JP2002004049A

JP2002004049A - 堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法

Info

Publication number: JP2002004049A
Application number: JP2000178839A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Hosoi; 一人細井; Toshiyasu Shirasago; 寿康白砂; Kazuyoshi Akiyama; 和敬秋山; Takashi Otsuka; 崇志大塚; Daisuke Tazawa; 大介田澤; Hitoshi Murayama; 仁村山; Tatsuyuki Aoike; 達行青池
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】構造欠陥を抑制し、均一性が良好な堆積膜を
大面積にわたって形成できる堆積膜形成装置及び方法を
提供する。【解決手段】円筒状基体（直径Ａｍｍ）１０５が、隣
り合う円筒状基体の間の最短距離ｄｍｍがＡ／３≦ｄを
満たし、円筒状基体の配置円Ｌｍｍが２０００≧Ｌを満
たすように複数の載置部が同一円周上に等間隔で配置さ
れ、また複数の高周波電力導入手段１０２Ａが載置部の
配置円の外に配置されている堆積膜形成装置。及び、こ
のような位置に円筒状基体１０５を配置して、高周波プ
ラズマＣＶＤ法により堆積膜を形成する堆積膜形成方
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、基板上に堆積膜と
りわけ機能性膜、特に半導体デバイス、電子写真用感光
体、画像入力用ラインセンサー、撮像デバイス、光起電
力デバイス等に用いる堆積膜の形成装置及び形成方法に
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、光起電力デバイス、その他各種エレクトロニクス素
子等に用いる素子部材に用いる堆積膜形成方法として、
真空蒸着法、スパックリング法、イオンプレーティング
法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法など、
多数知られており、そのための装置も実用に付されてい
る。

【０００３】中でもプラズマＣＶＤ法、すなわち、原料
ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電に
より分解し、基板上に薄膜状の堆積膜を形成する方法は
好適なものであり、例えば水素及び／又はハロゲンで補
償されたアモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ：
Ｈ,Ｘ」と表記する）堆積膜の形成等、現在実用化が非
常に進んでおり、そのための装置も各種提案されてい
る。

【０００４】図２は、電源としてＶＨＦ帯の高周波を用
いたＶＨＦプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置、具
体的には電子写真用感光体の製造装置の一例を示す模式
的に示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は
（ａ）の切断線Ａ−Ａ'に沿う概略断面図である。

【０００５】この装置は大別すると、反応容器２０１、
原料ガス供給装置（不図示）、反応容器内を減圧にする
ための排気系から構成されている。排気系は反応容器の
側面に排気口２１１が一体的に形成され、排気口２１１
の他端は不図示の排気装置に接続されている。反応容器
２０１内に堆積膜の形成される８本の円筒状基体２０５
が、同一円周上に等間隔に設置されている。原料ガス
は、原料ガス供給手段２０６より、円筒状基体２０５に
より取り囲まれた成膜空間に供給される。

【０００６】各円筒状基体２０５は回転軸２０８によっ
て保持され、発熱体２０７によって加熱されるようにな
っている。モータ２０９を駆動すると、減速ギア２１０
を介して回転軸２０８が回転し、円筒状基体２０５がそ
の母線方向中心軸のまわりを自転するようになってい
る。ＶＨＦ電力は、ＶＨＦ電源２０３よりマッチングボ
ックス２０４を経て電極２０２より成膜空間に供給され
る。この際、円筒状基体２０５は回転軸２０８を通して
アース電位に維持されている。

【０００７】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バ
ルブ及びマスフローコントローラーから構成され、各原
料ガスのボンベは補助バルブを介して反応容器内の原料
ガス導入手段２０６に接続されている。

【０００８】このような従来の堆積膜形成装置を用い
て、概略以下のような手順により堆積膜を形成できる。

【０００９】まず、反応容器２０１内に円筒状基体２０
５を設置し、不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）に
より反応容器２０１内を排気する。続いて、発熱体２０
７により円筒状基体２０５の温度を２００〜４５０℃の
所定の温度に制御する。

【００１０】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器２０１
に流入させるには、ガスボンベのバルブが閉じられてい
ることを確認し、また、流入バルブ、流出バルブ、補助
バルブが開かれていることを確認して、まず排気バルブ
を開いて反応容器２０１及びガス配管内を排気する。次
に、真空計の読みが約６.７×１０^-4Ｐａになった時点
で補助バルブ、流出バルブを閉じる。その後、ガスボン
ベより各ガスをボンベバルブを開いて導入し、圧力調整
器により各ガス圧を約２ｋｇ／ｃｍ²に調整する。次
に、流入バルブを徐々に開けて、各ガスをマスフローコ
ントローラー内に導入する。

【００１１】円筒状基体２０５が所定の温度になったと
ころで、流出バルブのうちの必要なもの及び補助バルブ
を徐々に開き、ガスボンベから所定のガスを原料ガス導
入手段２０６を介して反応容器２０１内に導入する。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、反応容器２
０１内の圧力が１.３×１０²Ｐａ以下の所定の圧力にな
るように、真空計を見ながら排気バルブの開口を調整す
る。

【００１２】内圧が安定したところで、ＶＨＦ電源２０
３を所望の電力に設定して、マッチングボックス２０
４、電極２０２を通じて反応容器２０１内にＶＨＦ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
ーによって反応容器２０１内に導入された原料ガスが分
解され、円筒状基体２０５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。所望の厚さの堆積膜が形成
された後、高周波電力の供給を止め、流出バルブを閉じ
て反応容器２０１へのガスの流入を止め、堆積膜の形成
を終える。

【００１３】同様の操作を複数回繰り返すことによっ
て、所望の多層構造の感光層等を形成することができ
る。多層膜の形成においては、１つの層の形成終了後一
定時間で高周波電力、ガス流量、圧力を次層の設定値に
徐々に変化させることにより連続的に複数層を形成して
も良い。

【００１４】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言うま
でもなく、また、それぞれのガスが反応容器２０１内、
流出バルブから反応容器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う。また、堆積膜形
成中は、モーター２０９を駆動させ、減速ギヤー２１０
を介して回転軸２０８を回転させ円筒状基体２０５を回
転させることにより、円筒状基体の表面全周に渡って堆
積膜が形成される。

【００１５】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、均一で良質な
堆積膜を形成するための、また再現性及び生産性の向上
のための装置構成も各種提案されている。

【００１６】例えば、特開平８−２５３８６５号公報に
は、反応容器内に複数の円筒状基体と高周波電力を印加
する複数の電極とを設置し、１本の円筒状基体を囲む電
極は全て基体から等距離に配置することで、生産性の向
上、堆積膜特性の均一性向上を図る技術が開示されてい
る。また例えば、特開昭６３−２４１１７９号公報に
は、マイクロプラズマの放電空間を囲むように同一円周
上に配置された複数の円筒状基体の間隔を最適化するこ
とで膜厚分布の均一化や膜質を向上させる技術が開示さ
れている。また例えば、特開平９−２５６１６０号公報
には、複数の円筒状基体を同一円周上に配置し、その配
置円の外に複数のカソード電極を配置することにより、
堆積膜速度を大幅に向上させ、生産性を向上させる技術
が開示されている。

【００１７】これらの技術により、電子写真用感光体の
均一性及び特性が向上し、それに伴って歩留まりも向上
してきた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
堆積膜を用いた製品に対する市場の要求レベルは日々高
まっており、近年は、これらの要求に応えるべく、より
高品質の堆積膜が求められている。

【００１９】例えば、電子写真装置の場合、コピースピ
ードの向上、電子写真装置の小型化、低価格化の要求は
非常に強い。これらを実現するには、感光体特性、具体
的には帯電能、感度等の向上及び感光体生産コストの低
下が不可欠となっている。また、近年その普及が目覚し
いデジタル電子写真装置、カラー電子写真装置において
は、文字原稿のみならず、写真、絵、デザイン画等のコ
ピーも頻繁に為されるので、画像濃度むらの低減、ゴー
ストメモリーの低減等の感光体特性の向上も従来以上に
強く求められるようになっている。

【００２０】このような感光体特性の向上、感光体生産
コストの低下を目指し、電子写真用感光体作製技術にお
いては、一つの要望として、堆積膜特性の均一性を向上
し、堆積膜特性のばらつきを抑制する技術が強く求めら
れている。更に、もう一つの要望として、これまであま
り問題とされなかった成膜中、堆積膜形成表面にダスト
が付着することにより生じる構造欠陥を抑制することが
求められている。以下の説明において「構造欠陥」と
は、堆積膜形成表面にダスト等の異物が付着し、これを
起源として成長した欠陥を指すものとする。

【００２１】この構造欠陥は、例えば電子写真用感光体
の場合、感光体上に半球状の突起（以下「球状突起」と
称す）として確認される。このような球状突起が存在す
ると、感光体を帯電した際に電荷がこの球状突起部から
基体上にぬけてしまい、その結果、電子写真画像上に黒
点、あるいは白点として現れ、電子写真画像品質を大き
く損ねる。また、他の電子デバイスの場合においても、
キャリアの動きを妨げ、動作の不良を引き起こしてしま
う。

【００２２】現状では、このような品質上の問題を防ぐ
ため、生産工程終了後、厳密な検査により生産品をチェ
ックし、良・不良の選別を行っている。この際の不良品
率は生産コストに直結するので、このような構造欠陥の
抑制技術が積極的に進められてきた。

【００２３】しかしながら、近年の電子デバイスの高性
能化、市場からのより高い信頼性の要求等により、この
ような構造欠陥の許容レベル（構造欠陥数、構造欠陥の
サイズ）は年々厳しくなっている。このような状況下
で、生産コストの更なる低減を達成するために、構造欠
陥抑制技術に対する期待は、これまで以上に高まってい
る。

【００２４】すなわち本発明の目的は、構造欠陥が抑制
された良好な堆積膜を大面積にわたって形成でき、堆積
膜特性の均一性を向上できる堆積膜形成装置及び堆積膜
形成方法を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、同一円周上に配
置された該円筒状基体を隣り合う該円筒状基体との最短
距離及び該円筒状基体の配置円の直径を最適化し、高周
波電力を該円筒状基体の配置円外に設置された電極から
導入することで、複数の円筒状基体上に、構造欠陥が抑
制された良好な特性を有する堆積膜を均一に形成可能で
あることを見出し本発明を完成させるに至った。

【００２６】すなわち本発明は、円筒状基体を支持する
為の載置部を複数有する真空気密可能な反応容器を備
え、該反応容器内に供給した原料ガスを分解し、該円筒
状基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、
前記円筒状基体の直径をＡｍｍとしたとき隣り合う該円
筒状基体の間の最短距離ｄｍｍがＡ／３≦ｄを満たし、
かつ該円筒状基体の配置円の直径Ｌｍｍが２０００≧Ｌ
を満たすように前記複数の載置部が同一円周上に等間隔
で配置され、また、複数の高周波電力導入手段が該載置
部の配置円の外に配置されていることを特徴とする堆積
膜形成装置である。

【００２７】さらに本発明は、真空気密可能な反応容器
内の複数の載置部に各円筒状基体を支持し、該反応容器
内に供給した原料ガスを分解し、該円筒状基体上に堆積
膜を形成する堆積膜形成方法において、前記各円筒状基
体を同一円周上に等間隔で複数配置し、複数の高周波電
力導入手段を該円筒状基体の配置円の外に配置し、該円
筒状基体の直径をＡｍｍとしたとき隣り合う該円筒状基
体の間の最短距離ｄｍｍがＡ／３≦ｄを満たし、かつ該
円筒状基体の配置円の直径Ｌｍｍが２０００≧Ｌを満た
す配置状態で堆積膜を形成することを特徴とする堆積膜
形成方法である。

【００２８】本発明により球状突起の発生及び膜特性の
ばらつきが抑制されるメカニズムに関しては、現在のと
ころ完全には解明されていないものの、概略以下の様な
ものと推察される。

【００２９】成膜中、膜剥れ等により生じたダストは、
電極の周りに形成されたシース領域を通過して円筒状基
体上の堆積膜表面に到達する。シース領域では、プラズ
マ特性に反映してプラズマから円筒状基体ヘプラスの電
流（イオンの流れ込み）、あるいはマイナスの電流（電
子の流れ込み）の流れ込みが生じている。プラズマ中で
負にチャージアップしていたダストは、シース領域中で
電流の流れ込みによりチャージアップ量が変化する。

【００３０】そして、シース領域を通過し円筒状基体表
面に到達した時のダストのチャージアップ量が大きい場
合、ダストはアース電位にある基体の堆積膜表面ヘクー
ロン力で付着する。付着後は、ダストが保持していた電
荷は堆積膜を通して円筒状基体に流れ込み、消失してい
くが、同時にプラズマから堆積膜表面に流れ込む電流に
より新たな電荷を蓄え、この電荷により同様にクーロー
ン力で付着し続ける。この間に堆積膜形成は進行し、や
がてダストは膜中に取り込まれ、球状突起の核となると
考えられる。

【００３１】一方、シース領域を通過し円筒状基体表面
に到達した時のダストのチャージアップ量が小さい場
合、ダストはクーロン力では付着せず、球状突起の発生
は起こらない。この円筒状基体到達時のダストのチャー
ジアップ量は、シース領域中での電流の流れ込み量、す
なわちプラズマ特性に大きく影響される。

【００３２】本発明者らは、上述の考えに基づき、図２
に示した堆積膜形成装置を用いて堆積膜を形成した基体
表面の球状突起数を観察した。図３は、その結果を示す
図であり、（ａ）は電極と円筒状基体の位置関係を示す
概略断面図、（ｂ）は球状突起比率と周方向角度との相
関を示すグラフである。ここでは、円筒状基体３０５を
静止させ、円筒状基体３０５の配置円内に設置された第
２の電極３０２Ｂを用いて堆積膜を形成した。

【００３３】図３（ａ）（ｂ）に示すように、円筒状基
体３０５の表面のうち、第２の電極の方向の部分（以下
「正面部」と称す）に比べ、隣接した円筒状基体３０５
との最短距離部（以下「斜面部」と称す）に球状突起が
集中して発生することが明らかとなった。この結果、斜
面部のプラズマ特性を正面部のプラズマ特性と同一にす
るめに、隣接した円筒状基体３０５の間の距離を大きく
することで、プラズマ特性の均一化が達成可能となり、
更に球状突起を低減できるという知見に至った。そし
て、更に検討を進めた結果、円筒状基体の直径をＡｍｍ
としたとき隣り合う円筒状基体の間の最短距離ｄｍｍが
Ａ／３≦ｄを満たすように各円筒状基体を配置すると、
構造欠陥を抑制する点で非常に有効であることを見出し
た。

【００３４】一方、最短距離ｄを大きくすると、それに
伴い円筒状基体の配置円の直径Ｌｍｍは大きくなる。こ
の場合、必然的に反応容器が大きくなるので、製造装置
コストが高くなり、更に装置の生産性が大幅に低下して
しまう。ここで、直径Ｌが大きくならないように、円筒
状基体の設置本数を減らすことも考えられるが、この場
合、放電空間の広がりによるガス利用効率の低下や、同
時生産本数の減少による量産性が大幅に低下する。そこ
で、これらの点を考慮し更に検討を進めた結果、円筒状
基体の配置円の直径Ｌｍｍが２０００≧Ｌを満たすよう
に各円筒状基体を配置することが、上記最短距離ｄｍｍ
の条件との相関においても適切であることを見出した。
設置本数に関しては、これら条件の範囲内で、量産性を
考慮しながら、適宜最適な設置本数を採用すればよい。

【００３５】更に、本発明により膜特性のばらつきが抑
制されるメカニズムに関しては、以下の様な点も有ると
推察される。

【００３６】プラズマは、それが接する壁面近傍におい
てその特性、具体的には特に電子のエネルギー分布が他
の領域と比べ異なる。このため、プラズマから壁面に入
射するイオンはこのシース領域において加速され、高エ
ネルギー状態で壁面に衝突する。この際、壁面から電子
が放出され、この電子はシース領域において加速され、
高エネルギー状態となってプラズマ中に入射する。この
結果、壁面近傍では高エネルギー電子の比率が他の領域
に比べ高まり、そこで生成される活性種の種類あるいは
比率が異なると考えられる。

【００３７】円筒状基体上に堆積膜を形成する場合、こ
の基体表面そのものが上述した壁面に相当することとな
る。従って、複数の円筒状基体を配置した場合、その配
置の仕方によって高エネルギー電子比率が高いプラズマ
領域の分布が異なることとなる。円筒状基体に対するこ
の分布形状が、各円筒状基体毎に異なってしまうと、上
述したように、円筒状基体上に到達する活性種の種類、
比率が各々異なってしまい、それら活性種によって形成
される堆積膜の特性も基体間でばらつきを生じ易いと考
えられる。

【００３８】本発明においては、円筒状基体を同一円周
上に等間隔で配置するので、各円筒状基体に対する高エ
ネルギー電子比率が高いプラズマ領域の分布形状は全て
同一となり、基体上に到達する活性種の種類、比率も全
ての基体上において同一となる。この結果、円筒状基体
上に形成される堆積膜の特性も、基体間での特性ばらつ
きの少ない良好なものとなる。

【００３９】また、本発明においては、高周波電力の周
波数を５０〜４５０ＭＨｚの範囲内とすると、円筒状基
体周方向での膜特性の均一性を顕著に向上するので好ま
しい。５０ＭＨｚよりも低い周波数領域においては、プ
ラズマが安定して生成可能な圧力が急激に高まる傾向に
ある。本発明者らの検討によれば、例えば周波数が１
３.５６ＭＨｚの場合には、プラズマが安定して生成可
能な圧力は、周波数が５０ＭＨｚ以上の場合と比べ約１
桁から半桁高いことが確認されている。このように高い
圧力では、成膜空間中においてポリシラン等の微粒子が
生じ易く、この微粒子が堆積膜中に取り込まれると膜質
の低下を引き起こしてしまう。この微粒子は特にシース
近傍で発生し易く、隣り合う円筒状基体間でこの膜中へ
の取り込みが生じてしまうものと思われる。本発明で
は、高周波電力の周波数を５０ＭＨｚ以上とするので、
このような膜中への微粒子の取り込みが生じ難くなり、
円筒状基体全周にわたって良好な堆積膜が形成されると
考えられる。

【００４０】また、４５０ＭＨｚよりも高い周波数領域
においても、プラズマの均一性の差により４５０ＭＨｚ
以下の場合と比べて膜特性の均一性が低下する。周波数
が４５０ＭＨｚよりも高い周波数領域においては、電力
導入手段近傍での電力の吸収が大きく、ここで電子の生
成が最も頻繁に為されるため、プラズマ不均一を生じ易
く、堆積膜の特性むらにつながりやすい。本発明では、
４５０ＭＨｚ以下の周波数を用いるので、電力導入手段
近傍での極端な電力吸収が生じ難く、プラズマ均一性、
更には膜特性の均一性が顕著に向上する。

【００４１】更に本発明においては、高周波電力導入手
段を、円筒状基体の配置円と中心を同じくする同一円周
上に等間隔で複数配置することが好ましい。プラズマ中
において高周波電力導入手段の表面もまた壁面としては
たらき、前述した理由により、形成される堆積膜特性に
影響を及ぼす。従って、上述のように配置すれば、各円
筒状基体に及ぼす影響はより均一化され、基体間の特性
ばらつき抑制効果が更に高まる。

【００４２】更に本発明においては、円筒状基体の配置
円の外に配置された複数の高周波電力導入手段（第１の
電極）と、その配置円の内に配置された高周波電力導入
手段（第２の電極）とを設け、第１の電極から導入され
る高周波電力と、第２の電極から導入される高周波電力
が独立に制御可能とすることが好ましい。この場合、円
筒状基体の周方向の膜特性を極めて厳密に制御可能とな
り、膜特性の向上、膜特性ばらつきの更なる抑制が可能
となる。

【００４３】更に、一つの発振源から、第１の電極及び
第２の電極に高周波電力を導入することが好ましい。発
振源が異なる場合は、２つの電源において発振周波数を
完全に一致させることが困難であり、この発振周波数の
ずれによって、堆積膜形成中あるいは堆積膜形成ロット
毎に位相差が変化する。そして、この位相差によって、
プラズマ中で生成される活性種の種類、比率が変化して
しまい、また場合によってはプラズマが不安定になるこ
とがある。従って、上述のように単一の発信源を用いれ
ば、堆積膜特性のロット間でのばらつきをより効果的に
抑制できる。

【００４４】更に本発明においては、複数の円筒状基体
を囲むように配置された非導電性材料からなる円筒状壁
材をさらに有し、この円筒状壁材の中心軸は円筒状基体
の配置円の中心を通り、かつその配置円の外に配置され
た複数の高周波電力導入手段は円筒状壁材の外に位置す
ることが好ましい。この場合、高周波電力導入手段への
膜付着による原料ガスのロスがなくなり、原料ガス利用
効率が向上し、生産コストの低下が可能となる。更に、
堆積膜形成中に高周波電力導入手段表面からの膜はがれ
が生じないので、成膜空間中のダストが減少し、堆積膜
中の欠陥の抑制が可能となる。

【００４５】更に本発明においては、原料ガスを供給す
るための原料ガス供給ガス手段を、円筒状基体の配置円
の内及び外に配置することが好ましい。この場合、堆積
膜特性を更に向上させることが可能となる。これは、原
料ガス供給位置が堆積膜特性に大きく影響を及ぼす場合
があるという、本発明者らの知見に基づくものである。
原料ガスは、原料ガス供給手段から成膜空間内に供給さ
れると、速やかに成膜空間全体に広がる。しかし、この
過程においても、原料ガスは高周波電力により分解され
るので、原料ガス供給手段からの距離に応じてガス組成
が異なってしまう。例えば、原料ガスがＳｉＨ₄の場
合、原料ガス供給手段から遠ざかるにつれてＳｉＨ₄の
分解は進み、ＳｉＨ₄は減少する。逆に、ＳｉＨ₄の分解
によって生じたＨ₂は原料ガス供給手段から遠ざかるに
つれて増加するので、原料ガス供給手段から離れた位置
においては、あたかもＨ₂希釈したＳｉＨ₄を原料ガスと
して用いたかのような堆積膜特性となってしまう。この
ような現象は、高周波電力が大きい場合、あるいは原料
ガス分解効率の高い周波数帯の高周波電力を用いた場合
に特に顕著となる。従って、原料ガス供給手段を円筒状
基体の配置円の内及び外に配置すれば、上述したような
問題点が実質的に回避され、全ての円筒状基体の全ての
領域において目的とする特性を有した堆積膜形成が可能
となる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて説明する。

【００４７】図１は、本発明の高周波プラズマＣＶＤ法
による堆積膜形成装置（ａ−Ｓｉ系感光体の製造装置）
の一実施形態を示す模式図であり、（ａ）はその概略断
面図、（ｂ）は（ａ）の切断線Ａ−Ａ'に沿う概略断面
図である。

【００４８】この装置は大別すると、反応容器１０１、
原料ガス供給装置（不図示）、反応容器内を減圧にする
ための排気系から構成されている。排気系は反応容器１
０１の側面に排気口１１１が一体的に形成され、排気口
１１１の他端は不図示の排気装置に接続されている。

【００４９】堆積膜の形成される円筒状基体１０５は、
各々所定の載置部に支持されることにより、直径Ｌｍの
同一円周上に等間隔で複数（６本）配置されている。円
筒状基体１０５の直径をＡｍとしたとき隣り合う円筒状
基体１０５の間の最短距離ｄｍｍはＡ／３≦ｄを満たし
ており、円筒状基体１０５の配置円の直径Ｌｍは２００
０≧Ｌを満たしている。なお、円筒状基体１０５を支持
する載置部は同一円周上に等間隔で配置されている。通
常、円筒状基体１０５を同一円周上に等間隔で配置する
には、このように円筒状基体１０５を支持する為の載置
部を同様に配置した装置構成にすればよい。以下の説明
においては、円筒状基体１０５の位置を主として説明す
るが、同時に装置構成に関しては載置部の位置も説明し
ていると言える。

【００５０】原料ガス供給手段１０６は、円筒状基体１
０５の配置円の内及び外に配置されいる。その配置円の
外には、複数（６本）の原料ガス供給手段１０６が同一
円周（円筒状基体１０５の配置円と同心）上に等間隔で
配置されている。また、その配置円の内には、複数（３
本）の原料ガス供給手段１０６が同一円周（円筒状基体
１０５の配置円と同心）上に等間隔で配置されている。

【００５１】円筒状基体１０５は回転軸１０８によって
保持され、モータ１０９を駆動すると、減速ギア１１０
を介して回転軸１０８が回転し、円筒状基体１０５はそ
の母線方向中心軸のまわりを自転するように構成されて
いる。また、円筒状基体１０５は、その内側に配置され
た発熱体１０７によって加熱可能である。

【００５２】高周波電力導入手段１０２としては、円筒
状基体１０５の配置円の外に複数（４本）の第１の電極
１０２Ａが同一円周上に等間隔で配置され、さらに配置
円の内に１本の第２の電極１０２Ｂが配置（中心位置）
されている。高周波電源１０３Ａ及１０３Ｂより出力さ
れた高周電力は、マッチングボックス１０４Ａ及び１０
４Ｂを経て、第１の電極１０２Ａ及び第２の電極１０２
Ｂから、成膜空間となる反応容器１０１内へ供給され
る。

【００５３】高周波電力導入手段１０２の形状としては
特に制限はない。棒状、筒状、球状、板状等のカソード
電極や、同軸構造体の外部導体に開口部を設け、そこか
ら電力供給する手段等を用いることができる。高周波電
力導入手段１０２からの膜はがれ防止の観点からは、可
能な限り曲面により構成されていることが好ましく、特
に円筒状が好ましい。高周波電力導入手段１０２への高
周波電力供給は、高周波電力導入手段１０２の１点に行
ってもよいし、また、複数の点に行ってもよい。

【００５４】高周波電力導入手段１０２の表面は、膜の
密着性を向上し、膜剥れを防止し、成膜中のダストを抑
制する目的から、粗面化されていることが望ましい。粗
面化の具体的な程度としては、２.５ｍｍを基準とする
１０点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍ以上２００μｍ以下の
範囲が好ましい。

【００５５】更に、膜の密着性向上の観点から、高周波
電力導入手段１０２の表面はセラミックス材で被覆され
ていることが効果的である。被覆の具体的手段に特に制
限はないが、例えばＣＶＤ法、溶射等の表面コーティン
グ法により、高周波電力導入手段１０２の表面をコーテ
ィングしてもよい。コーティング法の中でも溶射は、コ
スト面から、あるいはコーティング対象物の大きさ・形
状の制限を受けにくいため好ましい。具体的なセラミッ
クス材料としては、アルミナ、二酸化チタン、窒化アル
ミニウム、窒化ホウ素、ジルコン、コージェライト、ジ
ルコン−コージェライト、酸化珪素、酸化ベリリウムマ
イカ系セラミックス等が挙げられる。高周波電力導入手
段１０２の表面を被覆するセラミックス材の厚さは特に
制限はないが、耐久性及び均一性を増すため、また、高
周波電力吸収量、製造コストの面から１μｍ〜１０ｍｍ
が好ましく、１０μｍ〜５ｍｍがより好ましい。

【００５６】また、高周波電力導入手段１０２に加熱又
は冷却手段を設けることにより、その表面における膜の
密着性を更に高め、より効果的に膜剥れの防止を達成で
きる。この場合、高周波電力導入手段１０２を加熱する
か、冷却するかは、堆積する膜材料、堆積条件に応じて
適宜決定すればよい。

【００５７】具体的な加熱手段としては、発熱体であれ
ば特に制限はない。具体的にはシース状ヒーターの巻付
けヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター等の電
気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱輻
射ランプ発熱体、液体、気体等を媒体とした熱交換手段
による発熱体等が挙げられる。具体的な冷却手段として
は、吸熱体であれば特に制限はない。例えば、液体・気
体等を冷却媒体として流すことができる冷却コイル、冷
却板、冷却筒等が挙げられる。

【００５８】円筒状基体１０５としては、導電性でも電
気絶縁性であってもよい。導電性基体としては、Ａｌ、
Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、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又はシート、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基体も用いることができ
る。

【００５９】また、円筒状基体１０５の表面は、平滑で
もよいし所望の凹凸表面であってもよい。円筒形状の肉
厚は、所望の製品（電子写真用感光体等）が得られるよ
うに適宜決定すればよい。例えば、電子写真用感光体と
して可撓性が要求される場合は、基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。ただし、製造上、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。

【００６０】特にレーザー光などの可干渉性光を用いて
像記録を行う場合には、可視画像において現われる、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、円筒状基体１０５の表面に凹凸を設けてもよ
い。その凹凸は、例えば、特開昭６０−１６８１５６号
公報、同６０−１７８４５７号公報、同６０−２２５８
５４号公報等に記載された公知の方法により作製され
る。

【００６１】また、レーザー光など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、基体の表面に、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、複数の球状痕跡
窪みにより設ける方法がある。この球状痕跡窪みによる
凹凸は、例えば、特開昭６１−２３１５６１号公報に記
載された公知の方法により作製される。

【００６２】また、同一円周上に配置される円筒状基体
１０５の数には特に制限はない。一般的に、円筒状基体
の数を多くするに伴って、装置の大型化、必要とする高
周波電源容量の増大をもたらすので、これらの点を考慮
して適宜決定すればよい。

【００６３】原料ガス供給手段１０６の数、設置位置は
特に制限はないが、前述したように、円筒状基体配置円
内及び円筒状基体配置円外の両方に設置することが効果
的である。

【００６４】反応容器１０５の形状には特に制限はない
が、原料ガスが分解される成膜空間が、円柱状領域に制
限されるような形状にすることが好ましい。この場合、
必ずしも反応容器１０５そのものが円筒状である必要は
なく、例えば、角状の反応容器内に円筒状の成膜空間壁
を設けてもよい。成膜空間を円柱状領域に制限するに際
しては、円柱状成膜空間の中心軸が円筒状基体の配置円
の中心を通るようにするとよい。このような成膜空間壁
の表面は、膜はがれ防止のため、高周波電力導入手段の
表面と同様に、粗面化、セラミックスによる被覆、加熱
・冷却を行うことが効果的である。

【００６５】図１に示した装置を用いた堆積膜の形成
は、例えば以下のように行われる。

【００６６】まず、基体ホルダーに保持した円筒状基体
１０５を反応容器内１０１に設置し、不図示の排気装置
により排気口１１１を通して反応容器１０１内を排気す
る。続いて、発熱体１０７により円筒状基体１０５を所
定の温度に加熱・制御する。円筒状基体１０５が所定の
温度となったところで、原料ガス供給手段１０６を介し
て、原料ガスを反応容器１０１内に導入する。

【００６７】原料ガスの流量が設定流量となり、また、
反応容器１０１内の圧力が安定したのを確認した後、高
周波電源１０３よりマッチングボックス１０４を介して
高周波導入手段（カソード電極）１０２へ所定の高周波
電力を供給する。供給された高周波電力によって、反応
容器内にグロー放電が生起し、原料ガスは励起解離して
円筒状基体１０５上に堆積膜が形成される。

【００６８】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、続いて原料ガスの供給を停止して堆
積膜の形成を終える。多層構造の堆積膜を形成する場合
には、同様の操作を複数回繰り返せばよい。この場合、
各層間においては、上述したように１つの層の形成が終
了した時点で一旦放電を完全に停止し、次層のガス流
量、圧力に設定が変更された後、再度放電を生起して次
層の形成を行なっても良いし、あるいは、１つの層の形
成終了後一定時間でガス流量、圧力、高周波電力を次層
の設定値に徐々に変化させることにより連続的に複数層
を形成しても良い。また、堆積膜形成中は、必要に応じ
て、回転軸１０８を介して円筒状基体１０５をモータ１
０９により所定の速度で回転させる。

【００６９】図１に示す装置においては、円筒状基体１
０５間での堆積膜特性差の抑制を目的として高周波電力
導入手段１０２を複数設け、しかも、第１の電極１０２
Ａは、円筒状基体１０５の配置円と中心を同じくする同
心円上に等間隔で配置している。

【００７０】複数の高周波電力導入手段１０２への電力
の供給は、例えば、１つの高周波電源からマッチングボ
ックスを介した後、電力供給路を分岐させて行うことが
できる。また例えば、１つの高周波電源から電力供給路
を分岐させた後、複数のマッチングボックスを介して電
力供給を行ってもよく、また例えば、個々の高周波電力
導入手段ごとに別個の高周波電源、マッチングボックス
を設けてもよい。ただし、全ての高周波電力導入手段か
ら導入される高周波電力の周波数が完全に一致する点、
装置コストの点、装置の大きさの点から、１つの高周波
電源から全ての高周波電力導入手段に電力供給すること
が好ましい。

【００７１】また、具体的には、第１の電極１０２Ａ及
び第２の電極１０２Ｂへの高周波電力の供給は、高周波
電源１０３よりマッチングボックス１０４を介した後、
電力供給路を分岐して第１の電極１０２Ａ、及び第２の
電極１０２Ｂへ電力供給することも可能である。しかし
ながら、制御性の点から、図１中に示したように独立し
た２つの高周波電源１０３Ａ,Ｂとマッチングボックス
１０４Ａ,Ｂを用いる等の手段により、各々独立に電力
制御可能であることが好ましい。

【００７２】また、この場合、後述する図７中に示した
ように、円筒状基体７０５の配置円外に設置された第１
の電極７０２Ａから導入される高周波電力の発振源７１
３と円筒状基体の配置円内に設置された第２の電極７０
２Ｂから導入される高周波電力の発振源７１３を同一と
することが更に好ましい。

【００７３】図１に示した装置においては、２つの独立
した高周波電力制御が必要となるが、この高周波電力導
入の手順は、第１の電極１０２Ａからの導入電力を所定
の値に設定した後、第２の電極１０２Ｂからの導入電力
を所定の値に設定してもよいし、この逆の手順により行
ってもよい。また、第１の電極１０２Ａからの導入電力
と第２の電極１０２Ｂからの導入電力を同時並行的に所
定の値に設定してもよい。

【００７４】次に、さらに幾つかの本発明の堆積膜形成
装置の実施形態を、図面を用いて説明する。図４は、さ
らなる実施形態を示す模式図であり、（ａ）はその概略
断面図、（ｂ）は（ａ）の切断線Ａ−Ａ'に沿う概略断
面図である。図４に示す堆積膜形成装置では、原料ガス
導入手段４０６は、円筒状基体４０５の配置円の内にの
み設置され、配置円の外には設置されていない。本発明
では、このような構成も可能である。また、図４中の各
部４０１〜４１１は、それぞれ、図１中の各部１０１〜
１１１に対応する。

【００７５】図６は、本発明の堆積膜形成装置のさらな
る実施形態を示す模式図であり、（ａ）はその概略断面
図、（ｂ）は（ａ）の切断線Ａ−Ａ'に沿う概略断面図
である。図６に示す堆積膜形成装置では、複数の円筒状
基体６０５を囲むように配置された少なくとも一部が非
導電性材料からなる円筒状壁材６１２をさらに有する。
この円筒状壁材６１２の中心軸は、円筒状基体６０５の
配置円の中心を通っている。また、円筒状基体６１２の
配置円の外に配置された複数の第１の電極６０２Ａは、
円筒状壁材６１２の外に位置しており、さらに複数（３
つ）の排気口１１１が、円筒状壁材６１２の内であっ
て、円筒状基体６０５の配置円の内側に設けられてい
る。また、図６中の各部６０１〜６１１は、それぞれ、
図１中の各部１０１〜１１１に対応する。

【００７６】円筒状壁材６１２は、原料ガスが分解され
る成膜空間を円柱状領域に制限している。その制限され
た領域（成膜空間）は、その中心軸が円筒状基体６１２
の配置円の中心を通るような円柱状領域になる。この図
６に示すような構成の装置によれば、原料ガスの利用効
率が向上し、同時に、形成される堆積膜中の欠陥が抑制
可能となる。

【００７７】円筒状壁材６１２の少なくとも一部を構成
する非導電性材料としては、アルミナ、二酸化チタン、
窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ジルコン、コージェラ
イト、ジルコン−コージエライト、酸化珪素、酸化ベリ
リウムマイカ系セラミックス等が挙げられる。これらの
うち、高周波電力の吸収が少ないという点から、特にア
ルミナが好適である。

【００７８】また、少なくとも一部が非導電性材料から
なる円筒状壁材を囲むように、一定電位に維持されて導
電性シールドとして機能する円筒状部材を設けることも
好ましい。この円筒状部材の中心軸は円筒状基体の配置
円の中心を通るように配置しすればよい。さらに、第１
の電極６０２Ａを取り囲むように設けるのが、放出され
る高周波電力の均一性を向上する上でも好適である。こ
の円筒状導電性シールドは、反応容器６０１が兼ねる構
成としてもよい。

【００７９】図７は、本発明の堆積膜形成装置のさらな
る実施形態を示す模式図であり、（ａ）はその概略断面
図、（ｂ）は（ａ）の切断線Ａ−Ａ'に沿う概略断面図
である。図７に示す堆積膜形成装置では、図６に示す装
置よりもさらに、高周波電力導入手段である第１の電極
７０２Ｂ、円筒状基体７０５、原料ガス導入手段７０６
の数を増やし、しかも、一つの高周波発振器７１３を高
周波電源７０３Ａ,Ｂに接続している。また、図７中の
各部７０１〜７１１は、それぞれ、図１中の各部１０１
〜１１１に対応する。

【００８０】本発明の堆積膜形成装置及び堆積膜形成方
法は、例えば、図８（ａ）〜（ｃ）に示すようなａ−Ｓ
ｉ系電子写真用感光体の製造に非常に有用である。

【００８１】図８（ａ）に示す電子写真用感光体は、基
体８０１上にａ−Ｓｉ：Ｈ,Ｘからなり光導電性を有す
る光導電層８０２が設けられている。図８（ｂ）に示す
電子写真用感光体は、基体８０１上に、ａ−Ｓｉ：Ｈ,
Ｘからなり光導電性を有する光導電層８０２と、アモル
ファスシリコン系表面層８０３とから構成されている。
図８（ｃ）に示す電子写真用感光体は、基体８０１上
に、ａ−Ｓｉ：Ｈ,Ｘからなり光導電性を有する光導電
層８０２と、アモルファスシリコン系表面層８０３と、
アモルファスシリコン系電荷注入阻止層８０４とから構
成されている。

【００８２】

【実施例】以下、実施例により本発明について更に詳細
に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるも
のではない。

【００８３】＜実施例１＞図１に示した装置を用い、長
さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの鏡面加工を施したＡｌ
製シリンダー（円筒状基体１０５）上に、高周波電源１
０３の発振周波数を１０５ＭＨｚとして、表１に示す条
件で電子写真用感光体を作製した。

【００８４】本実施例においては、図１に示すように同
一円周上に円筒状基体１０５を６本配置し、かつ隣り合
う円筒状基体１０５の最短距離ｄｍｍを表２に示すよう
に変化させた。

【００８５】また、高周波電力導入手段１０２として、
外径φ２０ｍｍのステンレス製の棒状電極を使用し、そ
の外部を内径２１ｍｍ、外径２４ｍｍのアルミナ製パイ
プにより覆う構造とした。アルミナ製パイプは、ブラス
ト加工により表面粗さを２.５ｍｍを基準長とするＲｚ
で２０μｍとした。この高周波電力導入手段１０２は、
図１に示すように、第２の電極１０２Ｂとして円筒状基
体１０５の配置円内の中心に１本、第１の電極１０２Ａ
として円筒状基体１０５の配置円外にその配置円と中心
を同じくする同一円周上に等間隔で６本配置した。

【００８６】原料ガス供給手段１０６は、内径１０ｍ、
外径１３ｍのアルミナ製パイプで、端部が封止された構
造とし、パイプ上に設けられた直径１.２ｍｍのガス噴
出口より原料ガス供給可能な構造のものを用いた。この
ような原料ガス供給手段１０６は、円筒状基体１０５の
配置円の内部及び外部に設置した。配置円内の原料ガス
供給手段１０６は、円筒状基体１０５の配置円と中心を
同じくする同一円周上に等間隔で３本配置した。また円
筒状基体１０５の配置円外の原料ガス供給手段１０６
は、円筒状基体１０５の配置円と中心を同じくする同一
円周上に等間隔で６本配置した。

【００８７】このようにして作製した電子写真用感光体
の特性について、本テスト用に改造されたキャノン製の
複写機ＮＰ６７５０を使用し、以下のように評価した。
結果を表２に示す。

【００８８】「球状突起数」電子写真用感光体の表面全
域を光学顕微鏡で観察し、１０ｃｍ²の面積内での直径
１５μｍ以上の球状突起の個数を調べ、その数により評
価した。従って数値が小さいほど良好である。

【００８９】「画像欠陥（白ポチ）」キャノン製全面黒
チャート（部品番号：ＦＹ９−９０７３）を原稿台に置
き、コピーしたときに得られたコピー画像の同一面積内
に有る直径０.２ｍｍ以上の白点（白ポチ）の個数を数
え、その数により評価した。従って数値が小さいほど良
好である。

【００９０】

【表１】

【００９１】

【表２】

【００９２】表２では、隣り合う円筒状基体の最短距離
ｄがｄ＝５ｍｍで作製した時の値を１００として、相対
比較を行っている。表２に示す結果から明らかなよう
に、隣り合う円筒状基体１０５の最短距離ｄｍｍをＡ／
３≦ｄを満たす場合、すなわち最短距離ｄｍｍが、８０
／３＝約２６.７よりも大きい場合、球状突起の発生数
及び画像欠陥（白ポチ）を大幅に低減することができ
る。

【００９３】＜実施例２＞実施例１において、外径φ１
０８ｍｍ（他の部分のサイズは同じ）のＡｌ製シリンダ
ーを円筒状基体１０５として使用したこと以外は、実施
例１と同様にして電子写真用感光体を作製した。その特
性について、本テスト用に改造されたキャノン製の複写
機ＮＰ６０６２を使用して、同様に評価した。結果を表
３に示す。

【００９４】

【表３】

【００９５】表３では、隣り合う円筒状基体の最短距離
ｄがｄ＝５ｍｍで作製した時の値を１００として、相対
比較を行っている。表３に示す結果から明らかなよう
に、隣り合う円筒状基体１０５の最短距離ｄｍｍをＡ／
３≦ｄを満たす場合、すなわち最短距離ｄｍｍが、１０
８／３＝３６よりも大きい場合、球状突起の発生数及び
画像欠陥（白ポチ）が大幅に低減することが分かる。

【００９６】＜実施例３＞隣り合う円筒状基体１０５の
最短距離ｄを４０ｍｍ、円筒状基体の配置円の直径Ｌを
２４０ｍｍと固定し、高周波電源の周波数を表４に示す
ように変化させたこと以外は、実施例１と同様にして電
子写真用感光体を作製した。

【００９７】この電子写真用感光体の特性について、本
テスト用に改造されたキャノン製の複写機ＮＰ６７５０
を使用し、以下のように評価した。得られた結果を表４
に示す。

【００９８】「帯電能」複写機の主帯電器に、一定電流
を流した時の現像器位置での暗部表面電位を表面電位計
により測定し、この時の値をもって帯電能とした。従っ
て、暗部電位が大きいほど帯電能が良好であることを示
す。なお、帯電能測定は、感光体母線方向全領域に渡っ
て行い、その中で最低暗部電位により評価した。

【００９９】「ゴーストメモリー」現像器位置における
暗部電位が所定の値となるよう、主帯電器の電流値を調
整した後、所定の白紙を原稿とした際の暗部電位が所定
の値となるよう像露光光量を調節し、この状態でキャノ
ン製ゴーストテストチャート（部品番号：ＦＹ９−９０
４０）に反射濃度１.１、直径φ５ｍｍの黒丸を貼り付
けたものを原稿台の画像先端部に置き、その上にキャノ
ン製中間調チャート（部品番号：ＦＹ９−９０４２）を
重ねて置いた際のコピー画像において、中間調コピー上
に認められるゴーストチャートの直径φ５ｍｍの黒丸の
反射濃度と中間調部分の反射濃度との差を測定した。従
って、数値が小さいほど良好である。なお、ゴーストメ
モリー測定は感光体母線方向全領域に渡って行い、その
中の最大反射濃度差により評価した。

【０１００】「特性ばらつき」帯電能とゴーストメモリ
ーの２項目において、各々の評価における全感光体の評
価結果の最大値・最小値を求め、次いで、（最大値）／
（最小値）の値を求めた。２項目のうち、この値が最大
のものを特性ばらつきの値とした。従って、数値が小さ
いほど良好である。

【０１０１】

【表４】

【０１０２】表４においては、周波数１３.５６ＭＨｚ
で作製した時の値を１００として、相対比較を行った。
表４に示す結果から明らかなように、周波数５０〜４５
０ＭＨｚの範囲内において良好な結果が得られることが
分かる。

【０１０３】＜実施例４＞図４に示した堆積膜形成装置
を用い、長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの鏡面加工を
施したＡｌ製シリンダー（円筒状基体４０５）上に、高
周波電源４０３の発振周波数を１０５ＭＨｚとして、表
５に示す条件で電子写真用感光体を作製した。

【０１０４】本実施例においては、図５に示すθを０°
（第１の電極５０２Ａが、第２の電極５０２Ｂと円筒状
基体５０５の中心とを結ぶ線上）から３０°（第１の電
極５０２Ａが、円筒状基体５０５間に配置され、第２の
電極５０２Ｂと第１の電極５０２Ａを結ぶ直線が、隣り
合う円筒状基体５０５間の中央を通る）まで変化させ
た。

【０１０５】円筒状基体４０５は、図４及び図５に示す
ように同一円周上に６本とし、隣り合う円筒状基体４０
５の最短距離ｄが４０ｍｍ、円筒状基体４０５の配置円
の直径Ｌが２４０ｍになるよう設置した。

【０１０６】高周波電力導入手段４０２と、原料ガス供
給手段４０６は、実施例１と同じものを用いた。

【０１０７】＜比較例１＞図２に示した堆積膜形成装置
を用い、実施例４と同様にして表５に示す条件で電子写
真用感光体を作製した。本比較例では、パワーは第２の
電極２０２のみである。第２の電極２０２は、実施例４
の高周波電力導入手段４０２と同じものを用い、図２に
示すように、円筒状基体配置円内の中心に１本配置し
た。原料ガス供給手段２０６は、実施例４の原料ガス供
給手段４０６と同じものを用い、同様に等間隔で３本配
置した。

【０１０８】本比較例において、円筒状基体２０５は、
長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの鏡面加工を施したＡ
ｌ製を使用し、隣り合う円筒状基体２０５の最短距離ｄ
が５ｍｍ、円筒状基体２０５の配置円の直径Ｌが２２２
ｍｍになるよう設置した。

【０１０９】実施例４及び比較例１で得た電子写真用感
光体の帯電能、ゴーストメモリーについて、本テスト用
に改造されたキャノン製の複写機ＮＰ６７５０を使用し
て前記と同様に評価した。得られた結果を表６に示す。

【０１１０】

【表５】

【０１１１】

【表６】

【０１１２】表６においては、比較例１での値を１００
として、相対比較を行った。表６に示す結果から明らか
なように、実施例４ではいずれも良好な結果が得られ
た。さらに、円筒状基体４０５の配置円外に配置した第
１の電極４０２Ａが、円筒状基体間に配置され、第２の
電極４０２Ｂと第１の電極４０２Ａを結ぶ直線が、隣り
合う円筒状基体４０５間の中心を通るように配置するこ
とで、帯電能、ゴーストメモリーの特性を大幅に向上さ
せることが分かった。

【０１１３】＜実施例５＞図６に示した堆積膜形成装置
を用い、長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍの鏡面加工を施
したＡｌ製シリンダー（円筒状基体６０５）上に、高周
波電源６０３の発振周波数を１０５ＭＨｚにして表７に
示す条件で電子写真用感光体を作製した。

【０１１４】本実施例においては、原料ガスが分解され
る成膜空間は、円筒状壁材６１２により、円筒状基体６
０５を内包する円柱状領域に制限されている。円筒状壁
面６１２は内径４００ｍｍ、厚さ２０ｍ、高さ５００ｍ
ｍのアルミナ製円筒からなっている。円筒状壁材６１２
の内面は、ブラスト加工により、表面粗さを２.５ｍｍ
を基準長とするＲｚで２０μｍとした。

【０１１５】円筒状基体６０５は、図６に示すように同
一円周上に６本とし、隣り合う円筒状基体６０５の最短
距離ｄが５０ｍｍ、円筒状基体６０５の配置円の直径Ｌ
が２６０ｍｍになるよう設置した。

【０１１６】高周波電力導入手段６０２は、長さ４７０
ｍｍ、外径φ２０ｍｍのステンレス製の棒状電極を使用
した。設置位置は、非導電性材料のアルミナ製円筒状壁
材６１２の外部に設置され、同一円周上に第１の電極６
０２Ａと第２の電極６０２Ｂを結ぶ直線が、隣り合う円
筒状基体６０５間の中心を通るように６本、円筒状壁材
６１２の外面から３０ｍｍの間隔を隔てて設置されてい
る。また、第２の電極６０２Ｂは、直径２０ｍｍ、長さ
４７０ｍｍのステンレス製の棒状電極を使用し、その外
部を内径２１ｍｍ、外径２４ｍｍのアルミナ製パイプに
より覆う構造とし、円筒状基体６０５の配置円内の中心
に設置した。アルミナ製パイプはブラスト加工により、
表面粗さを２.５ｍを基準長とするＲｚで２０μｍとし
た。

【０１１７】反応容器６０１はアルミ製円筒状容器であ
り、円筒状壁材６１２の外部に設置された高周波電力導
入手段のシールド手段を兼ねている。

【０１１８】原料ガス供給手段６０６の構造は、実施例
４と同一で、設置位置は円筒状基体配置円の内部及び外
部に設置されている。円筒状基体配置円内の原料ガス供
給手段６０６は、円筒状基体配置円と中心を同じくする
同一円周上に等間隔で３本配置した。また円筒状基体の
配置円外の原料ガス供給手段６０６は、円筒状基体６０
５の配置円と中心を同じくする同一円周上に等間隔で６
本配置した。

【０１１９】このようにして作製した電子写真用感光体
を、本テキスト用に改造されたキャノン製の複写機ＮＰ
−６７５０に設置し、感光体の特性評価を行った。評価
項目は先の実施例と同様の「画像欠陥」と、以下の「画
像濃度むら」および「特性ばらつき（帯電能、ゴースト
メモリー、画像濃度むら）」とした。結果を表８に示
す。

【０１２０】「画像濃度むら」まず、現像器位置での暗
部電位が一定値となるよう主帯電器電流を調整した後、
原稿に反射濃度０.１以下の所定の白紙を用い、現像器
位置での明部電位が所定の値となるよう像露光光量を調
整した。次いで、キャノン製中間調チャート（部品号：
ＦＹ９−９０４２）を原稿台に置き、コピーしたときに
得られたコピー画像上全領域における反射濃度の最高値
と最低値の差により評価した。評価結果は全感光体の平
均値とした。従って、数値が小さいほど良好である。

【０１２１】「特性ばらつき」先の実施例と同様にして
評価した帯電能、ゴーストメモリーと、前記の画像濃度
むらの３項目において、各々の評価における全感光体の
評価結果の最大値・最小値を求め、次いで、（最大値）
／（最小値）の値を求めた。３項目のうち、この値が最
大のものを特性ばらつきの値とした。従って、数値が小
さいほど良好である。

【０１２２】さらに、これらの評価結果（表８）におい
ては、実施例４の結果を基準とし、これと比較して４０
％以上の良化を「◎」、３０％以上４０％未満の良化を
「◎〜○」、２０％以上３０％未満の良化を「○」、１
０％以上２０％未満の良化を「○〜△」、１０％未満の
良化を「△」、悪化を「×」で示した。

【０１２３】

【表７】

【０１２４】

【表８】

【０１２５】表８に示す結果から明らかなように、「画
像欠陥」において、実施例４に比べ良好な結果が得ら
れ、また、「画像濃度むら」、「特性ばらつき」におい
ても実施例１と同等の良好な結果が得られた。このこと
から、高周波電力導入手段６０２Ａを円筒状壁材６１２
の外部に設置する構成とすることで、画像欠陥抑制に顕
著な効果が得られることが分かる。

【０１２６】＜実施例６＞図７に示す堆積膜形成装置を
用い、長さ３５８ｍｍ、外径φ３０ｍｍの鏡面加工を施
したＡｌシリンダー（円筒状基体７０５）上に、表９に
示す条件で、電子写真用感光体を作製した。

【０１２７】本実施例において、高周波電力は高周波発
振機７１３から出力された信号を２系統に分割し、各々
アンプ７０３Ａ,Ｂで増幅された後、マッチングボック
ス７０４Ａ,Ｂに供給される構成とした。高周波発振７
１３の周波数は１０５ＭＨｚとした。

【０１２８】原料ガスが分解される成膜空間は、実施例
５と同一で円筒状壁面７１２により、円筒状基体７０５
内包する円柱状領域に制限されている。円筒状基体７０
５の構造は、内径が２５０ｍｍ、厚さ１５ｍ、高さ５０
０ｍｍのアルミナ製で、内面はブラスト加工により、表
面粗さを２.５ｍｍを基準長とするＲｚで２０μｍとし
た。

【０１２９】円筒状基体７０５は、同一円周上に１２
本、隣り合う円筒状基体７０５の最短距離ｄを１０ｍ
ｍ、円筒状基体７０５の配置円の直径Ｌを１５６ｍｍに
設置した。

【０１３０】高周波電力導入手段７０２の構造は、実施
例５の高周波電力導入手段５０２と同一とした。また設
置位置は、第１の電極７０２Ａを円筒状基体配置円外に
１２本、円筒状壁面４１２から２５ｍの間隔を隔てて設
置した。第２の電極７０２Ｂは、円筒状基体配置円内の
中心に１本設置した。反応容器７０１及び原料ガス供給
手段７０６とも実施例５と同一である。

【０１３１】このようにして作製した電子写真用感光体
を、本テキスト用に改造されたキャノン製の複写機ＮＰ
６０３０に設置し、感光体の特性評価を行なった。評価
項目は前記と同様の「画像欠陥画」、「画像濃度む
ら」、「特性ばらつき」の３項目とし、各項目の評価を
行なった。評価結果を表１０に示す。さらに、これらの
評価結果（表１０）においては、実施例５の評価（表
８）と同様に、実施例４の結果を基準とし、これと比較
して示した。

【０１３２】

【表９】

【０１３３】

【表１０】

【０１３４】表１０に示す結果から明らかなように、画
像欠陥、特性ばらつきについて、実施例４に比べさらに
良好な結果が得られ、また画像濃度むらについては実施
例４と同様な良好な結果が得られた。

【０１３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高周波プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成において、構
造欠陥及び膜特性のばらつきが抑制され、特性の優れた
堆積膜を大面積に均一に形成することが可能となる。

【０１３６】したがって、本発明によれば、例えば、特
性の優れた半導体デバイス、電子写真用感光体等を低コ
ストで安定して生産することが可能となり、このような
分野において非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の堆積膜形成装置の一実施形態を示す模
式図であり、（ａ）はその概略断面図、（ｂ）は（ａ）
の切断線Ａ−Ａ'に沿う概略断面図である。

【図２】従来の堆積膜形成装置の一例を示す模式図であ
り、（ａ）はその概略断面図、（ｂ）は（ａ）の切断線
Ａ−Ａ'に沿う概略断面図である。

【図３】従来の堆積膜形成装置を用いて堆積膜を形成し
た基体表面の球状突起数を観察した結果を示す図であ
り、（ａ）は電極と円筒状基体の位置関係を示す概略断
面図、（ｂ）は球状突起比率と周方向角度との相関を示
すグラフである。

【図４】本発明の堆積膜形成装置のさらなる一実施形態
を示す模式図であり、（ａ）はその概略断面図、（ｂ）
は（ａ）の切断線Ａ−Ａ'に沿う概略断面図である。

【図５】実施例５の条件を示す為の模式図である。

【図６】本発明の堆積膜形成装置のさらなる一実施形態
を示す模式図であり、（ａ）はその概略断面図、（ｂ）
は（ａ）の切断線Ａ−Ａ'に沿う概略断面図である。

【図７】本発明の堆積膜形成装置のさらなる一実施形態
を示す模式図であり、（ａ）はその概略断面図、（ｂ）
は（ａ）の切断線Ａ−Ａ'に沿う概略断面図である。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は、各々、本発明により好適に
製造できるａ−Ｓｉ系電子写真用感光体を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１０１、２０１、４０１、６０１、７０１反応容器１０２Ａ、３０２Ａ、４０２Ａ、５０２Ａ、６０２Ａ、
７０２Ａ第１の電極（高周波電力導入手段）１０２Ｂ、４０２Ｂ、５０２Ｂ、６０２Ｂ、７０２Ｂ
第２の電極（高周波電力導入手段）１０３Ａ,Ｂ、２０３、４０３Ａ,Ｂ、６０３Ａ,Ｂ、７
０３Ａ,Ｂ高周波電源１０４Ａ,Ｂ、２０４、４０４Ａ,Ｂ、６０４Ａ,Ｂ、７
０４Ａ,Ｂマッチングボックス１０５、２０５、３０５、４０５、５０５、６０５、７
０５、８０１円筒状基体１０６、２０６、４０６、６０６、７０６原料ガス
導入手段１０７、２０７、４０７、６０７、７０７発熱体１０８、２０８、４０８、６０８、７０８回転軸１０９、２０９、４０９、６０９、７０９モータ１１０、２１０、４１０、６１０、７１０減速ギア１１１、２１１、４１１、６１１、７１１、排気口２０２高周波電力導入手段６１２、７１２円筒状壁材７０３アンプ７１３高周波発振器８０２光導電層８０３表面層８０４電荷注入阻止層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ (72)発明者秋山和敬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)発明者大塚崇志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)発明者田澤大介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)発明者村山仁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)発明者青池達行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 DA23 EA25 EA30 EA36 4K030 AA05 AA06 BA30 CA02 CA16 FA03 JA03 JA18 KA05 LA17 5F045 AA08 AB04 AC01 AC07 AC14 AD06 AD07 AD08 AE11 AE13 AE15 AE17 AE19 AE21 AF10 BB14 BB16 CA16 DP25 EC05 EF03 EH06 EH10 EK07 EK09 EK10 EK11 EM10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状基体を支持する為の載置部を複数
有する真空気密可能な反応容器を備え、該反応容器内に
供給した原料ガスを分解し、該円筒状基体上に堆積膜を
形成する堆積膜形成装置において、前記円筒状基体の直径をＡｍｍとしたとき隣り合う該円
筒状基体の間の最短距離ｄｍｍがＡ／３≦ｄを満たし、
かつ該円筒状基体の配置円の直径Ｌｍｍが２０００≧Ｌ
を満たすように前記複数の載置部が同一円周上に等間隔
で配置され、また、複数の高周波電力導入手段が該載置
部の配置円の外に配置されていることを特徴とする堆積
膜形成装置。
【請求項２】高周波電力導入手段が、周波数が５０〜
４５０ＭＨｚの高周波電力を導入し得る手段である請求
項１記載の堆積膜形成装置。
【請求項３】高周波電力導入手段が、載置部の配置円
と中心を同じくする同一円周上に等間隔で複数配置され
ている請求項１又は２記載の堆積膜形成装置。
【請求項４】載置部の配置円の外に配置された複数の
高周波電力導入手段（第１の電極）と、該配置円の内に
配置された高周波電力導入手段（第２の電極）とを有す
る請求項１〜３の何れか一項記載の堆積膜形成装置。
【請求項５】第１の電極と第２の電極を結ぶ直線が、
隣り合う載置部の間の中心を通るように配置されている
請求項４記載の堆積膜形成装置。
【請求項６】第１の電極から導入される高周波電力
と、第２の電極から導入される高周波電力が独立に制御
可能である請求項４又は５記載の堆積膜形成装置。
【請求項７】一つの発振源から、第１の電極及び第２
の電極に高周波電力を導入する請求項６記載の堆積膜形
成装置。
【請求項８】複数の載置部を囲むように配置された少
なくとも一部が非導電性材料からなる円筒状壁材をさら
に有し、該円筒状壁材の中心軸は該載置部の配置円の中
心を通り、かつ該載置部の配置円の外に配置された複数
の高周波電力導入手段は該円筒状壁材の外に位置する請
求項１〜７の何れか一項記載の堆積膜形成装置。
【請求項９】少なくとも一部が非導電性材料からなる
円筒状壁材を囲むように、一定電位に維持されて導電性
シールドとして機能する円筒状部材が設けられ、該円筒
状部材の中心軸は載置部の配置円の中心を通るように配
置されている請求項８記載の堆積膜形成装置。
【請求項１０】原料ガス供給手段が、該載置部の配置
円の内及び外に配置されている請求項１〜９の何れか一
項記載の堆積膜形成装置。
【請求項１１】真空気密可能な反応容器内の複数の載
置部に各円筒状基体を支持し、該反応容器内に供給した
原料ガスを分解し、該円筒状基体上に堆積膜を形成する
堆積膜形成方法において、前記各円筒状基体を同一円周上に等間隔で複数配置し、
複数の高周波電力導入手段を該円筒状基体の配置円の外
に配置し、該円筒状基体の直径をＡｍｍとしたとき隣り
合う該円筒状基体の間の最短距離ｄｍｍがＡ／３≦ｄを
満たし、かつ該円筒状基体の配置円の直径Ｌｍｍが２０
００≧Ｌを満たす配置状態で堆積膜を形成することを特
徴とする堆積膜形成方法。
【請求項１２】高周波電力導入手段より導入される高
周波電力の周波数が５０〜４５０ＭＨｚである請求項１
１記載の堆積膜形成方法。
【請求項１３】高周波電力導入手段が、円筒状基体の
配置円と中心を同じくする同一円周上に等間隔で複数配
置されている請求項１１又は１２記載の堆積膜形成方
法。
【請求項１４】円筒状基体の配置円の外に配置された
複数の高周波電力導入手段（第１の電極）と、該配置円
の内に配置された高周波電力導入手段（第２の電極）と
を有する装置を用いる請求項１１〜１３の何れか一項記
載の堆積膜形成方法。
【請求項１５】第１の電極と第２の電極を結ぶ直線
が、隣り合う円筒状基体の間の中心を通るように配置さ
れている請求項１４記載の堆積膜形成方法。
【請求項１６】第１の電極から導入される高周波電力
と、第２の電極から導入される高周波電力が独立に制御
可能である請求項１４又は１５記載の堆積膜形成方法。
【請求項１７】一つの発振源から、第１の電極及び第
２の電極に高周波電力を導入する請求項１６記載の堆積
膜形成方法。
【請求項１８】複数の円筒状基体を囲むように配置さ
れた少なくとも一部が非導電性材料からなる円筒状壁材
をさらに有する装置を用い、該円筒状壁材の中心軸は該
円筒状基体の配置円の中心を通り、かつ該円筒状基体の
配置円の外に配置された複数の高周波電力導入手段は該
円筒状壁材の外に位置する請求項１１〜１７の何れか一
項記載の堆積膜形成方法。
【請求項１９】少なくとも一部が非導電性材料からな
る円筒状壁材を囲むように、一定電位に維持されて導電
性シールドとして機能する円筒状部材が設けられ、該円
筒状部材の中心軸は円筒状基体の配置円の中心を通るよ
うに配置されている請求項１８記載の堆積膜形成方法。
【請求項２０】原料ガス供給手段が、該円筒状基体の
配置円の内及び外に配置されている装置を用いる請求項
１１〜１９の何れか一項記載の堆積膜形成方法。