(57)【要約】【課題】膜厚や膜特性の均一性に優れた堆積膜を生産性良くさらに低コスト形成することができるＣＶＤ装置を提供する。【解決手段】基体ホルダに保持された円筒状基体に対向して配置された電極部材に高周波電力を印加して円筒状基体と電極部材との間にプラズマを生起し円筒状基体の表面に堆積膜を形成するＣＶＤ装置であって、電極部材は円筒状基体の円筒面に正対している部分と正対していない部分を有し、正対していない部分の一部の直径が正対している部分の直径よりも小さく、かつ正対していない部分から円筒状基体またはこれと同電位の部材への最短距離が正対している部分から円筒状基体またはこれと同電位の部材への最短距離よりも小さい。【選択図】図１
2010168616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体ホルダに保持された円筒状基体に対向して配置された電極部材に高周波電力を印加して前記円筒状基体と前記電極部材との間にプラズマを生起し、前記円筒状基体の表面に堆積膜を形成するＣＶＤ装置において、
前記電極部材は前記円筒状基体の円筒面に正対している部分と正対していない部分を有し、前記正対していない部分の一部の直径が前記正対している部分の直径よりも小さく、かつ前記正対していない部分から前記円筒状基体またはこれと同電位の部材への最短距離が前記正対している部分から前記円筒状基体またはこれと同電位の部材への最短距離よりも小さいことを特徴とするＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記正対していない部分の直径が前記円筒状基体の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記電極部材は前記円筒状基体の直径よりも大きい直径を有する主部材と、前記円筒状基体の直径よりも小さい直径の開口部を有する端部部材からなり、
前記主部材と前記端部部材は分離および連結が可能であり、かつ連結したときに前記主部材と前記端部部材が同電位であることを特徴とする請求項２に記載のＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記電極部材は前記円筒状基体の直径よりも大きい直径を有する主部材と、前記円筒状基体の直径よりも大きい直径の開口部を有する第１の端部部材と、前記円筒状基体の直径よりも小さい直径の開口部を有し、かつ前記第１の端部部材の開口部の直径より大きい外径を有する第２の端部部材からなり、
前記主部材と前記第１の端部部材とは同電位であり、
前記第１の端部部材と前記第２の端部部材は分離および連結が可能であり、かつ連結したときに前記第１の端部部材と前記第２の端部部材が同電位であることを特徴とする請求項２に記載のＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記円筒状基体は前記基体ホルダに支持されており、前記第２の端部部材が前記基体ホルダの上に載置されている状態で、前記円筒状基体と前記基体ホルダが、前記第１の端部部材の前記開口部の中を下降すると、
前記下降の途中で前記第２の端部部材が、第１の端部部材と電気的に連結すると同時に前記基体ホルダから分離することを特徴とする請求項４記載のＣＶＤ装置。
【請求項６】
前記電極部材は上下対称の形状であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理基体の表面にアモルファス状あるいは多結晶状の如き非単結晶状の堆積膜を形成するためのプラズマＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、非単結晶材料で構成された半導体用の堆積膜が提案され、実用に供されている。例えば水素およびハロゲン（例えばフッ素、塩素）の少なくとも一方で補償されたアモルファスシリコンが光受容部材として用いられている。このような光受容部材は、例えば半導体デバイス、電子写真用感光体、画像入力用ラインセンサ、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、光学素子に用いることができる。
【０００３】
このような光受容部材の堆積膜はたとえば特許文献１に開示されているようなプラズマＣＶＤ装置で形成することができる。
図８は、従来の典型的なプラズマＣＶＤ装置の模式的な断面図である。電極部材１０３、絶縁体１１０、上壁１０９、上蓋１２２、底壁１１２により、減圧可能な反応容器８０１が形成されている。
【０００４】
反応容器８０１の下部には基体ホルダ保持手段１２３が設けられている。基体ホルダ保持手段１２３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は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。
【０００５】
反応容器８０１の内部には、加熱用ヒータ１１１、原料ガスを導入するための原料ガス導入管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。
【０００６】
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８０１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。
【０００７】
電極部材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１０６が電気的に接続されている。電極部材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。上壁１０９には上蓋１２２が設置されており、ここから円筒状基体１０２を保持する基体ホルダ１０７が反応容器８０１の中に搬入および反応容器８０１の中から搬出される。
【特許文献１】特開２００５−１０５３９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の堆積膜を利用した電子写真用感光体は、電子写真装置のデジタル化およびカラー化に伴い、堆積膜の均一性と画像欠陥の低減が従来以上に求められている。特に高画質なカラー電子写真装置は階調性が著しく向上し、従来は実用上問題とはならなかった堆積膜の不均一性でも形成画像に視覚可能なムラを生じる可能性がでてきた。そのため基体の長手方向での膜特性の均一性向上が求められている。
しかしながら図８に示すＣＶＤ装置では電極部材１０３に印加された高周波電力が電極部材１０３の端部、すなわち絶縁体１１０との接合部近傍から比較的強く放出されて強電界が生じ当該部分近傍ではプラズマ強度が不均一となる場合がある。そのため基体の長手方向での膜特性の均一性を向上させるために、このようにプラズマ強度が均一になるのを改善する方法が求められている。
【０００９】
このような課題を解決する手段としては、反応容器８０１の長手方向の大きさを基体１０２に対して十分大きくし、ガスの導入と排気を基体に対して十分大きい範囲で均一にしてプラズマの均一な領域に基体を配置し堆積膜を形成することが考えられる。しかしこの場合、反応容器８０１が大型化しＣＶＤ装置自体のコストが上昇してしまう。また原料ガスや電力が余分に必要となり高コストになってしまうという弊害があった。
本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものであり、膜厚や膜特性の均一性に優れた堆積膜を生産性良くさらに低コストで形成することができるＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための手段は、基体ホルダに保持された円筒状基体に対向して配置された電極部材に高周波電力を印加して円筒状基体と電極部材との間にプラズマを生起し円筒状基体に堆積膜を形成するＣＶＤ装置において、電極部材は円筒状基体の円筒面に正対している部分と正対していない部分を有し、正対していない部分の一部の直径が正対している部分の直径よりも小さく、かつ正対していない部分から円筒状基体またはこれと同電位の部材への最短距離が正対している部分から円筒状基体またはこれと同電位の部材への最短距離よりも小さいことを特徴とするＣＶＤ装置である。
【発明の効果】
【００１１】
ＣＶＤ装置の中のプラズマ強度の基体長手方向での均一性を向上し、膜厚や膜特性の均一性に優れた堆積膜を低コストで形成することができる。さらに基体の自動搬送も可能であり、発塵抑制の両立が可能となる。したがって、膜厚や膜特性の均一性に優れ且つ画像欠陥の少ない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】
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ＣＶＤ装置１００の一例を示す模式的な断面図である。
電極部材１０３、絶縁体１１０、上蓋１２２、底壁１１２により、減圧可能な反応容器１０１が形成されている。円筒状基体１０２およびキャップ１０８は基体ホルダ１０７に嵌装されて保持される。基体ホルダ１０７の下部は円筒状基体１０２の下端を支持しており、当該部分の直径は円筒状基体１０２の直径と同じである。またキャップ１０８の直径は、円筒状基体１０２の直径と同じである。基体ホルダ１０７、円筒状基体１０２およびキャップ１０８は導電性を有する材料で構成され、これらの部材は電気的に同電位になっている。
【００１３】
本発明のＣＶＤ装置の電極部材１０３は、円筒状基体１０２に対向して配置される。そして、電極部材１０３は、円筒状基体１０２の円筒面に正対している部分１０３ａと正対していない部分１０３ｂを有し、正対していない部分１０３ｂの一部の直径Ｄｂが正対している部分の直径Ｄａよりも小さい。
また円筒状基体１０２の円筒面に正対していない部分１０３ｂから円筒状基体１０２と同電位であるキャップ１０８への最短距離が、正対している部分１０３ａから円筒状基体１０２への最短距離よりも小さい。
【００１４】
このような構成とすることにより電極部材１０３の端部を起源とする強電界の影響が従来のＣＶＤ装置よりも狭い領域に限定される。プラズマは強電界部に集中して生起しやすい性質があるため、電極間距離の近い領域にプラズマ集中が発生する。その結果、従来のＣＶＤ装置と比べて円筒状基体１０２の円筒面の長手方向端部でのプラズマの均一性が向上する。また反応容器１０１の大きさは従来のＣＶＤ装置と同等とすることができるので装置コストの増大を招くことがない。
【００１５】
反応容器１０１の下部には基体ホルダ保持手段１２３が設けられている。基体ホルダ保持手段１２３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は全て導電部材で構成されているため、基体ホルダ１０７、基体ホルダ保持手段１２３および底壁１１２は電気的に同電位で接地されている。また基体ホルダ保持手段１２３は、不図示の回転機構により回転できるようにしても良い。
反応容器１０１の内部には、加熱用ヒータ１１１、原料ガスを導入するための原料ガス導入管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】
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
電極部材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１０６が電気的に接続されている。電極部材１０３の上下は、セラミックスからなる絶縁体１１０により上蓋１２２および底壁１１２と絶縁されている。上蓋１２２を開けることにより、円筒状基体１０２を保持する基体ホルダ１０７が、反応容器１０１の中に搬入および反応容器１０１の中から搬出される。
【００１７】
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。
反応容器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。
【００１８】
以上のように構成されたＣＶＤ装置１００を用いて堆積膜を形成する手順の一例について図１を用いて説明する。
まず、反応容器１０１の中に、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を基体ホルダ保持手段１２３に載置する。その後、上蓋１２２を設置し、真空ポンプユニット（不図示）により反応容器１０１の中を排気する。排気された反応容器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。
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。
【００１９】
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１０１の中に導入する。
その際、反応容器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。
【００２０】
堆積膜形成時に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）の特性改善ガスを同時に放電空間に導入してもよい。
【００２１】
次に、反応容器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を介して電極部材１０３に供給する（印加する）ことで、反応容器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。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および基体の加熱を停止し、反応容器１０１の中を排気する。その後、反応容器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、円筒状基体１０２が所望の温度（例えば、室温）まで下がったら、円筒状基体１０２が装着された基体ホルダ１０７を反応容器１０１の中から搬出する。
【００２２】
その後に、必要に応じて、反応容器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、反応容器１０１の中に搬入し、真空ポンプユニット（不図示）により反応容器１０１の中を排気する。続いて、反応容器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。
【００２３】
反応容器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を介して電極部材１０３に供給することで、反応容器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１０１の中を排気する。その後、反応容器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、クリーニング用のダミー基体が所望の温度（例えば、室温）まで下がったら、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１０１の中から搬出する。
【００２４】
図２を用いて、さらに本発明の具体的な別の実施形態について説明する。図２において図１と同一構成のものは図１と同じ符号で記してある。電極部材２０３、絶縁体２１０、上蓋２２２、底壁１１２により、減圧可能な反応容器２０１が形成されている。
電極部材２０３は円筒状基体１０２の直径よりも大きい直径Ｄｃを有する主部材１０３ｃと、円筒状基体１０２の直径よりも小さい直径Ｄｄの開口部を有する端部部材１０３ｄから構成されている。
【００２５】
つまり、電極部材２０３は、円筒状基体１０２の円筒面に正対している部分（主部材１０３ｃ）と正対していない部分（端部部材１０３ｄ）を有する。正対していない部分（端部部材１０３ｄ）の直径Ｄｄが円筒状基体１０２の直径よりも小さい。
【００２６】
主部材１０３ｃと端部部材１０３ｄは分離および連結が可能である。端部部材１０３ｄを主部材１０３ｃから分離した状態で基体ホルダ１０７を反応容器２０１の内部に設置する。設置が完了したら再び主部材１０３ｃと端部部材１０３ｄを連結し、反応容器２０１を構成する。端部部材１０３ｄと主部材１０３ｃが連結したときには主部材１０３ｃと端部部材１０３ｄは同電位となり、一体の電極部材２０３を構成する。
このような構成とすることにより電極部材２０３の端部を起源とする強電界の影響が従来のＣＶＤ装置よりも狭い領域に限定される。しかも当該領域が円筒状基体の画像形成面である円筒面ではなく端面方向であるため、円筒面の長手方向端部でのプラズマの均一性が著しく向上する。
【００２７】
図３を用いて、さらに本発明の具体的な別の実施形態について説明する。図３において図１と同一構成のものは図１と同じ符号で記してある。電極部材３０３、絶縁体３１０、ゲートバルブ１２５、底壁１１２により、減圧可能な反応容器３０１が形成されている。
電極部材３０３は円筒状基体１０２の直径よりも大きい直径を有する主部材１０３ｅと、円筒状基体１０２の直径よりも大きい直径の開口部を有する端部部材１０３ｇ（第１の端部部材）とを有する。さらに電極部材３０３は、円筒状基体１０２の直径よりも小さい直径の開口部を有し、かつ端部部材１０３ｇの開口部の直径より大きい外径を有する端部部材１０３ｆ（第２の端部部材）から構成されている。主部材１０３ｅと端部部材１０３ｇは固定されている。一方、端部部材１０３ｆは端部部材１０３ｇに対して分離および連結が可能である。
【００２８】
主部材１０３ｅと端部部材１０３ｇとは同電位である。端部部材１０３ｇと端部部材１０３ｆは分離および連結が可能であり、かつ連結したときに同電位である。
端部部材１０３ｇから円筒状基体１０２と同電位の部材（キャップ１０８）への最短距離は、主部材１０３ｅから円筒状基体１０２への最短距離よりも小さい。
【００２９】
基体ホルダ１０７および端部部材１０３ｆはゲートバルブ１２５を開くことにより反応容器３０１の内部に搬入および内部から搬出することができる。
このような構成とすることにより電極部材１０３の端部を起源とする強電界の影響が従来のＣＶＤ装置よりも狭い領域に限定される。しかも当該領域が画像形成面とは関係のない円筒状基体の端面方向であるため、円筒面の長手方向端部でのプラズマの均一性が著しく向上する。さらに端部部材１０３ｆはゲートバルブ１２５を開くだけで簡単に反応容器３０１の内部に設置できるので生産性が向上する。また、反応容器３０１の気密性はゲートバルブ１２５で保証されるので、端部部材１０３ｆを配置するにあたって気密性を保持するための特別な配慮は不要となる。本実施形態では基体ホルダ１０７を搬入および搬出するにあたって以下に示すとおり自動化された搬送機を用いることも可能である。
【００３０】
図４を用いて搬送機について説明する。図４は搬送機４００を模式的に示した図である。搬送機４００は、真空気密可能でＣＶＤ装置３００にドッキングするための上下機構を有した搬送容器４０１を持っている。搬送容器４０１は下部にゲートバルブ４０２および基体ホルダ１０７を保持する上下動可能な搬送アーム４０４を有している。また、搬送容器４０１はレール４０５上を水平方向に移動可能となっている。
【００３１】
円筒状基体１０２は基体ホルダ１０７に支持されており、端部部材１０３ｆ（第２の端部部材）が基体ホルダ１０７の上に載置されている状態で、円筒状基体１０２と基体ホルダ１０７が、端部部材１０３ｇ（第１の端部部材）の開口部の中を下降する。
かかる下降の途中で端部部材１０３ｆが、端部部材１０３ｇと電気的に連結すると同時に基体ホルダ１０７から分離する。
【００３２】
この搬送機４００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３０１が真空状態のまま、搬入、搬出することができる。このことは、生産性が向上することだけでなく、反応容器３０１の内部が発塵等によって汚染されることを防ぐことも可能であって、画像欠陥の低減にも効果がある。
【００３３】
この搬送機４００を用いて基体ホルダ１０７および端部部材１０３ｆを反応容器３０１へ搬入、搬出する方法について、図３および４を用いて具体的に説明する。
まず、搬入方法について説明する。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の上面に端部部材１０３ｆを載置する。搬送アーム４０４が基体ホルダ１０７の上部を係合して基体ホルダ１０７および端部部材１０３ｆを搬送容器４０１の内部に格納しゲートバルブ４０２が閉じられる。不図示の排気装置で搬送容器４０１内部が真空排気される。搬送容器４０１はレール４０５に従ってＣＶＤ装置３００上へ水平移動したのち下降し、搬送容器４０１のゲートバルブ４０２が反応容器３０１のゲートバルブ１２５とドッキングする。ドッキング後、搬送容器４０１のゲートバルブ４０２と反応容器３０１のゲートバルブ１２５で囲まれる空間が不図示の排気装置により真空排気される。前記空間と搬送容器４０１の中、および反応容器３０１の中がほぼ同圧となった時点で、ゲートバルブ４０２とゲートバルブ１２５が開かれる。
【００３４】
次に搬送容器４０１の内部から基体ホルダ１０７を保持する搬送アーム４０４が下降する。下降の途中で端部部材１０３ｆは主部材１０３ｅに連結された端部部材１０３ｇの上端面に懸架され基体ホルダ１０７から分離する。このとき端部部材１０３ｆと主部材１０３ｅは電気的に導通する。搬送アーム４０４がさらに下降すると基体ホルダ１０７は基体ホルダ保持手段１２３に装着される。搬送アーム４０４と基体ホルダ１０７の係合が解除され、搬送アーム４０４が上昇し、ゲートバルブ４０２とゲートバルブ１２５が閉じられ、ゲートバルブ４０２とゲートバルブ１２５で囲まれる空間が大気圧に戻される。その後、搬送容器４０１が上昇して反応容器３０１と切り離され、搬入が終了する。
【００３５】
次に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４０１は、ＣＶＤ装置３００上へ移動する。次に、搬送容器４０１は下降し搬送容器４０１のゲートバルブ４０２が反応容器３０１のゲートバルブ１２５とドッキングする。ドッキング後、搬送容器４０１のゲートバルブ４０２と反応容器３０１のゲートバルブ１２５で囲まれる空間が不図示の排気装置により真空排気される。前記空間と搬送容器４０１の中、及び反応容器３０１の中がほぼ同圧となった時点で、ゲートバルブ４０２とゲートバルブ１２５間が開かれる。
【００３６】
次に搬送容器４０１の内部から搬送アーム４０４が下降し円筒状基体１０２およびキャップ１０８が装着された基体ホルダ１０７と係合する。係合した後、搬送アーム４０４が上昇する途中で端部部材１０３ｆが基体ホルダ１０７の上面に支持されて上昇し、端部部材１０３ｆが端部部材１０３ｇから分離する。搬送アーム４０４はさらに上昇し、ゲートバルブ４０２とゲートバルブ１２５が閉められる。ゲートバルブ４０２とゲートバルブ１２５で囲まれる空間が大気圧に戻される。その後、搬送容器４０１が上昇して反応容器３０１と切り離され、搬出が終了する。
【００３７】
図５を用いて、さらに本発明の具体的な別の実施形態について説明する。図５において図１と同一構成のものは図１と同じ符号で記してある。電極部材５０３、絶縁体１１０、上蓋１２２、底壁５１２により、減圧可能な反応容器５０１が形成されている。
電極部材５０３は円筒状基体１０２の円筒面に正対している部分１０３ａと正対していない部分１０３ｂおよび１０３ｃを有する。正対していない部分１０３ｂおよび１０３ｃの一部の直径Ｄｂは、正対している部分の直径Ｄａよりも小さい。
【００３８】
円筒状基体１０２の円筒面に正対していない部分１０３ｂから円筒状基体１０２と同電位であるキャップ１０８への最短距離が、正対している部分１０３ａから円筒状基体１０２への最短距離よりも小さい。
また円筒状基体１０２の円筒面に正対していない部分１０３ｃから円筒状基体１０２と同電位である基体ホルダ保持手段１２３への最短距離が、正対している部分１０３ａから円筒状基体１０２への最短距離よりも小さい。
電極部材１０３の側壁には排気孔１２８が設けられ、その外部には絶縁体１３０および排気バッファ１２９を介して排気配管１２１が接続されている。
【００３９】
この実施形態では電極部材５０３と基体ホルダ１０７（およびそれと同電位の部材すなわち円筒状基体１０２、キャップ１０８、基体ホルダ保持手段１２３）の位置関係がほぼ上下対称の形状である。そのため、電極部材５０３の下部領域においても上部領域と同様に電極部材５０３の端部を起源とする強電界の影響が従来のＣＶＤ装置よりも狭い領域に限定される。そのため、円筒状基体１０２の長手方向両端部でのプラズマの均一性が向上する。
【実施例１】
【００４０】
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。
【００４１】
図１に示すＣＶＤ装置１００を用いて、図６に示す電子写真感光体を作製した。電子写真感光体６００は円筒状基体６０１、下部阻止層（第１層）６０２、光導電層（第２層）６０３、表面層（第３層）６０４からなっている。円筒状基体６０１は直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状アルミニウムを用いた。この基体６０１の表面に、表１に示す条件で図１に示すＣＶＤ装置を用いて第１層から第３層のシリコン堆積膜を形成して電子写真感光体６００を作製した。
【００４２】
円筒状基体１０２およびキャップ１０８は基体ホルダ１０７に嵌装されて保持される。基体ホルダ１０７の下部は円筒状基体１０２の下端を支持しており、当該部分の直径は円筒状基体１０２の直径と同じである。またキャップ１０８の直径は円筒状基体１０２の直径と同じである。電極部材１０３は円筒状基体１０２の円筒面に正対している部分１０３ａと正対していない部分１０３ｂを有する。
【００４３】
正対していない部分１０３ｂのある一部の直径Ｄｂは１００ｍｍ、正対している部分の直径Ｄａは２６０ｍｍとした。電極部材１０３の円筒状基体１０２の円筒面に正対している部分１０３ａから円筒状基体１０２への最短距離は９０ｍｍ、正対していない部分１０３ｂからキャップ１０８への最短距離は１０ｍｍとなるように基体ホルダ１０７を配置している。
【００４４】
【表１】
2010168616.tif 000003
【００４５】
作製された電子写真感光体に関して、Ｖｄ長手方向のムラの評価を以下のように実施した。実施例１で作製したドラムを評価機に搭載して評価を行った。評価機には複写機（キヤノン社製ｉＲ５０００改造機）を用いた。
【００４６】
図７にこの複写機の概略図を示した。図７において、電子写真感光体７０１は図の時計周りに回転駆動可能に支持されている。この電子写真感光体７０１の周りには、前露光器７０８、主帯電器７０２、潜像形成用レーザー７０９、および電位センサー７０３が時計周り方向に順に配置されている。次に、静電潜像の上にトナーを付着させて現像を行うための現像器７０４、トナー像を被記録媒体に転写するための転写帯電器７０５（ａ）、分離帯電器７０５（ｂ）が配置されている。その後、残留トナーを除去するためのクリーニングローラー７０６及びクリーニングブレード７０７を具備したクリーナー７００が配置されている。
【００４７】
電子写真感光体特性を測定する際は、現像器７０４及びクリーナー７００を取り外す。そして、現像器７０４の代わりに電子写真感光体の長手方向の所定位置における電子写真特性を測定することができる電位プローブ（ＴＲＥＫ社製Ｍｏｄｅl５４４Ｐ−４、不図示）を装着し、電子写真感光体７０１の電子写真感光体特性を測定する。この様にして測定した電子写真感光体特性の評価を下記に示す基準で行った。
【００４８】
プロセススピード２６５ｍｍ／ｓｅｃ、前露光（波長６６０ｎｍのＬＥＤ）光量を４ｌｘ・ｓとし、電子写真感光体７０１の長手方向中央位置の表面電位が、電位プローブで測定して４５０Ｖ（暗電位）になるように主帯電器７０２の電流値を調整する。その後、電位プローブを電子写真感光体７０１を長手方向に１５０ｍｍ移動して図１において円筒状基体１０２の上端部における周方向の表面電位の測定を行う。そして、周方向測定値の平均値を算出し暗電位とし、上端部と中央部との帯電電位差を長手方向のムラとして評価した。
【００４９】
評価は比較例で得られた結果を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。評価結果を表２に示す。
Ａ  ・・・５０未満
Ｂ  ・・・５０以上９０未満
Ｃ  ・・・９０超
【００５０】
（比較例）
図８に示す従来のＣＶＤ装置８００を用いた以外は実施例１と同様の条件で電子写真感光体を作製し、実施例１と同様の評価を行った。従来のＣＶＤ装置８００の電極部材１０３は円筒状基体１０２の円筒面に正対しており、その直径は２６０ｍｍとした。評価結果を表２に示す。
表２の結果から判るように、実施例１のＣＶＤ装置を用いることにより円筒状基体１０２の長手方向端部、特に上端部での暗電位の均一性が比較例よりも向上しており、本発明の効果が確認された。
【実施例２】
【００５１】
図２に示す堆積膜形成装置２００を用いた以外は実施例１と同様の条件で電子写真感光体を作製し、実施例１と同様の評価を行った。電極部材２０３を構成する主部材１０３ｃの直径Ｄｃは２６０ｍｍ、端部部材１０３ｄの開口部の直径Ｄｄは５０ｍｍとした。主部材１０３ｃから基体ホルダ１０７への最短距離は９０ｍｍ、端部部材１０３ｄから基体ホルダ１０７への最短距離は１０ｍｍとなるように基体ホルダ１０７を配置している。
【００５２】
基体ホルダ１０７を反応容器２０１の中に配置するには、反応容器２０１を分解し端部部材１０３ｄを主部材１０３ｃから分離してからおこなう。基体ホルダ１０７の取り出しも同様に反応容器２０１を分解することによりおこなう。評価結果を表２に示す。
実施例２のＣＶＤ装置を用いることにより円筒状基体１０２の長手方向端部、特に上端部での暗電位の均一性が実施例１よりもさらに向上しており、本発明の効果が確認された。
【実施例３】
【００５３】
図３に示す堆積膜形成装置３００を用いた以外は実施例１と同様の条件で電子写真感光体を作製し、実施例１と同様の評価を行った。電極部材３０３を構成する主部材１０３ｅの円筒状基体１０２に正対している部分の直径は２６０ｍｍ、端部部材１０３ｆ（第２の端部部材）の開口部の直径は５０ｍｍ、端部部材１０３ｆの外径は１２０ｍｍ、端部部材１０３ｇ（第１の端部部材）の開口部の直径は１００ｍｍとした。主部材１０３ｃから円筒状基体１０２への最短距離は９０ｍｍ、端部部材１０３ｆから基体ホルダ１０７への最短距離は１０ｍｍとなるように基体ホルダ１０７を配置している。
【００５４】
基体ホルダ１０７を反応容器３０１の中に配置するには、まずゲートバルブ１２５を開き、基体ホルダ１０７を基体ホルダ保持手段１２３に配置する。そして、端部部材１０３ｆを主部材１０３ｅに連結している端部部材１０３ｇの上端面に載置する。基体ホルダ１０７の取り出しも同様にゲートバルブ１２５を開くことによりおこなう。評価結果を表２に示す。
実施例３のＣＶＤ装置を用いることにより円筒状基体１０２の長手方向端部、特に上端部での暗電位の均一性は実施例２と同等であり、本発明の効果が確認された。しかも基体ホルダ１０７を反応容器３０１に配置するのに要する時間が実施例２と比べて１０分の１以下ときわめて短時間でおこなうことができた。基体ホルダ１０７を反応容器に配置するのに要する時間は、実施例２では２０分で、実施例３では１分であった。
【実施例４】
【００５５】
図４に示す搬送機４００を用いて基体ホルダ１０７を反応容器３０１へ配置する以外は実施例３と同様の条件で電子写真感光体を作製し、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表２に示す。
実施例４のＣＶＤ装置を用いることにより円筒状基体１０２の長手方向端部、特に上端部での暗電位の均一性は実施例３と同等であり、本発明の効果が確認された。しかも基体ホルダ１０７を反応容器３０１に配置するのに要する時間が実施例３と同等のきわめて短時間でおこなうことができ、量産に対応した自動搬送機を用いた場合でも本発明の効果が確認された。
【実施例５】
【００５６】
図５に示す堆積膜形成装置５００を用いた以外は実施例１と同様の条件で電子写真感光体を作製し、実施例１と同様の評価を行った。電極部材５０３の側壁には直径３０ｍｍの開口部１２８が５箇所等間隔に設けられ、その外部には排気バッファ１２９を介して排気配管１２１が接続されている。この実施形態では電極部材１０３がほぼ上下対称の形状である。
【００５７】
電極部材１０３が円筒状基体１０２の円筒面に正対している部分の直径Ｄａは２６０ｍｍ、基体１０２の円筒面に正対していない上端部および下端部の直径Ｄｂは１００ｍｍとした。
電極部材１０３の円筒状基体１０２の円筒面に正対している部分から基体１０２への最短距離は９０ｍｍ、正対していない部分からキャップ１０８への最短距離は１０ｍｍである。また正対していない部分から基体ホルダ保持手段１２３への最短距離も１０ｍｍとなるように基体ホルダ１０７を配置している。
実施例５のＣＶＤ装置を用いることにより上端部における暗電位の均一性は実施例１と同等であり、しかも下端部における暗電位の均一性も上端部と同様に改善し、本発明の効果が確認された。
【００５８】
【表２】
2010168616.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係るＣＶＤ装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明に係るＣＶＤ装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明に係るＣＶＤ装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明に係る搬送機を示す模式図である。
【図５】本発明に係るＣＶＤ装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】電子写真感光体の層構成の一例を示す模式図である。
【図７】電子写真感光体特性の評価に用いた複写機の概略図である。
【図８】従来のＣＶＤ装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０１                 反応容器
１０２                 円筒状基体
１０３                 電極部材
１０３ｃ、１０３ｅ       主部材
１０３ｄ、１０３ｆ、１０３ｇ 端部部材
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
１０９                 上壁
１１０                 絶縁体
１１２                 底壁
１２２                 上蓋
１２３                 基体ホルダ保持手段
１２５                 ゲートバルブ
【図１】
2010168616.tif 000005
【図２】
2010168616.tif 000006
【図３】
2010168616.tif 000007
【図４】
2010168616.tif 000008
【図５】
2010168616.tif 000009
【図６】
2010168616.tif 000010
【図７】
2010168616.tif 000011
【図８】
2010168616.tif 000012