(57)【要約】      （修正有）【課題】膜特性の優れた堆積膜を生産性良く形成することができる堆積膜形成装置および堆積膜形成方法を提供する。【解決手段】減圧可能で内部に基体１０２を設置可能な反応容器部１０１および、反応容器部１０１との間を開口および閉口する弁体を有するゲートバルブ部１３０からなり、弁体により反応容器部１０１とゲートバルブ部１３０との間を開口して、反応容器部１０１の中に基体１０２を搬入し、堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、ゲートバルブ部は、弁体を摺擦することが可能な摺擦部材と、弁体が反応容器部１０１とゲートバルブ部１３０との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、弁体と摺擦部材を摺擦させるか否かの選択可能であって、摺擦させる場合に、摺擦部材が弁体を摺擦することによって、弁体に付着した異物を除去し、さらに除去した異物を反応容器部１０１の中へ落とすことが可能な摺擦機構を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧することが可能でかつその内部に基体を設置することが可能な反応容器部および、前記反応容器部との間を開口および閉口する弁体を有するゲートバルブ部からなり、前記弁体を移動させることにより前記反応容器部とゲートバルブ部との間を開口して、前記反応容器部の中に前記基体を搬入し、前記基体の表面に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、
前記ゲートバルブ部は、
前記弁体を摺擦することが可能な摺擦部材と、
前記弁体が前記反応容器部とゲートバルブ部との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、前記弁体と前記摺擦部材を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能であって、摺擦させることを選択した場合に、前記摺擦部材が前記弁体を摺擦することによって、前記弁体に付着した異物を除去し、さらに除去した前記異物を前記反応容器部の中へ落とすことが可能な摺擦機構とを有することを特徴とする堆積膜形成装置。
【請求項２】
前記摺擦機構は、前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間の開口面に対して垂直方向に、前記弁体の位置を変えることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の堆積膜形成装置。
【請求項３】
前記摺擦機構は、前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間の開口面に対して垂直方向に、前記摺擦部材の位置を変えることが可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の堆積膜形成装置。
【請求項４】
前記弁体は、前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間の開口部に対応する部分に、弁体の側に設けられたシール面よりも、前記開口部の側に突出する突出部を有し、
前記開口部を閉じる際には、前記突出部は、前記開口部に挿入され、
前記弁体が前記反応容器部とゲートバルブ部との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、前記摺擦部材が前記突出部の表面を摺擦することで、前記突出部の表面に付着した異物を除去することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項５】
減圧することが可能でかつその内部に基体を設置することが可能な反応容器部および、前記反応容器部との間を開口および閉口する弁体を有するゲートバルブ部からなる堆積膜形成装置を用いて前記基体の表面に堆積膜を形成した後に、前記弁体を前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間を閉口している位置から開口している位置に移動させるときは、前記弁体と摺擦部材とを摺擦させながら移動させ、
そのとき以外は、前記弁体と前記摺擦部材とを摺擦させずに、前記弁体を移動させることを特徴とする堆積膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、撮影デバイス、光起電力デバイス等の堆積膜形成装置および堆積膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
反応容器の中に基体を設置する際、或は反応容器の中で基体に堆積膜の形成やエッチング等の処理を施す際には、反応容器の中の雰囲気の清浄度が製品の品質、性能に大きな影響を与える場合がある。例えば、堆積膜の形成においては、基体の処理表面に付着した塵埃が核となって堆積膜が異常成長することで、堆積膜の品質を低下させる。又、エッチング処理においては、基体の処理表面に付着した塵埃によって適切な箇所にエッチングを施すことができなくなることがある。そのため、基体を反応容器の中に設置する際、更に基体に堆積膜の形成やエッチング等の処理を施す際に、反応容器の中の塵埃等の不要物質を除去することが一般的に行われている。
【０００３】
塵埃の発生箇所の一つとして、反応容器の中に基体を搬出および搬入するための開口部分に設けられた、前記開口部分を開口および閉口する弁体を有するゲートバルブ部が挙げられる。そのため、ゲートバルブからの塵埃の発生を低減させることが一般的に行われている。
２つのシリンダーを用いることで、ストッパーを設けることなく弁体を弁座に設置することが可能となり、金属同士の衝突個所を無くすことで金属粉の発生を無くしたゲートバルブが開示されている。（特許文献１参照）。
また、ゲートフランジにローラを備え付けて、ゲートフランジが押圧される際の動作をスムーズに行えるようにしている。
【０００４】
さらに、ゲートチャンバを設けゲートバルブをこのゲートチャンバより取り外し可能とし、処理室をゲートチャンバより移動せずにメンテナンス可能とし、メンテナンスを簡易にしている。（特許文献２参照）
また、ゲートバルブの稼動部側にクリーンエアーを吹き付けて、ゲートバルブからの塵埃発生を低減している堆積膜形成方法が開示されている。（特許文献３参照）。
【特許文献１】特登録２８３９０２５号明細書
【特許文献２】特開平５−８７２５８号公報
【特許文献３】特開２００６−７０２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術により、ゲートバルブからの塵埃の発生を低減することが可能となり、品質の向上した製品を作製することが可能となってきた。
しかし、例えば電子写真装置用のアモルファスシリコン感光体においては、電子写真装置のデジタル化、フルカラー化に伴い、電子写真装置の中の帯電システム、光学露光システム、現像システム等の改良がなされた。それに伴い、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。
【０００６】
その結果、俗に「ポチ」と呼ばれる、白点状、黒点状の画像欠陥の減少、特に従来は問題にされなかった微少な大きさの「ポチ」の減少が求められるようになった。「ポチ」に関しては、その殆どが基体の表面に付着した塵埃を核としての堆積膜の異常成長である「球状突起」が原因となっている。そのため、基体の表面に付着する塵埃数を一層減らすことが要求されている。
【０００７】
更に、ゲートバルブのメンテナンスに関しては、反応容器を大気圧に戻したり、更には取り外して行う必要がある。この場合装置は停止することになり稼働率が低下する。
従って、基体の表面への塵埃の付着の更なる防止を実現すると同時に、更なる生産効率の向上を可能とする堆積膜形成装置あるいは堆積膜形成方法の早期実現が望まれていた。
そこで、本発明は上記課題の解決を目的とするものである。即ち、効率良く塵埃を低減することにより、堆積膜特性の向上を図るとともに、優れた生産性を有する堆積膜形成装置および堆積膜形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明に係る堆積膜形成装置は、減圧することが可能でかつその内部に基体を設置することが可能な反応容器部および、前記反応容器部との間を開口および閉口する弁体を有するゲートバルブ部からなり、前記弁体を移動させることにより前記反応容器部とゲートバルブ部との間を開口して、前記反応容器部の中に前記基体を搬入し、前記基体の表面に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、
前記ゲートバルブ部は、
前記弁体を摺擦することが可能な摺擦部材と、
前記弁体が前記反応容器部とゲートバルブ部との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、前記弁体と前記摺擦部材を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能であって、摺擦させることを選択した場合に、前記摺擦部材が前記弁体を摺擦することによって、前記弁体に付着した異物を除去し、さらに除去した前記異物を前記反応容器部の中へ落とすことが可能な摺擦機構とを有することを特徴とする。
【０００９】
更に、前記摺擦機構は、前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間の開口面に対して垂直方向に、前記弁体の位置を変えることが可能な機構であることを特徴とする。
更に、前記摺擦機構は、前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間の開口面に対して垂直方向に、前記摺擦部材の位置を変えることが可能な機構であることを特徴とする。
更に、前記弁体は、前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間の開口部に対応する部分に、弁体の側に設けられたシール面よりも、前記開口部の側に突出する突出部を有し、前記開口部を閉じる際には、前記突出部は、前記開口部に挿入され、前記弁体が前記反応容器部とゲートバルブ部との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、前記摺擦部材が前記突出部の表面を摺擦することで、前記突出部の表面に付着した異物を除去することを特徴とする。
【００１０】
また、上述した目的を達成するため、本発明に係わる堆積膜形成方法は、減圧することが可能でかつその内部に基体を設置することが可能な反応容器部および、前記反応容器部との間を開口および閉口する弁体を有するゲートバルブ部からなる堆積膜形成装置を用いて前記基体の表面に堆積膜を形成した後に、前記弁体を前記ゲートバルブ部と前記反応容器部との間を閉口している位置から開口している位置に移動させるときは、前記弁体と摺擦部材とを摺擦させながら移動させ、そのとき以外は、前記弁体と前記摺擦部材とを摺擦させずに、前記弁体を移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
堆積膜形成後に弁体に付着した異物を、前記弁体に摺擦することが可能な摺擦部材により除去し、除去した異物を反応容器部の中に落とすことで、ゲートチャンバの中への異物の持ち込みが低減する。それによりゲートバルブ部からの塵埃の発生を大幅に抑制することが可能となる。さらに、上記によりゲートバルブ部の汚染が抑制されるため、ゲートバルブ部のメンテナンス頻度は大幅に低減される。それにより、堆積膜形成装置の稼働率が向上する。
よって、膜特性の優れた堆積膜を生産性良く形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、ＲＦ（Radio Frequency）−ＣＶＤ（Chemical Vapor
Deposition）法によって、電子写真用感光体を製造するための堆積膜形成装置１００および基体搬送機構１８０の一例を模式的に示した図である。
堆積膜形成装置１００は、プラズマ処理によって円筒状基体１０２に堆積膜を形成する装置である。円筒状カソード電極１０３、絶縁体１１０、上壁１０９、底壁１１２により、減圧することが可能な反応容器部１０１を形成している。
ゲートバルブ部１７０は、ゲートバルブ１３０から構成されている。
【００１３】
反応容器部１０１は、減圧することが可能でかつその内部に基体を設置することが可能である。ゲートバルブ部１７０は、反応容器部１０１との間を開口および閉口する弁体を有する。堆積膜形成装置１００は、弁体を移動させることにより反応容器部１０１とゲートバルブ部１７０との間を開口して、反応容器部１０１の中に基体を搬入し、基体の表面に堆積膜を形成する。
【００１４】
反応容器部１０１の下部には、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７を保持する基体ホルダ保持手段１２３が設けられている。なお、基体ホルダ保持手段１２３は全て導電部材で構成されているため、基体ホルダ１０７は底壁１１２と電気的に接続する状態となり接地されている。
円筒状基体１０２は、使用目的に応じた材質を有するものであればよい。円筒状基体１０２の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレスが、電気伝導率が良好であるため、好適である。中でも、加工性や製造コストを考慮すると、アルミニウムが最適である。この場合、円筒状基体１０２を形成するアルミニウムとしては、例えばＡｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金のいずれかを用いることが好ましい。
【００１５】
反応容器部１０１の内部には、加熱用ヒータ１１１が設けられている。加熱用ヒータ１１１は、真空中で使用することが可能なものであればどのようなものを用いてもよい。具体的には、シース状ヒータ、板状ヒータ、セラミックヒータ、カーボンヒータの様な電気抵抗発熱体や、ハロゲンランプ、赤外線ランプの様な熱放射ランプや、液体、気体を熱媒とした熱交換手段が対象として挙げられる。
また、反応容器部１０１の中には、反応容器部１０１の中に原料ガスを導入するための原料ガス導入管（原料ガス導入手段）１０４が設けられている。原料ガス導入管１０４は、保持される円筒状基体１０２の長手方向に平行に延びている。原料ガス導入管１０４は接続配管１２７を介して、原料ガスの流量を調整するためのマスフローコントローラ（不図示）を介在させたミキシング装置１１６と、原料ガス流入バルブ１１７からなるガス供給系に接続されている。
【００１６】
堆積膜形成装置１００が備える排気系は、排気手段である真空ポンプユニット（不図示）が、排気配管１２１を介して、底壁１１２の排気口１１８に接続されている。排気配管１２１には、排気メインバルブ１１９が設けられている。また、反応容器部１０１には、その内部の圧力を測定する真空計１２０が取り付けられている。これらを用いて、反応容器部１０１の中を、各工程に適した所定の圧力に維持することができる。真空ポンプユニットには、例えばロータリーポンプや、メカニカルブースターポンプを用いることができる。
円筒状カソード電極１０３には、整合回路を有するマッチングボックス１０５を介して高周波電源（印加手段）１０６が電気的に接続されている。円筒状カソード電極１０３の上下は、セラミックスからなる絶縁体１１０により上壁１０９および底壁１１２と絶縁されている。
【００１７】
上壁１０９にはゲートバルブ１３０が設置されている。これにより、反応容器部１０１に、円筒状基体１０２を保持する基体ホルダ１０７が、基体搬送機構１８０により搬入、搬出、設置されることが可能となる。
基体ホルダ１０７の反応容器部１０１の中への搬入・搬出時は、基体搬送機構１８０によって、基体ホルダ１０７の保持部１１４が保持される。次いで、基体ホルダ１０７が反応容器部１０１の中へ設置、つまり基体ホルダ保持手段１２３に載置される。
【００１８】
次に、基体搬送機構１８０について図面を用いて説明する。
基体搬送機構１８０は、真空気密することが可能で堆積膜形成装置１００に接続するための上下機構を有した搬送容器１８１を持っている。更に、搬送容器１８１は、下部にゲートバルブ１８２、内部に基体ホルダ１０７を保持する保持部１８３を有する上下動することが可能なアーム１８４を有している。また、搬送容器１８１はレール１８５の上を水平方向に移動することが可能となっている。この基体搬送機構１８０によって、円筒状基体１０２が装着された基体ホルダ１０７を、反応容器部１０１が真空状態のまま、搬入、設置、搬出することができる。
【００１９】
以上のように構成された堆積膜形成装置１００を用いて堆積膜を形成する手順の一例について説明する。
まず、反応容器部１０１の中に、基体搬送機構１８０で円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７を搬入する。
【００２０】
搬入、設置方法について説明する。予め、基体ホルダ１０７の保持部１１４を、搬送容器１８１の保持部１８３が保持することで、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７を格納し、内部が真空排気された搬送容器１８１は、堆積膜形成装置１００の上へ移動する。次に、搬送容器１８１は下降し、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２がゲートバルブ１３０と接続する。接続後、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器１８１の中、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間、及び反応容器部１０１の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を開ける。
【００２１】
このときの、ゲートバルブ１３０の動作に関して、図２〜図４を用いて説明する。
図２は、ゲートバルブ部１７０としてのゲートバルブ１３０の一例を模式的に示した図である。
ゲートチャンバ１３１の上側にはゲートバルブ１８２と接続する上フランジ１３２があり、搬送容器１８１の側の開口部１３３が形成されている。下側には反応容器部１０１の上壁１０９と接続している下フランジ１３４があり、反応容器部１０１の側の開口部１３５が形成されている。ゲートチャンバ１３１において、開口部１３５のある面１７９を開口面１７９とする。
【００２２】
弁体１３６にはローラ１３７、突出部１３８、ブラシ収納部１３９、ストッパー１４０、Oリング１４１が設けられている。弁体１３６はリンク機構１４２を介してゲートベース１４３に支持されている。面１５６は、弁体１３６の基体搬送機構１８０側の面である。
ゲートベース１４３は、ロッド１４４に取り付けられている。ロッド１４４は、ベース板１４５とゲートチャンバ１３１を連結している第１の真空ベローズ１４６の中を通り、ベース板１４５に連結している。
【００２３】
ベース板１４５は、第１のエアーシリンダー１４７の第１シャフト１４８に取り付けられている。
第２のエアーシリンダー１４９の第２シャフト１５０は、ゲートチャンバ１３１と第２のエアーシリンダー１４９を連結している第２の真空ベローズ１５１の中を通り、弁体ストッパー１５２に取り付けられている。
摺擦部材１５３は、弁体１３６と摺擦することが可能な摺擦部材で、一例として、板状のバイトン製のゴムが設置されている。
図２は、弁体１３６が反応容器部１０１の側の開口部１３５を閉じている状態である
【００２４】
次に図３に示すように、まず、第１のエアーシリンダー１４７により、ベース板１４５を第１のエアーシリンダー１４７に近づける方向に移動させる（図で白抜き矢印）。このときの移動方向を、以後は図３に表しているようにＹ方向と規定する。ベース板１４５が移動することにより、ベース板１４５に取り付けられている第１シャフト１４４および第２シャフト１５０が同様の方向に移動する。するとスプリング１５５の弾性力によりリンク機構１４２が弁体１３６を反応容器部１０１から離れる方向にほぼ直線的に移動させる。このときの移動方向を、以後は図３に表しているようにＸ方向と規定する。
【００２５】
弁体ストッパー１５２の先端が、弁体１３６の基体搬送機構１８０側の面１５６に達したところで、弁体１３６の移動が停止する。弁体１３６はＸ方向では、これ以上反応容器部１０１から離れる方向に移動することは出来なくなり、ゲートチャンバ１３１の中で開口部１３５から最も離れた位置になる。
弁体１３６は、この状態で、Ｙ方向において、第1のエアーシリンダー１４７に近づく方向に移動した時に、摺擦部材１５３と弁体１３６とは摺擦しないように調整されている。
【００２６】
さらに、図４に示すように、弁体１３６が図３に示したＸ方向の位置を維持したまま、引き続き、ベース板１４５がＹ方向において第1のエアーシリンダー１４７に近づく方向に移動する（図で白抜き矢印）。弁体１３６は摺擦部材１５３と摺擦すること無く移動する。さらに、第１のエアーシリンダー１４７の駆動端まで移動し、いわゆる、ゲートバルブ１３０が開状態となる。
【００２７】
次に図１において搬送容器１８１の内部から、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７を保持するアーム１８４が下降する。そして、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７が、基体ホルダ保持手段１２３に載置される。その後、保持部１８３が非保持状態となって、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７が設置される。設置後、アーム１８４が上昇、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を閉める。
【００２８】
このときの、ゲートバルブ１３０の動作に関して、図５、図６を用いて説明する。
図５に示すように、第１のエアーシリンダー１４７により、ベース板１４５をＹ方向において、第１のエアーシリンダー１４７から離れる方向に移動させる（図で白抜き矢印）。ベース板１４５が移動することにより、ベース板１４５に取り付けられている第１シャフト１４４および第２シャフト１５０が同様の方向に移動する。そしてローラ１３７がゲートチャンバ１３１の端面１５７に突き当たる。
【００２９】
図６に示すように、さらにベース板１４５をＹ方向において、第１のエアーシリンダー１４７から離れる方向に移動させる。すると、リンク機構１４２およびローラ１３７により弁体１３６がＸ方向の反応容器部１０１に近づく方向に直線的に移動し、ゲートチャンバ１３１に押し付けられる。これにより、Oリング１４１は、ゲートチャンバ１３１のシール面（図示せず）に押し付けられる。また、突出部１３８は、開口部１３５に挿入される。この状態がいわゆる、ゲートバルブ１３０が閉状態である。
【００３０】
図１のゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０が閉まったあと、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器１８１が上昇して反応容器部１０１と切り離し、搬入、設置が終了する。
その後、反応容器部１０１の中に、ミキシング装置１１６、原料ガス流入バルブ１１７、接続配管１２７および原料ガス導入管１０４を介して、円筒状基体１０２の加熱に必要な、例えばＡｒ，Ｈｅガスを導入する。そして、反応容器部１０１の中が所定の圧力になるように、真空計１２０を確認しながら真空ポンプユニット（不図示）の排気速度を調整する。この調整は、例えば、真空ポンプユニット（不図示）のメカニカルブースターポンプの回転周波数を調整することによって行うことができる。
次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒータ１１１により円筒状基体１０２の温度を２００[℃]〜４５０[℃]、より好ましくは２５０[℃]〜３５０[℃]の所望の温度に制御する。
【００３１】
以上の手順によって堆積膜を形成する準備が完了した後、円筒状基体１０２の表面に堆積膜の形成を行う。
このために、まず、堆積膜形成用の原料ガスとして、主原料ガスと希釈ガスおよび特性改善ガスを、ミキシング装置１１６を介して混合して、原料ガス導入管１０４を介して反応容器部１０１の中に導入する。
その際、反応容器部１０１の中が１３．３[ｍＰａ]〜１３３０[Ｐａ]の所望の圧力になるように、真空計１２０を確認しながら真空ポンプユニット（不図示）の排気速度を調整する。この調整は、例えば、真空ポンプユニット（不図示）のメカニカルブースターポンプの回転周波数を調整することによって行うことができる。
【００３２】
堆積膜形成時に使用する主原料ガスとして使用する主原料ガスとしては、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、四フッ化珪素（ＳｉＦ４）、六フッ化二珪素（Ｓｉ２Ｆ６）のごときアモルファスシリコン形成用の原料ガス、またはそれらの混合ガスを用いることができる。希釈ガスとしては、水素（Ｈ２）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）を用いることができる。また、特性改善ガスとして、窒素原子を含むもの、酸素原子を含むもの、炭素原子を含むもの、またはフッ素原子を含むもの、あるいはこれらの混合ガスを併用してもよい。この際に用いる窒素原子を含むものとしては、窒素（Ｎ２）、アンモニア（ＮＨ３）が挙げられる。酸素原子を含むものとしては、酸素（Ｏ２）、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）が挙げられる。炭素原子を含むものとしては、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、プロパン（Ｃ３Ｈ８）が挙げられる。フッ素原子を含むものとしては、四フッ化ゲルマニウム（ＧｅＦ４）、フッ化窒素（ＮＦ３）が挙げられる。また、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）、フッ化硼素（ＢＦ３）、ホスフィン（ＰＨ３）のごとき特性改善ガスを同時に放電空間に導入してもよい。
【００３３】
次に、反応容器部１０１の中の圧力が安定した後、高周波電源１０６を所望の電力に設定して、高周波電力を高周波マッチングボックス１０５を介して円筒状カソード電極１０３に供給することで、反応容器部１０１の中に高周波グロー放電を生起させる。供給電力は、例えば、ＲＦ帯、特に１３．５６[ＭＨｚ]の周波数とすることができる。この放電エネルギーによって、反応容器部１０１の中に導入された堆積膜形成用ガスが励起されて励起種が生成され、すなわち分解されて、円筒状基体１０２の表面に所望のシリコン原子を主成分とする堆積膜が形成される。
以上のようにして円筒状基体１０２の外周面に堆積膜が形成される。
【００３４】
堆積膜が形成された後には、堆積膜形成用の原料ガス、高周波電力の供給および基体の加熱を停止し、反応容器部１０１の中を排気する。その後、反応容器部１０１、原料ガス導入管１０４の中をパージガス、例えは、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２のごとき不活性なガスを用いてパージ処理する。
パージ処理完了後、基体搬送機構１８０を用いて、円筒状基体１０２が装着された基体ホルダ１０７を反応容器部１０１の中から搬出する工程に移行する。
【００３５】
搬出方法について説明する。予め内部が真空排気された搬送容器１８１は、堆積膜形成装置1００の上へ移動する。次に、搬送容器１８１は下降し、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２がゲートバルブ１３０と接続される。接続後、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器１８１の中、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間、及び反応容器部１０１の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を開ける。
【００３６】
図７は、堆積膜の形成後およびパージ処理が完了した後の状態である。弁体１３６は反応容器部１０１の側の開口部１３５を閉じている状態である。つまり、リンク機構１４２により、ゲートチャンバ１３１に押し付けられている。弁体１３６の突出部１３８における反応容器部１０１の側の表面には、堆積膜形成中にポリシランと呼ばれる粉状の副生成物１５４が堆積している。なお、開口部１３５の下フランジ１３４にも、副生成物は堆積しているが、図では省略してある。
【００３７】
まず、図８に示すように、第２のエアーシリンダー１４９により第２シャフト１５０をＹ方向において、第２のエアーシリンダー１４９に近づく方向に駆動（図で白抜き矢印）させ、弁体ストッパー１５２を移動させる。
【００３８】
次に、図９に示すように、第１のエアーシリンダー１４７により、ベース板１４５をＹ方向において、第１のエアーシリンダー１４７に近づく方向に移動させる（図で白抜き矢印）。ベース板１４５が移動することにより、ベース板１４５に取り付けられている第１シャフト１４４および第２シャフト１５０が同様の方向に移動する。するとスプリング１５５の弾性力によりリンク機構１４２が弁体１３６をＸ方向の反応容器部１０１から離れる方向に移動させる。この時は弁体ストッパー１５２がストッパー１４０の表面を移動し、最後にストッパー１４０の端部で止まる。弁体ストッパー１５２とストッパー１４０により、弁体１３６はこれ以上Ｘ方向において、反応容器部１０１から離れる方向に移動することは出来なくなる。
【００３９】
この時の弁体１３６の位置は、弁体１３６がこの状態で、Ｙ方向において、第１のエアーシリンダー１４７に近づく方向に移動した時に、摺擦部材１５３と弁体１３６の突出部１３８の副生成物１５４が堆積した面とが、摺擦する位置に、弁体ストッパー１５２とストッパー１４０により予め調節されている。同時に、上記以外の部分、例えば弁体１３６に設けられているOリング１４１およびOリング１４１が設置されている面とは摺擦しないようにも調整されている。
【００４０】
さらに、図１０に示すように、弁体１３６がＸ方向において図９に示した位置を維持したまま、引き続き、ベース板１４５がＹ方向において、第１のエアーシリンダー１４７に近づく方向に移動する（図で白抜き矢印）。これにより、摺擦部材１５３と弁体１３６の突出部１３８の面が摺擦して、副生成物１５４の一部が弁体１３６より取り除かれる。このとき摺擦部材１５３を開口部１３５の直近に設置しておくことで、取り除かれた副生成物１５４は、反応容器部１０１の中に落とされる。
【００４１】
さらに、図１１に示すように、弁体１３６が図１０に示したＸ方向の位置を維持したまま、引き続き、ベース板１４５がＹ方向に、第１のエアーシリンダー１４７の駆動端まで移動する。
【００４２】
次に、図１２に示すように、第２のエアーシリンダー１４９により第２シャフト１５０をＹ方向において、第２のエアーシリンダー１４９から離れる方向に駆動（図で白抜き矢印）させ、弁体ストッパー１５２を移動させる。弁体ストッパー１５２が、ストッパー１４０の面を移動するにつれ、スプリング１５５の弾性力によりリンク機構１４２が弁体１３６をＸ方向において反応容器部１０１から離れる方向に移動させる。弁体ストッパー１５２の先端が、弁体１３６の基体搬送機構１８０側の面１５６に達したところで、弁体１３６の移動が停止する。この状態が、ゲートバルブ１３０が開状態である。
【００４３】
次に図１において、搬送容器１８１の内部から、アーム１８４が下降、保持部１８３が、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７の保持部１１４を保持する。保持後、アーム１８４が上昇して基体ホルダ１０７を搬送容器１８１の中に格納して、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０が閉まる。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図５、図６を用いて説明した時と同様である。
【００４４】
このように、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を閉め、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器１８１が上昇して反応容器部１０１と切り離し、搬出が終了する。
その後に、必要に応じて、反応容器部１０１の中に堆積した堆積膜および粉状の副生成物をクリーニング処理する。手順としては、まず、円筒状基体１０２の替わりに、略同一形状のクリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７を、基体搬送機構１８０を用いて、反応容器部１０１の中に搬入、設置する。
【００４５】
搬入方法について説明する。予め内部が真空排気されて、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７を格納した搬送容器１８１は、堆積膜形成装置1００の上へ移動する。次に、搬送容器１８１は下降し、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２がゲートバルブ１３０と接続する。接続後、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器１８１の中、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間、及び反応容器部１０１の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を開ける。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図２〜図４を用いて説明した時と同様である。
【００４６】
次に搬送容器１８１の内部から、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７を保持するアーム１８４が下降する。そして、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７が、基体ホルダ保持手段１２３に載置され、保持部１８３が非保持状態となって、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７が設置される。設置後、アーム１８４が上昇して、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を閉める。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図５、図６を用いて説明した時と同様である。次に、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器１８１が上昇して反応容器部１０１と切り離し、搬入、設置が終了する。
【００４７】
続いて、反応容器部１０１の中にミキシング装置１１６および原料ガス導入管１０４を介してクリーニング処理に必要なクリーニング性ガスを導入する。そして、反応容器部１０１の中を所定の圧力になるように真空計１２０を確認しながら真空ポンプユニット（不図示）の排気速度を調整する。この調整は、例えば、真空ポンプユニット（不図示）のメカニカルブースターポンプの回転周波数を調整することによって行うことができる。
クリーニング処理時に使用するクリーニング性ガスとしては、例えばＣＦ４、ＣＦ４とＯ２の混合ガス、ＳＦ６、ＮＦ3、ＣｌＦ３（三フッ化塩素）が挙げられるが、本実施形態では、クリーニング時間を短縮する面から有効であるＣｌＦ３を用いる。また、本実施形態においては、クリーニング性ガスの濃度を調整するためにも、希釈用の不活性ガスを用いることが有効である。この不活性ガスとしては、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａｒが挙げられるが、なかでもＡｒを用いることが好ましい。
【００４８】
反応容器部１０１の中の圧力が安定した後、高周波電源１０６を所望の電力に設定して、高周波電力を高周波マッチングボックス１０５を介して円筒状カソード電極１０３に供給することで、反応容器部１０１の中に高周波グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって、反応容器部１０１の中に導入されたクリーニング性ガスが分解され、堆積膜および副生成物と反応して反応ガスが排気されて反応容器部１０１の中がクリーニング処理される。
次に、クリーニング処理後に高周波電力の供給を停止し、反応容器部１０１の中を排気する。その後、反応容器部１０１、原料ガス導入管１０４をパージガス、例えは、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２のごとき不活性なガスを用いてパージ処理する。パージ処理完了後、クリーニング用のダミー基体が装着された基体ホルダ１０７を反応容器部１０１の中から搬出する。
【００４９】
ここで、搬出方法について説明する。予め内部が真空排気された搬送容器１８１は、堆積膜形成装置1００の上へ移動する。次に、搬送容器１８１は下降し、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２がゲートバルブ１３０と接続する。接続後、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器１８１の中、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間、及び反応容器部１０１の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を開ける。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図２〜図４を用いて説明した時と同様である。
【００５０】
次に搬送容器１８１の内部から、アーム１８４が下降、保持部１８３が、クリーニング用のダミー基体が装着された基体ホルダ１０７を保持する。保持後、アーム１８４が上昇して基体ホルダ１０７を搬送容器１８１の中に格納して、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０が閉まる。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図５、図６を用いて説明した時と同様である。
【００５１】
図２においては、前述のように第２のエアーシリンダー１４９を駆動させることで、ゲートバルブ部１７０と反応容器部１０１との間の開口面１７９に対して垂直方向に弁体１３６の位置を変える。それにより摺擦部材１５３と弁体１３６を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能な機構となっている。
【００５２】
前記のごとく、ゲートバルブ部１７０は、弁体１３６を摺擦することが可能な摺擦部材１５３と摺擦機構を有する。摺擦機構は弁体１３６が反応容器部１０１とゲートバルブ部１７０との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、弁体１３６と摺擦部材１５３を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能である。そして、摺擦させることを選択した場合に、摺擦部材１５３が弁体１３６を摺擦することによって、弁体１３６に付着した異物を除去し、さらに除去した異物を反応容器部１０１の中へ落とす。
第１の実施形態の摺擦機構は、ゲートバルブ部１７０と反応容器部１０１との間の開口面に対して垂直方向に、弁体１３６の位置を変えることが可能である。
弁体１３６は、ゲートバルブ部１７０と反応容器部１０１との間の開口部１３５に対応する部分に、弁体１３６の側に設けられたシール面（図示せず）よりも、開口部１３５の側に突出する突出部１３８を有する。開口部１３５を閉じる際には、突出部１３８は、開口部１３５に挿入される。
弁体１３６が反応容器部１０１とゲートバルブ部１７０との間を閉口している位置から開口している位置に移動する際に、摺擦部材１５３が突出部１３８の表面を摺擦することで、突出部１３８の表面に付着した異物を除去する。
堆積膜形成装置１００を用いて基体１０２の表面に堆積膜を形成した後に、弁体１３６をゲートバルブ部１７０と反応容器部１０１との間を閉口している位置から開口している位置に移動させるときは、弁体１３６と摺擦部材１５３とを摺擦させながら移動させる。しかし、そのとき以外は、弁体１３６と摺擦部材１５３とを摺擦させずに、弁体１３６を移動させる。
【００５３】
（第２の実施形態）
さらに、本発明の具体的な別の実施形態について、図１３を用いて説明する。
図１３は、ゲートバルブ部１７０としてのゲートバルブ１３０の、他の一例を模式的に示した図である。
図１３において、図２と同一構成のものは、図２と同じ符号で記してある。
第２の実施形態の摺擦機構は、ゲートバルブ部１７０と反応容器部１０１との間の開口面に対して垂直方向に、摺擦部材１５３の位置を変えることが可能である。
図１３に、摺擦部材１５３（図１３ではフランジ１３４の中に収納した状態）の位置を変えることにより摺擦部材１５３と弁体１３６を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択することが可能な機構を示す。
弁体１３６にはローラ１３７、突出部１３８、Oリング１４１が設けられている。第３のエアーシリンダー１５８は、第３シャフト１５９を駆動させる。
まず、反応容器部１０１の中へ、基体搬送機構１８０で円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７を搬入する方法について説明する。
図１３は、弁体１３６が反応容器部１０１の側の開口部１３５を閉じている状態である。
【００５４】
次に図１４に示すように、まず、第１のエアーシリンダー１４７を駆動させることにより、ゲートベース１４３をＹ方向において、第１のエアーシリンダー１４７に近づく方向に移動する（図で白抜き矢印）。するとスプリング１５５の弾性力によりリンク機構１４２が弁体１３６をＸ方向で反応容器部１０１から離れる方向にほぼ直線的に移動させる。弁体１３６の基体搬送機構１８０側の面が、ゲートベース１４３に達したところで、弁体１３６の移動が停止する。弁体１３６はＸ方向では、これ以上反応容器部１０１から離れる方向に移動することは出来なくなる。
【００５５】
さらに、図１５に示すように、弁体１３６は第１のエアーシリンダー１４７の駆動端まで移動し、いわゆる、ゲートバルブ１３０が開状態となる。
次に図１において、搬送容器１８１の内部から、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７を保持するアーム１８４が下降する。そして、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７が、基体ホルダ保持手段１２３に載置され、保持部１８３が非保持状態となって、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７が設置される。設置後、アーム１８４が上昇し、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を閉める。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作に関して、説明する。
【００５６】
図１６に示すように、第１のエアーシリンダー１４７により、ゲートベース１４３をＹ方向において、第１のエアーシリンダー１４７から離れる方向に移動する（図で白抜き矢印）。そしてローラ１３７がゲートチャンバ１３１の端面１５７に突き当たる。
【００５７】
図１７に示すように、さらにゲートベース１４３を移動することで、リンク機構１４２およびローラ１３７により弁体１３６がＸ方向の反応容器部１０１に近づく方向に直線的に移動し、ゲートチャンバ１３１に押し付けられる。これにより、Oリング１４１は、ゲートチャンバ１３１のシール面（図示せず）に押し付けられる。また、突出部１３８は、開口部１３５に挿入される。この状態がいわゆる、ゲートバルブ１３０が閉状態である。
ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０が閉まったあと、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器１８１が上昇して反応容器部１０１と切り離し、搬入、設置が終了する。
その後は、前述と同様の方法で堆積膜が形成される。
【００５８】
堆積膜が形成された後には、堆積膜形成用の原料ガス、および高周波電力の供給、基体の加熱を停止し、反応容器部１０１の中を排気する。その後、反応容器部１０１、原料ガス導入管１０４の中をパージガス、例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２のごとき不活性なガスを用いてパージ処理する。
パージ処理完了後、基体搬送機構１８０を用いて、円筒状基体１０２が装着された基体ホルダ１０７を反応容器部１０１の中から搬出する工程に移行する。
【００５９】
搬出方法について説明する。予め内部が真空排気された搬送容器１８１は、堆積膜形成装置1００の上へ移動する。次に、搬送容器１８１は下降し、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２がゲートバルブ１３０と接続する。接続後、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器１８１の中、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間、及び反応容器部１０１の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を開ける。
【００６０】
図１８は、堆積膜の形成およびパージ処理が完了した後の状態である。弁体１３６は反応容器部１０１の側の開口部１３５を閉じている状態である。つまり、リンク機構１４２により、ゲートチャンバ１３１に押し付けられている。弁体１３６の突出部１３８における反応容器部１０１の側の表面には、堆積膜形成中にポリシランと呼ばれる粉状の副生成物１５４が堆積している。開口部１３５の下フランジ１３４にも、副生成物は堆積しているが、図では省略してある。
【００６１】
次に、図１９に示すように、第１のエアーシリンダー１４７により、第１シャフト１４４をＹ方向において、第１のエアーシリンダー１４７に近づく方向に移動する（図で白抜き矢印上向き）。するとスプリング１５５の弾性力によりリンク機構１４２が弁体１３６をＸ方向の反応容器部１０１から離れる方向に移動させる。弁体１３６の基体搬送機構１８０側の面１５６が、ゲートベース１４３に達したところで、弁体１３６の移動が停止する。弁体１３６はＸ方向では、これ以上反応容器部１０１から離れる方向に移動することは出来なくなる。第１のエアーシリンダー１４７の駆動と同時に、第３のエアーシリンダー１５８により、第３シャフト１５９をＹ方向において、第３のエアーシリンダー１５８から離れる方向に移動する（図で白抜き矢印下向き）。これにより、フランジ１３４の中に収納してあった摺擦部材１５３が図の様に、フランジ１３４から突き出てくる。
この時の摺擦部材１５３の位置は、弁体１３６がこの状態で、Ｙ方向において、第１のエアーシリンダー１４７に近づく方向に移動した時に、摺擦部材１５３と弁体１３６の突出部１３８の副生成物１５４が堆積した面とが、摺擦する位置に、予め調節されている。同時に、上記以外の部分、例えば弁体１３６に設けられているOリング１４１およびOリング１４１が設置されている面とは摺擦しないようにも調整されている。
【００６２】
図２３を用いて、摺擦部材１５３の位置を変える機構を説明する。
図２３において、図１３と同一構成のものは、図１３と同じ符号で記してある。
ベース１６０は、第３シャフト１５９に固定されている。台座１６１は、端部に摺擦部材１５３が取り付けられている。
図２３（ａ）は、摺擦部材１５３がフランジ１３４の中に収納されている状態である。ここで、第３シャフト１５９をＹ方向下向き（図２３（ａ）中の白抜き矢印方向）に動かすと、ベース１６０も同様の方向に移動する。これにより、ベース１６０の斜面部に沿って、台座１６１がＸ方向に移動し、台座１６１に取り付けられている摺擦部材１５３が、弁体（図示せず）側に、位置を移動する。その状態を図２３（ｂ）に示してある。
また、同様の原理で、第３シャフト１５９をＹ方向上向き（図２３（ｂ）中の白抜き矢印方向）に動かすことで、摺擦部材１５３をフランジ１３４の中に収納することができる。
【００６３】
さらに、図２０に示すように、引き続き、第１シャフト１４４がＹ方向において、第１のエアーシリンダー１４７に近づく方向に移動する（図で白抜き矢印）。それにより、摺擦部材１５３と弁体１３６の突出部１３８の面が摺擦して、副生成物１５４の一部が弁体１３６より取り除かれる。このとき摺擦部材１５３を開口部１３５の直近に設置しておくことで、取り除かれた副生成物１５４は、反応容器部１０１の中に落とされる。
【００６４】
さらに、図２１に示すように、引き続き、第１シャフト１４４がＹ方向に（図で白抜き矢印のように上側）、第１のエアーシリンダー１４７の駆動端まで移動する。
次に、図２１に示すように、第３のエアーシリンダー１５８により第３シャフト１５９をＹ方向において、第１のエアーシリンダー１４７に近づく方向（図で白抜き矢印）に駆動させ、摺擦部材１５３をフランジ１３４の中に収納する。この状態が、ゲートバルブ１３０の開状態である。
【００６５】
次に搬送容器１８１の内部から、アーム１８４が下降、保持部１８３が、円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７を保持する。保持後、アーム１８４が上昇して基体ホルダ１０７を搬送容器１８１の中に格納して、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０が閉まる。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図１６、図１７を用いて説明した時と同様である。
【００６６】
このように、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を閉め、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器１８１が上昇して反応容器部１０１と切り離し、搬出が終了する。
その後に、必要に応じて、反応容器部１０１の中に堆積した堆積膜および粉状の副生成物をクリーニング処理する。手順としては、まず、円筒状基体１０２の替わりに、略同一形状のクリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７を、基体搬送機構１８０を用いて、反応容器部１０１の中に搬入、設置する。
【００６７】
搬入方法について説明する。予め内部が真空排気されて、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７を格納した搬送容器１８１は、堆積膜形成装置1００の上へ移動する。次に、搬送容器１８１は下降し、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２がゲートバルブ１３０と接続する。接続後、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器１８１の中、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間、及び反応容器部１０１の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を開ける。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図１３〜図１５を用いて説明した時と同様である。
【００６８】
次に搬送容器１８１の内部から、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７を保持するアーム１８４が下降する。そして、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７が、基体ホルダ保持手段１２３に載置され、保持部１８３が非保持状態となって、クリーニング用ダミー基体を装着した基体ホルダ１０７が設置される。設置後、アーム１８４が上昇、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を閉める。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図１６、図１７を用いて説明した時と同様である。
次に、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を大気圧に戻す。その後、搬送容器１８１が上昇して反応容器部１０１と切り離し、搬入、設置が終了する。
その後に、前述のように、反応容器部１０１の中がクリーニング処理される。
【００６９】
次に、クリーニング処理後に高周波電力の供給を停止し、反応容器部１０１の中を排気する。その後、反応容器部１０１、原料ガス導入管１０４をパージガス、例えは、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２のごとき不活性なガスを用いてパージ処理する。パージ処理完了後、クリーニング用のダミー基体が装着された基体ホルダ１０７を反応容器部１０１の中から搬出する。
ここで、搬出方法について説明する。予め内部が真空排気された搬送容器１８１は、堆積膜形成装置１００の上へ移動する。次に、搬送容器１８１は下降し、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２がゲートバルブ１３０と接続する。接続後、搬送容器１８１のゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間を不図示の排気装置で真空排気する。搬送容器１８１の中、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０の間、及び反応容器部１０１の中が略同圧となった時点で、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０を開ける。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図１３〜図１５を用いて説明した時と同様である。
【００７０】
次に搬送容器１８１の内部から、アーム１８４が下降、保持部１８３が、クリーニング用のダミー基体が装着された基体ホルダ１０７を保持する。保持後、アーム１８４が上昇して基体ホルダ１０７を搬送容器１８１の中に格納して、ゲートバルブ１８２とゲートバルブ１３０が閉まる。
このときの、ゲートバルブ１３０の動作は前述の、図１６、図１７を用いて説明した時と同様である。
【００７１】
本発明において、摺擦部材１５３と弁体１３６を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択する機構として、図２では、弁体ストッパー１５２とストッパー１４０を用いた機構を示したが、これに限定されるものではない。ゲートバルブ部１７０と反応容器部１０１との間の開口面１７９に対して垂直方向に弁体１３６の位置を変えることが可能な機構であれば、特に制限はない。
また、摺擦部材１５３と弁体１３６を摺擦させるか、あるいは摺擦させないかを選択する機構として、図２３のようなエアーシリンダーにより、摺擦部材１５３の位置を変える機構を示したが、これに限定されるものではない。摺擦部材１５３の位置を変えることが可能な機構であれば、例えば、手動で摺擦部材１５３の位置を変えても良く、また駆動源として、電動モータを用いても良く、特に制限はない。
【００７２】
摺擦部材１５３は、弁体１３６と摺擦することが可能で、弁体１３６に付着した副生成物１５４を除去することが可能であれば、特に制限はない。例えば、板状形態やブラシ状形態が挙げられる。また材質としても特に制限は無く、例えば、シリコーンゴムや、フッ素ゴム等の合成ゴムや、アルミニウム、ニッケル、ステンレス等の金属、あるいは、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）等の合成樹脂が挙げられる。
【００７３】
図２４を用いて、摺擦部材１５３の設置位置を説明する。図２４は、基体搬送機構１８０の側から摺擦部材１５３を見たときの略図である。図２４（ａ）に示すように、開口部１３５を形成する円と同心円上であって、第１のエアーシリンダー１４７側の半分に摺擦部材１５３が設けられていればよく、図２４（ｂ）に示すように、全周に摺擦部材１５３が設けられていてもよい。
堆積膜形成後に弁体１３６に付着した副生成物1５４を、弁体１３６に摺擦することが可能な摺擦部材１５３により除去し、除去した副生成物1５４を反応容器部１０１の中に落とすことで、堆積膜形成処理前の円筒状基体１０２の表面に付着する塵埃を低減することが可能となる。
【００７４】
この理由は、以下のように推測している。前述のように、堆積膜形成処理を実施すると、弁体１３６において、反応容器部１０１の中に向いている表面には、副生成物1５４が堆積する。そして、堆積膜形成処理終了後の基体１０２を反応容器部１０１から取り出すためには、弁体１３６を動かし、開口部１３５を開口する必要がある。このとき、弁体１３６の表面に堆積した副生成物1５４は、弁体１３６と一緒に、ゲートチャンバ１３１の中に収納される。
副生成物１５４は前述のように粉状であるため、弁体１３６から比較的脱離し易い性質を有している。そのため、前記の様な弁体１３６を収納する時の機械的振動や、弁体１３６を動作する時の、反応容器部１０１と搬送容器１８１との差圧によって生じる気流による衝撃等で、弁体１３６から一部脱離し、ゲートチャンバ１３１の中に副生成物１５４が持ち込まれる場合が生じる。
【００７５】
クリーニング工程で反応容器部１０１の中を綺麗にしても、その後のダミー基体の取り出しや円筒状基体１０２の投入のためのゲートバルブ１３０の開閉操作によって離脱した副生成物１５４が、反応容器部１０１の中に持ち込まれて、それらが円筒状基体１０２に付着してしまう場合が生じてくる。
本発明は、堆積膜形成終了後、円筒状基体１０２を搬出する際に、弁体１３６に堆積した副生成物１５４を除去する工程を行う。そのため、ゲートチャンバ１３１の中への副生成物１５４の持ち込みが、大幅に低減する。
【００７６】
副生成物１５４の除去は、完全に除去する必要は無く、ある程度除去することで、効果を得られる。ある程度除去することで、弁体１３６表面に堆積している副生成物１５４の体積が減少する。それにより自重による脱離作用が大幅に低減されるためと考えられる。つまり、前述のように、摺擦部材１５３と弁体１３６が摺擦する機構にすることで、充分効果を得ることができる。
また、本発明によれば、前述のように、ゲートチャンバ１３１の中への副生成物１５４の持ち込みが、大幅に低減し、ゲートバルブ部の汚染が抑制されるため、ゲートバルブ部のメンテナンス頻度は大幅に低減される。それにより、堆積膜形成装置の稼働率が向上する。
よって、膜特性の優れた堆積膜を生産性良く形成することができる。
【実施例１】
【００７７】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、以下の説明では上述した実施形態において示したのと同じ部分に対しては同じ符号を用いて説明する。
図１に示す堆積膜形成装置１００を用いて、アルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体１０２の表面に、表１に示す条件で、図２５に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜（以下、電子写真感光体と略記する）の作製を前述の方法により行った。
図２５は、円筒状基体１０２の構成部材２５０１、下部阻止層（第１層）２５０２、光導電層（第２層）２５０３、および表面層（第３層）２５０４を示す。
【００７８】
本実施例においては、ゲートバルブ部１７０に使用するゲートバルブ１３０として、図２から図１２に示すゲートバルブを用いた。また、摺擦部材１５３としては、図２４（ａ）の形状で、フッ素ゴム（バイトン）からなる板状形態を用いた。
まず、ゲートバルブ１３０を分解後、構成部品を清掃した。その後、ゲートバルブ１３０を組み上げて、反応容器部１０１に取り付けた。
そして、電子写真感光体を２０回連続で作製した。その後、その状態のまま更に電子写真感光体を２０回連続で作製した。そして以下の評価を行った。
【００７９】
「白ポチ平均」
実施例１で作製したドラム２０本を評価機に順次搭載して、評価を行った。評価機としてはキヤノン社製複写機ｉＲ５０００を用い、Ａ３サイズの全面を黒く塗りつぶした原稿を複写して得られた画像を観察し、電子写真感光体１周分当たりの、直径０.１０ｍｍ以上の白ポチ（画像欠陥の部分）の個数を数えた。
そして、最初の連続２０回の１回目から５回目の５回平均と、１６回目から２０回目の５回平均と、さらに、次の連続２０回の１回目から５回目の５回平均と、１６回目から２０回目の５回平均の評価を行った。
評価は比較例１で得られた最初の連続２０回の１回目から５回目の５回平均の結果を１００とした時の、相対評価で実施した。つまり、評価結果は数字が小さいほど良い。
さらに評価結果に対して、以下に示す基準でランク付けを行った。
Ａ  ・・・７０未満
Ｂ  ・・・７０以上８０未満
Ｃ  ・・・８０以上９０未満
Ｄ  ・・・９０超
評価結果を表２に示す。
【実施例２】
【００８０】
図１に示す堆積膜形成装置１００を用いて、実施例１と同様にアルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体１０２の表面に、表１に示す条件で、図２５に示す層構成の電子写真感光体を作製した。
本実施例においては、ゲートバルブ部１７０に使用するゲートバルブ１３０として、図１３から図２２に示すゲートバルブを用いた。また、摺擦部材１５３としては、図２４（ａ）の形状で、フッ素ゴム（バイトン）からなる板状形態を用いた。そして、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００８１】
（比較例１）
図１に示す堆積膜形成装置１００を用いて、実施例１と同様にアルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体１０２の表面に、表１に示す条件で、図２５に示す層構成の電子写真感光体を作製した。
本比較例においては、ゲートバルブ部１７０に使用するゲートバルブ１３０として、図２６に示すゲートバルブ２６３０を用いた。図２６に示すゲートバルブ２６３０には、弁体１３６を摺擦することが可能な摺擦部材１５３が無い。そのため、堆積膜形成終了後は、弁体１３６に付着した副生成物１５４を除去せずに、弁体１３６をゲートチャンバ１３１の中に、移動させて、開口部１３６を開口状態とする。
まず、ゲートバルブ２６３０を分解後、構成部品を清掃した。その後、ゲートバルブ２６３０を組み上げて、反応容器部１０１に取り付けた。
そして、電子写真感光体を２０回連続で作製した。
その後、再度ゲートバルブ２６３０をメンテナンス（分解、清掃、組み上げ）して、反応容器部１０１に取り付け、電子写真感光体を２０回連続で作製した。
そして、実施例１と同様に白ポチの数をかぞえ、１回目から５回目の５回平均と、１６回目から２０回目の５回平均と、再度ゲートバルブ２６３０の清掃後の１回目から５回目の５回平均と、１６回目から２０回目の５回平均の評価を行った。評価結果を表２に示す。
【００８２】
【表１】
2010174267.tif 000003
【００８３】
表２に示すように、比較例１では「最初の１６〜２０回平均」、「次の１６〜２０回平均」ともに白ポチの数が、「最初の１〜５回平均」と比べて著しく増加している。一方、実施例１、２では「最初の１６〜２０回平均」、「次の１６〜２０回平均」ともに白ポチの数が、「最初の１〜５回平均」と比べて少ししか増加していない。
このことから本発明により、安定して、画像欠陥の少ない堆積膜が形成することが可能であることがわかった。また、本発明によれば、ゲートバルブ１３０のメンテナンス頻度は大幅に低減されることになり、堆積膜形成装置の稼働率が向上する。
以上より、本発明により、膜特性の優れた堆積膜を再現性良く、さらに生産性良く形成することができる。
【００８４】
【表２】
2010174267.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に係る堆積膜形成装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図２２】本発明の第２の実施形態に用いられるゲートバルブの一例を模式的に示す断面図である。
【図２３】本発明の第２の実施形態に用いられる摺擦部材の位置を変える機構の一例を模式的に示す断面図である。
【図２４】本発明の第１、第２の実施形態に用いられる開口部と摺擦部材との位置関係の一例を模式的に示す断面図である。
【図２５】電子写真感光体の層構成の一例を示す模式図である。
【図２６】比較例１に用いられるゲートバルブを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０１                                        反応容器部
１０２                                        円筒状基体
１０３                                        円筒状カソード電極
１０４                                        原料ガス導入管
１０５                                        高周波電源
１０７                                        基体ホルダ
１０８                                        キャップ
１２３                                        基体保持手段
１３０、７３０                                ゲートバルブ
１３１                                        ゲートチャンバ
１３２、１３４                                フランジ
１３３、１３５                                開口部
１３６                                        弁体
１３７                                        ローラ
１３８                                        突出部
１３９                                        収納部
１４０                                        ストッパー
１４１                                        Ｏリング
１４２                                        リンク機構
１４３                                        ゲートベース
１４４                                        ロッド
１４５                                        ベース板
１４６                                        第１の真空ベローズ
１４７                                        第１のエアーシリンダー
１４８                                        第１シャフト
１４９                                        第２のエアーシリンダー
１５０                                        第２シャフト
１５１                                        第２の真空ベローズ
１５３                                        摺擦部材
１７９                                        開口面
１８０                                        基体搬送機構
１８１                                        搬送容器
１８３                                        保持部
１８４                                        アーム
１８３                                        保持部
１８５                                        レール
【図１】
2010174267.tif 000005
【図２】
2010174267.tif 000006
【図３】
2010174267.tif 000007
【図４】
2010174267.tif 000008
【図５】
2010174267.tif 000009
【図６】
2010174267.tif 000010
【図７】
2010174267.tif 000011
【図８】
2010174267.tif 000012
【図９】
2010174267.tif 000013
【図１０】
2010174267.tif 000014
【図１１】
2010174267.tif 000015
【図１２】
2010174267.tif 000016
【図１３】
2010174267.tif 000017
【図１４】
2010174267.tif 000018
【図１５】
2010174267.tif 000019
【図１６】
2010174267.tif 000020
【図１７】
2010174267.tif 000021
【図１８】
2010174267.tif 000022
【図１９】
2010174267.tif 000023
【図２０】
2010174267.tif 000024
【図２１】
2010174267.tif 000025
【図２２】
2010174267.tif 000026
【図２３】
2010174267.tif 000027
【図２４】
2010174267.tif 000028
【図２５】
2010174267.tif 000029
【図２６】
2010174267.tif 000030