下部周方向の流体
分配管、１１９は円筒状電極上部周方向の流体分配管を
それぞれ示している。

【００４４】本発明における、原料ガス導入管となりう
る複数個の管状の空洞部の個数は、４個以上、１００個
以下が好ましく、より好ましくは１０個以上、６０個以
下が本発明には適している。

【００４５】また、原料ガス導入管となりうる複数個の
管状の空洞部の径は、３ｍｍ以上、２０ｍｍ以下が好ま
しく、より好ましくは５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下が本発
明には適している。

【００４６】また、原料ガス導入管となりうる複数個の
管状の空洞部は、円筒状電極の底部から頭部へその軸方
向に沿って配置されているものであり、管状の空洞部の
断面形状は、円形、四角形、楕円形いずれの形状でも可
能であるが、空洞部の加工性の面から円形が本発明には
適している。

【００４７】さらに、原料ガス導入管となりうる複数個
の管状の空洞部は単管構造であるが、少なくとも二重管
構成にした場合においても同等の効果が得られるもので
ある。

【００４８】図１のような構成の場合、円筒状電極内に
設けられている周方向ガス分配管は上下に設けられてい
ることが本発明には適しているが、いずれか一方でも何
ら支障はない。また、円筒状電極外に、長手方向のガス
分配管を設け、原料ガス導入口(１１２)から長手方向ガ
ス分配管を介して空洞部にガスを導入させても構わな
い。その場合、少なくとも１つ以上に分配することが好
ましく、より好ましくは２つ以上に分配することが本発
明には適している。

【００４９】さらに、原料ガス導入口(１１２)は、少な
くとも、１つ以上から導入されていることが好ましく、
より好ましくは２つ以上から導入することが本発明には
適している。

【００５０】図２のような構成の場合、円筒状電極外に
周方向ガス分配管(１１５)、長手方向分配管(１１４)が
設けられているが、周方向ガス分配管のみでも何ら支障
はない。また、円筒状電極外に長手方向のガス分配管を
設ける場合、少なくとも、１つ以上に分配することが好
ましく、より好ましくは２つ以上に分配することが本発
明には適している。

【００５１】さらに、原料ガス導入口(１１２)は、少な
くとも１つ以上から導入されていることが好ましく、よ
り好ましくは２つ以上から導入することが本発明には適
している。

【００５２】なお、本発明は、円筒状電極内にガス導入
管となりうる複数個の形状の空洞部と周方向のガス分配
管を設けたことを特徴としており、長手方向のガス分配
管有無、原料ガス導入口の数については、所望の堆積膜
が得られるように適宜設計することが望ましい。

【００５３】図５は、ガス導入流路である複数個の管状
の空洞部と、流体導入管流路である複数個の管状の空洞
部が交互に配列されている場合の配管系統であり、本発
明には適しているが、円筒状電極を冷却する効果が得ら
れればいずれの配列でも問題はなく、適宜設計すること
が望ましい。

【００５４】また、流体導入流路である複数個の管状の
空洞部も、原料ガス導入管となりうる複数個の管状の空
洞部と同様、円筒状電極の底部から頭部へその軸方向に
沿って配置されているものであり、管状の空洞部の断面
形状は、円形、四角形、楕円形いずれの形状でも可能で
あるが、空洞部の加工性の面から円形が本発明には適し
ている。

【００５５】また、流体導入流路である複数個の管状の
空洞部の個数は、ガス導入流路である複数個の管状の空
洞部の個数と同等にすることが本発明には適している
が、円筒状電極を冷却する効果が得られればいずれの個
数でも問題はなく、適宜設計することが望ましい。

【００５６】さらに、流体導入流路である複数個の管状
の空洞部の径は、空洞部加工上の点からガス導入流路で
ある複数個の管状の空洞部の径と同等とすることが本発
明には適しているが、円筒状電極を冷却する効果が得ら
れればいずれの径でも問題はなく、適宜設計することが
望ましい。

【００５７】また、流体導入流路である複数個の管状の
空洞部に流す流体は、冷却効果を得られるものであれば
いずれも問題はないが、本発明には、水、液体窒素が適
している。

【００５８】図８(a,b)は、前述の空洞部を切り替えて
使用する場合の配管系統を示す略図であり、本図は円筒
状電極内にガス導入流路である管状の空洞部と流体導入
流路である管状の空洞部を各々１８個交互に設けた場合
の一例を示しており、図中３０１〜３０６、３１１〜３
１６は自動開閉バルブ、３０７は周方向ガス分配管１、
３０８は周方向ガス分配管２、３０９は原料ガス導入口
１、３１０は原料ガス導入口２、３１７は流体導入口、
３１８は周方向流体分配管をそれぞれ示している。

【００５９】図８(a)は、自動バルブ制御により、各々
の空洞部へのガス導入部を制御するものであり、図８
(b)は周方向ガス分配管の接続方法により制御するもの
である。空洞部には積層される層種に対して適切な分布
のガス放出孔の配置がなされていることから、堆積膜
厚、及び膜質が均一化されるものである。

【００６０】具体的なガス導入の一例を挙げると、図８
(a)の装置構成を用い、原料ガス導入口１(３０９)には
電子写真感光体である光導電層を形成するためのＳi
Ｈ₄,Ｈ₂ガスが接続されている。原料ガス導入口２(３１
０)には、前記光導電層上に表面層を積層するためのＳi
Ｈ₄,ＣＨ₄,Ｈ₂ガスが接続されている。まず、原料ガス
導入口(３０９)から導入されたＳiＨ₄,Ｈ₂ガスは周方向
ガス分配管(３０７)、バルブ(３０１、３０３、３０
５)、光導電層の膜厚、膜質ムラに適している配置のガ
ス放出孔を有する空洞部１７、１、３を介してガス放出
孔より放電空間にに導入され、光導電層が円筒状支持体
上に形成される。この際、バルブ(３０２、３０４、３
０６、３１１〜３１６)は閉じられた状態、または空洞
部に設けられたガス放出孔の閉塞を防ぐ目的で、原料ガ
ス導入口２(３１０)より、希釈ガスであるＨ₂ガスを周
方向ガス分配管２(３０８)、バルブ(３１２、３１４、
３１６)、空洞部１８、２、４を介してガス放出孔より
微量放電空間内へ導入してもよい。

【００６１】光導電層形成後、原料ガス導入口(３０
９)、原料ガス導入口２(３１０)の上流側にあるバルブ
(図示せず)を閉め、配管内の残留ガスを引き上げ、バル
ブ(３０１〜３０６、３１１〜３１６)を全閉する。

【００６２】その後、原料ガス導入口２(３１０)から導
入されたＳiＨ₄,ＣＨ₄ガスは周方向ガス分配管２(３０
８)、バルブ(３１２、３１４、３１６)、表面層の膜
厚、膜質むらに適している配置のガス放出孔を有する空
洞部１８、２、４を介してガス放出孔より放電空間内に
導入され、表面層が円筒状支持体上に形成される。この
際、バルブ(３１１、３１３、３１５、３０１〜３０６)
は閉じられた状態、または空洞部に設けられたガス放出
孔の閉塞を防ぐ目的で、原料ガス導入口(３０９)より、
希釈ガスであるＨ₂ガスを周方向ガス分配管１(３０
７)、バルブ(３０１、３０３、３０６)、空洞部１７、
１、３を介してガス放出孔より微量放電空間内へ導入し
てもよい。

【００６３】表面層形成後、原料ガス導入口１(３０
９)、原料ガス導入口２(３１０)の上流側にあるバルブ
(図示せず)を閉め、配管内の残留ガスを引き上げ、バル
ブ(３０１〜３０６、３１１〜３１６)を全閉する。な
お、その他の空洞部へのガス導入は本例と同等のように
供給するものであるが、原料ガス導入口の数について
は、所望の堆積膜が得られるよう適宜設計することが望
ましい。

【００６４】このように、空洞部を層種別に切り替えて
使用することで、長手方向で各々の層種でのガスバラン
スが均一化され、堆積される堆積膜の膜質及び膜厚を円
筒状支持体の長手方向で均一にするものである。

【００６５】なお、本発明の空洞部を層種別、ガス種別
に切り替えて使用する際空洞部の各層への割り振りにつ
いては、所望の堆積膜が得られるよう適宜設計すること
が望ましい。

【００６６】また、使用しない空洞部が生じた場合は、
バルブを閉じた状態にしておく、または希釈ガスを導入
しても何ら支障はない。

【００６７】本発明において使用される支持体として
は、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持
体としては、Ａl,Ｃr,Ｍo,Ａu,In,Ｎb,Ｔe,Ｖ,Ｔi,Ｐt,
Ｐd,Ｆe等の金属、及びこれらの合金、例えばステンレ
ス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド
等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミ
ック等の電気絶縁性支持体の少なくとも光受容層を形成
する側の表面を導電処理した支持体も用いることができ
る。

【００６８】本発明において使用される支持体の形状は
平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状であり、その厚さ
は、所望通りの電子写真用感光体を形成し得るように適
宜決定するが、電子写真用感光体としての可撓性が要求
される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる
範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしなが
ら、支持体は製造上及び取り扱い上、機械的強度等の点
から通常は１０μｍ以上とされる。

【００６９】特にレーザー光等の可干渉光を用いて像記
録を行なう場合には、可視画像において現れる、いわゆ
る干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消するた
めに、支持体の表面に凹凸を設けてもよい。支持体の表
面に設けられる凹凸は、特開昭６０-１６８ １５６号公
報、同６０-１７８ ４５７号公報、同６０-２２５ ８５
４号公報に記載された公知の方法により作成される。

【００７０】また、レーザー光の可干渉光を用いた場合
の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する別
の方法として、支持体の表面に複数の球状痕跡窪みによ
る凹凸形状を設けてもよい。すなわち、支持体の表面が
電子写真用感光体に要求される解像力よりも微少な凹凸
を有し、しかも該凹凸は、複数の球状痕跡窪みによるも
のである。支持体の表面に設けられる複数の球状痕跡窪
みによる凹凸は、特開昭６１-２３１ ５６１号公報に記
載された公知の方法により作成される。

【００７１】本発明の装置を用いて、グロー放電法によ
って堆積膜を形成するには、基本的にはシリコン原子
(Ｓi)を供給し得るＳi供給用の原料ガスと、水素原子
(Ｈ)を供給し得るＨ供給用の原料ガスまたは/及びハロ
ゲン原子(Ｘ)を供給し得るＸ供給用の原料ガスを、反応
容器内に所望のガス状態で導入し、該反応容器内にグロ
ー放電を生起させ、予め所定の位置に設置されてある所
定の支持体上にa-Ｓi:Ｈ,Ｘからなる層を形成すればよ
い。

【００７２】本発明において使用されるＳi供給用ガス
となり得る物質としては、ＳiＨ₄,Ｓi₂Ｈ₆,Ｓi₃Ｈ₈,Ｓi
₄Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素
(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、さ
らに層作成時の取り扱い易さ、Ｓi供給効率のよさの点
でＳiＨ₄,Ｓi₂Ｈ₆が好ましいものとして挙げられる。そ
して、形成される堆積膜中に水素原子を構造的に導入
し、水素原子の導入割合の制御を一層容易になるように
図り、本発明の目的を達成する膜特性を得るために、こ
れらのガスにさらにＨ₂及び/またはＨeあるいは水素原
子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成する
ことが必要である。また、各ガスは単独種のみでなく所
定の混合比で複数種混合しても差し支えないものであ
る。

【００７３】また本発明において使用されるハロゲン原
子供給用の原料ガスとして有効なのは、例えばハロゲン
ガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合
物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のま
たはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられ
る。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構
成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原
子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げるこ
とができる。本発明において好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的にはフッ素ガス(Ｆ₂)、ＢrＦ,
ＣlＦ,ＣlＦ₃,ＢrＦ₃,ＢrＦ₅,IＦ₃,IＦ₇等のハロゲン間
化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を含む珪素
化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導
体としては、具体的には、例えばＳiＦ₄,Ｓi₂Ｆ₆等の弗
化珪素が好ましいものとして挙げることができる。

【００７４】堆積膜中に含有される水素原子または/及
びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体の温
度、水素原子または/及びハロゲン原子を含有させるた
めに使用される原料物質の反応容器内へ導入する量、放
電電力等を制御すればよい。

【００７５】本発明においては、堆積膜には必要に応じ
て伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。
伝導性を制御する原子は、堆積膜中に満遍なく均一に分
布した状態で含有されてもよいし、あるいは層厚方向に
は不均一な分布状態で含有している部分があってもよ
い。

【００７６】前記伝導性を制御する原子としては、半導
体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、
p型伝導特性を与える周期律表第１３族に属する原子(以
後「第１３族原子」と略記する)またはn型伝導特性を与
える周期律表第１５族に属する(以後「第１５族原子」
と略記する)を用いることができる。

【００７７】第１３族原子としては、具体的には硼素
(Ｂ)、アルミニウム(Ａl)、ガリウム(Ｇa)、インジウム
(In)、タリウム(Ｔl)等があり、特にＢ,Ａl,Ｇaが好適
である。第１５族原子としては、具体的には燐(Ｐ)、砒
素(Ａs)、アンチモン(Ｓb)、ビスマス(Ｂi)等があり、
特にＰ,Ａsが好適である。

【００７８】堆積膜に含有される伝導性を制御する原子
の含有量としては、好ましくは １×１０^-2〜１×１０⁴
原子ppｍ、より好ましくは５×１０^-2〜５×１０³原子p
pｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０³原子ppｍとされる
のが望ましい。

【００７９】伝導性を制御する原子、例えば、第１３族
原子あるいは第１５族原子を構造的に導入するには層形
成の際に、第１３族原子導入用の原料物質あるいは第１
５族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、
堆積膜を形成するための他のガスと共に導入してやれば
よい。第１３族原子導入用の原料物質あるいは第１５族
原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常
圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易に
ガス化し得るものが採用されるのが望ましい。

【００８０】そのような第１３族原子導入用の原料物質
として具体的には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂Ｈ₆,
Ｂ₄Ｈ₁₀,Ｂ₅Ｈ₉,Ｂ₅Ｈ₁₁,Ｂ₆Ｈ₁₀,Ｂ₆Ｈ₁₂,Ｂ₆Ｈ₁₄等の
水素化硼素、ＢＦ₃,ＢＣl₃,ＢＢr₃等のハロゲン化硼素
等が挙げられる。その他、ＡlＣl₃,ＧaＣl₃,Ｇa(ＣＨ₃)
₃,InＣl₃,ＴlＣl₃等も挙げることができる。

【００８１】第１５族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ₃,Ｐ₂
Ｈ₄等の水素化燐、ＰＦ₃,ＰＦ₅,ＰＣl₃,ＰＣl₅,ＰＢr₃,
ＰＢr ₅,ＰI₃,等のハロゲン化燐、及びＰＨ₄I等が挙げら
れる。この他ＡsＨ₃,ＡsＦ₃,ＡsＣl₃,ＡsＢr₃,ＡsＦ₅,
ＳbＨ₃,ＳbＦ₃,ＳbＦ₅,ＳbＣl₃,ＳbＣl₅,ＢiＨ₃,ＢiＣl
₃,ＢiＢr₃等も第１５族原子導入用の出発物質の有効な
ものとして挙げることができる。

【００８２】また、これらの伝導性を制御する原子導入
用の原料物質を必要に応じてＨ₂及び/またはＨeにより
希釈して使用してもよい。

【００８３】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する堆積膜を形成するには、Ｓi供給用のガスと希釈ガ
スとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに
支持体温度を適宜設定することが必要である。

【００８４】希釈ガスとして使用するＨ₂及び/またはＨ
eの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択さ
れるが、Ｓi供給用ガスに対しＨ₂及び/またはＨeを、通
常の場合１〜２０倍、好ましくは２〜１５倍、最適には
３〜１０倍の範囲に制御することが望ましい。

【００８５】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合 1×10
^-2〜1300Ｐa、好ましくは 6.7×10^-2〜670Ｐa、最適に
は 1×10^-1〜133Ｐaとするのが好ましい。

【００８６】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Ｓi供給用のガスの流量
に対する放電電力を、通常の場合０.１〜７倍、好まし
くは０.５〜６倍、最適には０.７〜５倍の範囲に設定す
ることが望ましい。

【００８７】さらに、支持体の温度は、層設計にしたが
って適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合２００〜
３５０℃とするのが望ましい。

【００８８】本発明においては、堆積膜を形成するため
の支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記し
た範囲が挙げられるが、これらの条件は通常は独立的に
別々に決められるものではなく、所望の特性を有する電
子写真用感光体を形成すべく相互的且つ有機的関連性に
基いて最適値を決めることが望ましい。

【００８９】

【実施例】以下、本発明の装置について、実施例により
さらに詳しく説明する。

【００９０】[実施例１]長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８
ｍｍの鏡面加工を施したＡl製シリンダー(円筒状支持
体)を載置したＡl製ホルダー(長さ５００ｍｍ)を用い
図１に示した装置、図２に示した装置を用いて該支持
体上に電荷注入阻止層、光導電層、及び表面層からなる
光受容層を表１に示す作製条件により形成した。

【００９１】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流
路である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞
部を図３,図４,図５で示すような構成とし、双方の空洞
部の数を２個から１２０個の間で変化させた。なお、空
洞部の内径は５ｍｍとし、円筒状電極内に設けられた周
方向ガス分配流路は下部側のみとした。

【００９２】該円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔
は、φ０.５ｍｍの穴径とし、長手方向に２０個配列し
た。

【００９３】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流
路である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞
部を図３,図４,図５で示すような構成とし、双方の空洞
部の数を２個から１２０個の間で変化させた。なお、空
洞部の内径は５ｍｍとし、原料ガスは円筒状電極外に設
けられた周方向ガス分配管を介して空洞部中央に導入し
た。

【００９４】該円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔
は、φ０.５ｍｍの穴径とし、長手方向に２０個配列し
た。

【００９５】なお、本例共、円筒状電極内の流体導
入流路である管状の空洞部には、水を流して円筒状電極
の冷却を行なった。

【００９６】[比較例１]円筒状電極が図６,図７のよう
な二重構造であること以外は、実施例１と同様の条件に
て作製した。

【００９７】円筒状電極の冷却なし 円筒状電極の外壁に沿って冷却コイルを巻き付けて、
水にて冷却

【００９８】

【表１】

【００９９】実施例１及び比較例１で作製した電子写真
用感光体について、以下の評価方法で評価した。その結
果を表２に示す。

【０１００】『膜厚軸方向むら』電子写真用感光体の軸
方向に沿って、堆積膜の膜厚を測定し、膜厚の平均値か
らのばらつきが、５％以内のものを◎、８％以内のもの
を○、１０％以内のものを△、１０％を超えるものを×
として４段階評価を行なった。

【０１０１】『帯電電位軸方向むら』電子写真装置(キ
ヤノン製ＮＰ6150をテスト用に改造)に作製した電子写
真用感光体をセットし、電子写真用感光体の軸方向で帯
電電位を測定した。帯電電位の平均電位からのばらつき
が５％以内のものを◎、８％以内のものを○、１０％以
内のものを△、１０％を超えるものを×として４段階評
価を行なった。

【０１０２】『膜厚周方向むら』電子写真用の周方向に
沿って、堆積膜の膜厚を測定し、膜厚の平均値からのば
らつきが、５％以内のものを◎、８％以内のものを○、
１０％以内のものを△、１０％を超えるものを×として
４段階評価を行なった。

【０１０３】『帯電電位周方向むら』電子写真装置(キ
ヤノン製ＮＰ6150をテスト用に改造)に作製した電子写
真用感光体をセットし、電子写真用感光体の周方向で帯
電電位を測定した。帯電電位の平均電位からのばらつき
が５％以内のものを◎、８％以内のものを○、１０％以
内のものを△、１０％を超えるものを×とした４段階評
価を行なった。

【０１０４】『帯電能』電子写真装置(キヤノン製ＮＰ6
150をテスト用に改造)に作製した電子写真用感光体をセ
ットし、電子写真用感光体の長手方向の中央位置の帯電
電位を帯電能として相対値により評価する。ただし、比
較例１で得られた電子写真感光体の帯電能を１００％と
している。

【０１０５】◎は、１１０％＜Ｘ≦１２０％ ○は、１００％＜Ｘ≦１１０％ △は、Ｘ＝１００％(比較例１と同等) ×は、Ｘ＜１００％ 『画像欠陥』電子写真装置(キヤノン製ＮＰ6150をテス
ト用に改造)に作製した電子写真用感光体をセットし、
キヤノン製中間調チャート(ＥＹ9-9042)を原稿台に置き
コピーしたときに得られた画像の同一画像内にある直径
０.２ｍｍ以下の黒ぽちについて評価した。

【０１０６】◎は、「特に良好」すなわち、黒ぽちが殆
どない ○は、「良好」 △は、「実用上問題なし」 ×は、「実用上問題あり」

【０１０７】

【表２】

【０１０８】表２から明らかなように、円筒状電極内の
原料ガス導入管となりうる管状の空洞部と流体導入管と
なりうる管状の空洞部の数を４個以上、１００個以下、
より好ましくは１０個以上、６０個以下とすることで、
周方向、軸方向むらで良好な結果が得られた。特に、周
方向むらで良好な結果が得られた。画像欠陥、帯電能に
つても、上記の範囲の場合において良好な結果が得られ
た。

【０１０９】[実施例２]長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８
ｍｍの鏡面加工を施したＡl製シリンダー(円筒状支持
体)を載置したＡl製ホルダー(長さ５００ｍｍ)を用い
図１に示した装置、図２に示した装置を用いて該支持
体上に電荷注入阻止層、光導電層、及び表面層からなる
光受容層を表１に示す作製条件により形成した。

【０１１０】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流
路である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞
部を図３,図４,図５で示すような構成で双方法４０個と
し、内径は２ｍｍから２５ｍｍの間で変化させた。な
お、円筒状電極内に設けられた周方向ガス分配流路は下
部側のみとした。

【０１１１】該円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔
は、φ０.５ｍｍの穴径とし、長手方向に２０個配列し
た。

【０１１２】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流
路である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞
部を図３,図４,図５で示すような構成で双方４０個と
し、内径を２ｍｍから２５ｍｍの間で変化させた。な
お、原料ガスは円筒状電極外に設けられた周方向ガス分
配管を介して空洞部中央に導入した。

【０１１３】該円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔
は、φ０.５ｍｍの穴径とし、長手方向に２０個配列し
た。

【０１１４】なお、本例共、円筒状電極内の流体導
入流路である管状の空洞部には、水を流して円筒状電極
の冷却を行なった。

【０１１５】実施例２で作製した電子写真用感光体につ
いて、実験例１と同様の評価方法で評価した。その結果
を比較例１と合わせて表３に示す。

【０１１６】

【表３】

【０１１７】表３から明らかなように、円筒状電極内の
原料ガス導入流路である管状の空洞部と流体導入流路で
ある管状の空洞部の内径を３ｍｍ以上、２０ｍｍ以下、
より好ましくは５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下とすること
で、周方向、軸方向むらで良好な結果が得られた。特に
周方向むらで良好な結果が得られた。画像欠陥、帯電能
につては、いずれの場合においも良好な結果が得られ
た。

【０１１８】[実施例３]長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８
ｍｍの鏡面加工を施したＡl製シリンダー(円筒状支持
体)を載置したＡl製ホルダー(長さ５００ｍｍ)を用い
図１に示した装置、図２に示した装置を用いて該支持
体上に電荷注入阻止層、光導電層、及び表面層からなる
光受容層を表１に示す作製条件により形成した。

【０１１９】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流
路である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞
部を図３,図４,図５で示すような構成で内径１０ｍｍの
ものを双方４０個設け、円筒状電極内に設けられた周方
向ガス分配流路は下部側のみとした。

【０１２０】該円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔
は、φ０.５ｍｍの穴径とし、長手方向に２０個配列し
た。

【０１２１】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流
路である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞
部を図３,図４,図５で示すような構成で内径１０ｍｍの
ものを双方４０個設け、原料ガスは円筒状電極外に設け
られた周方向ガス分配管を介して空洞部中央に導入し
た。

【０１２２】該円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔
は、φ０.５ｍｍの穴径とし、長手方向に２０個配列し
た。

【０１２３】なお、本例共、円筒状電極内の流体導
入流路である管状の空洞部には、水を流して円筒状電極
の冷却を行なった。

【０１２４】実施例３で作製した電子写真用感光体につ
いて、実験例１と同様の評価方法で評価した。その結果
を比較例１と合わせて表４に示す。

【０１２５】

【表４】

【０１２６】表４から明らかなように、円筒状電極内の
原料ガス導入流路を管状の空洞部としたことで周方向、
軸方向むら双方とも良好な結果が得られた。特に周方向
むらで良好な結果が得られた。画像欠陥、帯電能につい
て、いずれの場合においても良好な結果が得られた。

【０１２７】[実施例４]長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８
ｍｍの鏡面加工を施したＡl製シリンダー(円筒状支持
体)を載置したＡl製ホルダー(長さ５００ｍｍ)を用い
図１に示した装置、図２に示した装置を用いて該支持
体上に電荷注入阻止層、光導電層、及び表面層からなる
光受容層を表１に示す作製条件により形成した。

【０１２８】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流
路である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞
部を図３,図４,図５で示すような構成で内径１０ｍｍの
ものを双方４０個設け、円筒状電極内に設けられた周方
向ガス分配流路に、ガス供給のための長手方向分配流路
を設けている。

【０１２９】該円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔
は、φ０.５ｍｍの穴径とし、長手方向に２０個配列し
た。

【０１３０】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流
路である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞
部を図３,図４,図５で示すような構成で内径１０ｍｍの
ものを双方４０個設け、原料ガス円筒状電極外に設けら
れた周方向ガス分配管、長手方向分配管を介して空洞部
に導入した。なお、長手方向のガス分配管から空洞部へ
のガス導入は、円筒状電極の全長の中線を基準に上下に
対称な距離とした。

【０１３１】該円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔
は、φ０.５ｍｍの穴径とし、長手方向に２０個配列し
た。

【０１３２】なお、本例共、円筒状電極内の流体導
入流路である管状の空洞部には、水を流して円筒状電極
の冷却を行なった。

【０１３３】実施例４で作製した電子写真用感光体につ
いて、実験例１と同様の評価方法で評価した。その結果
を比較例１と合わせて表５に示す。

【０１３４】

【表５】

【０１３５】表５から明らかなように、円筒状電極内の
原料ガス導入流路である管状の空洞部と流体導入流路で
ある管状の空洞部とし、且つ原料ガス導入を長手方向で
のガス分配管を介して行なったことでたことで周方向、
軸方向むら双方とも良好な結果が得られた。特に軸方向
むらで良好な結果が得られた。画像欠陥、帯電能につい
て、いずれの場合においても良好な結果が得られた。

【０１３６】[実施例５]長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８
ｍｍの鏡面加工を施したＡl製シリンダー(円筒状支持
体)を載置したＡl製ホルダー(長さ５００ｍｍ)を用い、
図２に示した装置を用いて該支持体上に電荷注入阻止
層、光導電層、及び表面層からなる光受容層を表１に示
す作製条件により形成した。

【０１３７】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流路
である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞部
を図３,図４で示すような構成で、内径１０ｍｍのもの
を双方４０個設け、その内２０個を電荷注入阻止層、光
導電層用に、残りの２０個を表面層用として図８(a)
に示した配管系統、図８(b)に示した配管系統を用
い、交互に配列し、堆積膜形成中に切り替えて使用し
た。

【０１３８】なお、原料ガスは円筒状電極外に設けられ
た周方向ガス分配管を介して空洞部中央に導入した。該
円筒状電極内壁に設けられたガス放出孔は、φ０.５ｍ
ｍの穴径とし、長手方向に２０個配列した。

【０１３９】なお、本例共、円筒状電極内の流体導
入流路である管状の空洞部には、水を流して円筒状電極
の冷却を行なった。

【０１４０】[比較例２]円筒状電極が図６,図７のよう
な二重構造であること以外は、実施例５と同様の条件に
て作製した。

【０１４１】実施例５及び比較例２で作製した電子写真
用感光体について、実験例１と同様の評価方法で評価
し、さらに表面層の膜厚を以下の評価方法で評価した。
その結果を表６に示す。

【０１４２】『表面層膜厚軸むら』大塚電子株式会社製
ＳＰＥＣＴＲＯ ＭＵＬＴI ＣＨＡＮＮＥＬ ＰＨＯ
ＴＯ ＤＥＴＥＣＴＯＲ(ＭＯＤＥＬ ＭＣ-2100)を用
い、電子写真用感光体の軸方向に沿って、堆積膜の膜厚
を測定し、膜厚の平均値からのばらつきが、５％以内の
ものを◎、８％以内のものを○、１０％以内のものを
△、１０％を超えるものを×とした４段階評価を行なっ
た。

【０１４３】『表面層膜厚周方向むら』大塚電子株式会
社製ＳＰＥＣＴＲＯ ＭＵＬＴI ＣＨＡＮＮＥＬ Ｐ
ＨＯＴＯ ＤＥＴＥＣＴＯＲ(ＭＯＤＥＬ ＭＣ-2100)
を用い、電子写真用感光体の周方向に沿って、堆積膜の
膜厚を測定し、膜厚の平均値からのばらつきが、５％以
内のものを◎、８％以内のものを○、１０％以内のもの
を△、１０％を超えるものを×とした４段階評価を行な
った。

【０１４４】

【表６】

【０１４５】表６から明らかなように、円筒状電極内の
原料ガス導入流路である管状の空洞部を切り替えて使用
することで、周方向、軸方向むら双方とも良好な結果が
得られた。

【０１４６】[実施例６]長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８
ｍｍの鏡面加工を施したＡl製シリンダー(円筒状支持
体)を載置したＡl製ホルダー(長さ５００ｍｍ)を用い、
図２に示した装置を用いて該支持体上に電荷注入阻止
層、光導電層、及び表面層からなる光受容層を表７に示
す作製条件により形成した。

【０１４７】本例では円筒状電極内の原料ガス導入流路
である管状の空洞部と流体導入流路である管状の空洞部
を図３,図４で示すような構成で、内径１０ｍｍのもの
を双方４０個設け、その内２０個を電荷注入阻止層光、
導電層用に、残りの２０個を表面層用として図８(a)
に示した配管系統、図８(b)に示した配管系統を用
い、交互に配列し、堆積膜形成中に切り替えて使用し
た。

【０１４８】なお、本例では、未使用側の空洞部へ、希
釈ガスとしてＨ₂ガスを５０ｍL流すものとした。

【０１４９】また、原料ガスは円筒状電極外に設けられ
た周方向ガス分配管を介して空洞中央に導入した。該円
筒状電極内壁に設けられたガス放出孔は、φ０.５ｍｍ
の穴径とし、長手方向に２０個配列した。

【０１５０】なお、本例共、円筒状電極内の流体導
入流路である管状の空洞部には、水を流して円筒状電極
の冷却を行なった。

【０１５１】

【表７】

【０１５２】実施例６で作製した電子写真用感光体につ
いて、実験例５と同様の評価方法で評価したところ、実
施例５と同様良好な結果が得られた。

【０１５３】[実施例７]円筒状電極内の流体導入流路で
ある管状の空洞部の個数を、ガス導入流路である管状の
空洞部の個数の半分にしたこと以外は、実施例３と同様
にして該支持体上に電荷注入阻止層、光導電層及び表面
層からなる光受容層を作製したところ、実施例３同様、
良好な結果が得られた。

【０１５４】[実施例８]成膜条件を表８のようにして作
成したこと以外は、実施例３と同様にして該支持体上に
電荷注入阻止層、光導電層及び表面層からなる光受容層
を作製したところ、実施例３同様、良好な結果が得られ
た。

【０１５５】

【表８】

【０１５６】[実施例９]成膜条件を表９のようにして作
成したこと以外は、実施例６と同様にして該支持体上に
電荷注入阻止層、光導電層及び表面層からなる光受容層
を作製したところ、実施例６同様、良好な結果が得られ
た。

【０１５７】

【表９】

【０１５８】[実施例１０]成膜条件を表１０のようにし
て作成したこと以外は、実施例３と同様にして該支持体
上に電荷注入阻止層、電荷輸送層、電荷発生層及び表面
層からなる光受容層を作製したところ、実施例３同様、
良好な結果が得られた。

【０１５９】

【表１０】

【０１６０】[実施例１１]成膜条件を表１１のようにし
て作成したこと以外は、実施例６と同様にして該支持体
上に電荷注入阻止層、電荷輸送層、電荷発生層及び表面
層からなる光受容層を作製したところ、実施例６同様、
良好な結果が得られた。

【０１６１】

【表１１】

【０１６２】[実施例１２]ＶＨＦ-ＰＣＶＤ法で表１２
に示す成膜条件にしたこと以外は、実施例３と同様にし
て該支持体上に電荷注入阻止層、電荷輸送層、電荷発生
層、及び表面層からなる光受容層を作製したところ、実
施例３同様、良好な結果が得られた。

【０１６３】[実施例１３]ＶＨＦ-ＰＣＶＤ法で表１３
に示す成膜条件にしたこと以外は、実施例３と同様にし
て該支持体上に電荷注入阻止層、電荷輸送層、電荷発生
層、及び表面層からなる光受容層を作製したところ、実
施例６同様、良好な結果が得られた。

【０１６４】

【表１２】

【０１６５】

【表１３】

【０１６６】

【発明の効果】真空チャンバーを構成している円筒状電
極の内側は、円筒状電極の長手方向に沿った複数個の原
料ガス導入流路である管状の空洞部と、円筒状電極の長
手方向に沿った複数個の円筒状電極を冷却するための流
体導入流路である管状の空洞部で構成され、原料ガスを
導入流路である管状の空洞部を介して、円筒状電極に設
けた複数個の穴から原料ガスを放出し、且つ円筒状電極
を冷却するための流体を、流体導入流路である管状の空
洞部に流し円筒状支持体に堆積膜を形成することで、堆
積膜の膜厚及び膜質の均一化及び画質の向上が図れるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装
置における円筒状電極、円筒状支持体を含む対向電極の
配置を模式的に示す断面図である。

【図２】本発明の別形態の堆積膜形成装置の模式的断面
図である。

【図３】円筒状電極に設けられた空洞部を示す模式的上
断面図である。

【図４】円筒状電極に設けられた空洞部を示す模式的断
面図である。

【図５】配管系統を示す説明図である。

【図６】従来の高周波プラズマＣＶＤ法(以後「ＰＣＶ
Ｄ」と略記する)による電子写真用感光体の製造装置の
一例を示す模式的な構成図である。

【図７】従来の装置において真空チャンバーを構成して
いる円筒状電極を示す模式的な構成図である。

【図８】本発明のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装
置において、円筒状電極に設けられた空洞部を切り替え
て使用する場合の配管系統を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１ 円筒状電極 １０２ 円筒状支持体を含む対向電極 １０３ 原料ガス導入手段(流路)である空洞部 １０４ 円筒状電極内壁 １０５ 支持体加熱用ヒーター １０６ 高周波電力導入部 １０７ 上部絶縁碍子 １０８ 下部絶縁碍子 １０９ ガス放出孔 １１０ 円筒状電極下部内周方向ガス分配管 １１１ 円筒状電極上部内周方向ガス分配管 １１２ 原料ガス導入口 １１３ 排気ライン １１４ 長手方向ガス分配管 １１５ 周方向ガス分配管 １１６ 流体導入手段(流路)である空洞部 １１７ 流体導入口 １１８ 円筒状電極下部周方向流体分配管 １１９ 円筒状電極上部周方向流体分配管 １２０ 流体排出口 ２０１ 円筒状電極 ２０２ 円筒状支持体を含む対向電極 ２０３ 原料ガス導入口 ２０４ 円筒状電極内壁 ２０５ 支持体加熱用ヒーター ２０６ 高周波電力導入部 ２０７ 上部絶縁碍子 ２０８ 下部絶縁碍子 ２０９ ガス放出孔 ２１０ 排気ライン ３０１〜３１６ 自動開閉バルブ ３０７、３０８ 周方向ガス分配管 ３０９、３１０ 原料ガス導入口 ３１７ 流体導入口 ３１８ 円筒状電極下部内周方向流体分配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 秀彰 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 高田 和彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 櫃石 光治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H068 DA00 EA24 4K030 AA06 AA17 AA24 BA30 CA02 CA16 EA05 EA06 FA03 KA15 KA26 KA30 LA17 5F045 AA08 AB04 AC01 AC02 AD06 AF10 BB02 BB08 CA16 DA52 DP25 EC07 EE20 EF03 EH04 EJ05 EJ09

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応室の側壁の少なくとも一部を構成す
   る円筒状電極と、 該円筒状電極の内周面中に設けられた真空気密可能な反
   応空間と、 該反応空間内に、堆積膜形成用の円筒状基体を設置する
   ための基体ホルダーと、 該反応空間内に原料ガスを導入するための原料ガス導入
   手段と、 該反応空間内に導入された原料ガスを励起させてグロー
   放電を発生させるための高周波エネルギーを前記円筒状
   電極を利用して導入する高周波エネルギー導入手段と、 前記反応空間を排気する排気手段と、 を有するプラズマＣＶＤ法による堆積膜の製造装置にお
   いて、 前記反応室の側壁が、前記円筒状電極の冷却用流体を流
   す冷却用管状空洞部の複数と、前記原料ガス導入手段へ
   原料ガスを供給する原料ガス用管状空洞部の複数とを有
   し、これら管状空洞部の各々が該円筒状電極の底部から
   頭部へその軸方向に沿って伸びて配置されていることを
   特徴とする堆積膜の製造装置。
2. 【請求項２】 前記原料ガス用管状空洞部が、周方向の
   ガス分配流路及び長手方向のガス分配流路の少なくとも
   一方と接続されている請求項１に記載の堆積膜の製造装
   置。
3. 【請求項３】 前記原料ガス用管状空洞部が、堆積膜を
   形成するためのガス種別、または層構成別に原料ガスを
   供給しうる機構を有し、必要に応じて作動する管状空洞
   部を切り替えて使用できる請求項１または２に記載の堆
   積膜の製造装置。
4. 【請求項４】 前記冷却用管状空洞部が、前記反応室の
   頭部及び底部にある周方向の流体分配流路に接続されて
   いる請求項１〜３のいずれかに記載の堆積膜の製造装
   置。
5. 【請求項５】 反応室の側壁の少なくとも一部を構成す
   る円筒状電極の内周面内に形成した反応空間に円筒状基
   体を設置し、該反応空間を真空気密として原料ガスを導
   入し、高周波エネルギーを印加して該原料ガスを励起し
   グロー放電を生じさせるとともに前記円筒状基体に堆積
   膜を形成する工程を有するプラズマＣＶＤ法による堆積
   膜の製造方法において、 前記反応室の側壁に、前記円筒状電極の冷却用流体を流
   す冷却用管状空洞部の複数と、前記原料ガス導入手段へ
   原料ガスを供給する原料ガス用管状空洞部の複数とを設
   け、これらの管状空洞部を用いて前記円筒状電極の冷却
   及び前記原料ガス導入手段への原料ガスの供給を行なう
   ことを特徴とする堆積膜の製造方法。
6. 【請求項６】 前記原料ガス用管状空洞部へのガス供給
   は、周方向及び長手方向の少なくともいずれかの方向に
   のびるガス分配流路を介して供給する請求項５に記載の
   堆積膜の製造方法。
7. 【請求項７】 前記原料ガス用管状空洞部への原料ガス
   供給は、堆積膜を形成するためのガス種別、または層構
   成別に原料ガスを供給するために設けられた機構によ
   り、必要に応じて作動する管状空洞部を切り替えて使用
   される請求項５または６に記載の堆積膜の製造方法。
8. 【請求項８】 前記原料ガス用管状空洞部への流体の供
   給、排出を、該原料ガス用管状空洞部に接続されている
   前記反応室の頭部及び底部に設けられた周方向の流体分
   配流路を介して行なう請求項５〜７のいずれかに記載の
   堆積膜の製造方法。
9. 【請求項９】 前記原料ガス用管状空洞部の一部をなす
   冷却流体流路への流体の供給を前記円筒状電極の下部側
   より行なう請求項５〜８のいずれかに記載の堆積膜の製
   造方法。