(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空気密可能な反応容器内に基体を配置し、前記反応容器内に原料ガス導入手段により原料ガスを導入すると共に高周波電力導入手段によって高周波電力を導入し、前記高周波電力によるグロー放電の生起により、前記基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、
前記高周波電力導入手段が、絶縁性材料を母材とし、該絶縁材料によってグロー放電領域から分離された領域内に、前記高周波電力を伝達するに十分な厚さを有する金属材料を、インピーダンスを不連続にする形状に形成して前記絶縁材料と密着させて構成されていることを特徴とする堆積膜形成装置。
【請求項２】
前記インピーダンスを不連続にするための形状が、高周波電力の伝搬経路が部分的に複数に分岐された形状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】
前記インピーダンスを不連続にするための形状が、高周波電力の伝搬経路の一部を折り返した形状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４】
前記インピーダンスを不連続にするための形状が、コイル形状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５】
前記絶縁性母材が、セラミックス材料であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項６】
前記絶縁性母材が、アルミナセラミックスであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項７】
前記基体は、複数の円筒状基体で構成され、該複数の円筒状基体が前記反応容器内で成膜空間を取り囲むように同一円周上に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項８】
前記高周波導入手段は、冷却する機構または加熱する機構を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項９】
真空気密可能な反応容器内に基体を配置し、前記反応容器内に原料ガスおよび高周波電力を導入し、前記高周波電力によるグロー放電の生起により、前記基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、
前記高周波電力が、絶縁性材料を母材とし、該絶縁材料によってグロー放電領域から分離された領域内に、前記高周波電力を伝達するに十分な厚さを有する金属材料を、インピーダンスを不連続にする形状に形成して前記絶縁材料と密着させてなる高周波電力導入手段により導入され、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１０】
前記高周波電力は、その周波数が２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲であることを特徴とする請求項９に記載の堆積膜形成方法。
【請求項１１】
前記インピーダンスを不連続にするための形状が、高周波電力の伝搬経路が部分的に複数に分岐された形状であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の堆積膜形成方法。
【請求項１２】
前記インピーダンスを不連続にするための形状が、高周波電力の伝搬経路の一部を折り返した形状であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の堆積膜形成方法。
【請求項１３】
前記インピーダンスを不連続にするための形状が、コイル形状であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の堆積膜形成方法。
【請求項１４】
前記基体は、複数の円筒状基体で構成され、該複数の円筒状基体が前記反応容器内で成膜空間を取り囲むように同一円周上に配置されていることを特徴とする請求項９〜請求項１３のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は円筒状導電性基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置および堆積膜形成方法に係り、とりわけ機能性堆積膜、特に半導体デバイス、電子写真用光受容部材、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、アモルファス半導体を形成するプラズマＣＶＤによる堆積膜形成装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス、電子写真用光受容部材、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、またその他の各種エレクトロニクス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／及びハロゲンで補償されたアモルファスシリコン等のアモルファス材料で構成された半導体等用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。
例えば特開昭５４−８６３４１号公報には、ａ−Ｓｉを光導電層に用いた、耐湿性、耐久性、電気特性に優れた電子写真用光受容部材に関する技術が記載されている。
また、特開昭６２−１６８１６１号公報には、表面層として、シリコン原子と炭素原子と４１〜７０ａｔｏｍｉｃ％の水素原子を構成要素として含む非晶質材料で構成された材料を用いる技術が記載されている。
こうした技術により電気的、光学的、光導伝的特性および、使用環境特性、耐久性が向上し、更に、画像品位の向上の可能な、アモルファスシリコンで構成された電子写真用光受容部材としての実用化が進んでいる。
【０００３】
一方で、アモルファスシリコンデバイスの製造には高度な技術が必要とされる。取り分け電子写真用光受容部材の場合、他のデバイスに比較して、大面積でかつ、厚い膜厚が必要とされるため、どのように均一性を確保するか、また、アモルフアスシリコン膜堆積中に異物を核として発生する、膜の異常成長をどのように防止するかが重要な要素となる。
【０００４】
そのような観点から、いかに工業的に安定して高品質なアモルファスシリコン堆積膜を製造するかの点についてもさまざまな提案がなされて来た。
とくに、電子写真用光受容部材については、コピー画像上に細かい白い点が発生するいわゆる「白ポチ」とよばれる画像欠陥の原因となる球状突起の発生が問題とされる。こうした球状突起の発生原因のほとんどは堆積膜形成中に、堆積膜形成装置内部で発生した膜剥れによる破片が基体の表面に付着して、膜の異常成長を起こすことと考えられる。
また、電子写真装置で得られるコピー画像上の部位によって画像濃度が変化するムラも問題となるため、これらの改善のための提案がなされている。
【０００５】
例えば、特開平４‐１８３８７１号公報には、堆積膜形成装置において、マイクロ波導入手段を異なる２つの領域から構成する技術が開示されている。該公報によれば、マイクロ波導入手段のプラズマに接する面を使用するマイクロ波の周波数における誘電率と誘電性接の積が２×１０−２以下とすることで、放電の安定化と堆積膜の膜剥れの防止ができるとし、その結果、堆積膜の均一性の向上と画像欠陥の発生の抑制ができるとしている。
また、その最適な方法としてマイクロ波導入手段をアルミナセラミックスをプラズマ溶射法でコーティングする技術を挙げている。
こうした技術によって、球状突起の少ない良質な堆積膜の形成が可能になった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年では、上記のようなアモルファスシリコン材料を用いた機器の総合的な性能の向上により、アモルファスシリコン材料についてもさらに高品質化の要求が高まってきている。
このような状況下では、従来のアモルファスシリコン材料を用いたデバイスは、なお改善されるべき余地が残されているのが現状である。
例えば電子写真の分野ではサービスコストの低減のため、各部品の信頼性向上によりメンテナンス回数の低減が必要とされる。
このような状況のもとで、電子写真用光受容部材はさまざまな環境下でサービスマンのメンテナンスを受けないまま、以前にもまして長時間繰り返し使用を続けられる様になった。
例えば、従来の堆積膜形成装置では、コピー画像上に微小な白点が生じる「白ポチ」、逆に微小な黒点が発生する「黒ポチ」などが発生するケースがあった。
また画像濃度ムラについても条件によって発生するケースがあった。
このようなコピー画像上の欠陥は画像形成の高速化や高精細化が進むにつれ、従来は問題にならなかった軽微な堆積膜の欠陥や特性ムラが顕著に現れるようになってきたものである。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来のものにおける課題を解決し、プラズマ中への高周波電力の放射の偏りを防止し、プラズマを均一化することによって、堆積膜の特性ムラを効果的に抑制し得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。
また、本発明は、堆積膜の成長を均一化し、異常成長を抑制して白ポチや黒ポチなどの画像欠陥を抑制した電子写真用光受容部材を形成し得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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、堆積膜形成装置および堆積膜形成方法をつぎのように構成したものである。
すなわち、本発明の堆積膜形成装置は、真空気密可能な反応容器内に基体を配置し、前記反応容器内に原料ガス導入手段により原料ガスを導入すると共に高周波電力導入手段によって高周波電力を導入し、前記高周波電力によるグロー放電の生起により、前記基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、前記高周波電力導入手段が、絶縁性材料を母材とし、該絶縁材料によってグロー放電領域から分離された領域内に、前記高周波電力を伝達するに十分な厚さを有する金属材料を、インピーダンスを不連続にする形状に形成して前記絶縁材料と密着させて構成されていることを特徴としている。
また、本発明の堆積膜形成方法は、前記高周波電力が、絶縁性材料を母材とし、該絶縁材料によってグロー放電領域から分離された領域内に、前記高周波電力を伝達するに十分な厚さを有する金属材料を、インピーダンスを不連続にする形状に形成して前記絶縁材料と密着させてなる高周波電力導入手段により導入され、堆積膜を形成することを特徴としている。
そして、本発明においては、前記インピーダンスを不連続にするための形状として、高周波電力の伝搬経路が部分的に複数に分岐された形状、または、高周波電力の伝搬経路の一部を折り返した形状、または、コイル形状とすることができる。
また、本発明においては、前記絶縁性母材は、セラミックス材料であることが好ましく、それをアルミナセラミックスとすることがより好ましい。
また、本発明においては、前記基体は、円筒状基体であることが好ましく、それを同一円周上に複数配置して構成することがより好ましい。
また、本発明においては、前記高周波導入手段に、冷却する機構または加熱する機構を備えるようにしてもよい。
また、本発明の堆積膜形成方法においては、前記高周波電力は、その周波数が２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲であることが最適である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、高周波導入手段を上記のように構成することにより、高周波電力の放射の偏りを防止し、プラズマの均一化によって、堆積膜の成長過程の均一化を図ることができ、堆積膜の特性ムラを本質的に抑制することを可能としたものである。
また、高周波導入手段の表面よりの膜の剥離を抑えることにより、堆積膜の球状突起の発生を抑制できるようにしたものである。
このように、本発明は、従来その両立が困難であった、特性ムラの抑制と、膜剥離による白ポチまたは黒ポチの発生の抑制とを、高いレベルで両立させたものであるが、それは、次に述べる経緯に基づいて完成されたものである。
【００１０】
すなわち、本発明者は、上記した問題点を解決するため、高周波導入手段の形態に注目し検討を行った。その結果、特性ムラ、白ポチ、黒ポチの発生原因について、次の様な知見を得た。
１．特性ムラについて
特性ムラの発生の原因は主に高周波導入手段からプラズマ中に放出される高周波電力のムラであると考えられる。
従来の高周波導入手段では、高周波電力は高周波導入手段の両端部（実質的にプラズマ中に高周波電力を放射する部分の両端）で強く、中央付近で弱くなる傾向にある。これは高周波導入手段の表面で発生した高周波電力の多重反射によって中心付近で弱めあう干渉をするためと考えられる。
こうした傾向は、例えば堆積膜の形成速度を上げる目的で高周波の周波数を高くするほど顕著になって現れる。これは実用的な高周波導入手段の長さに対して、高周波の波長が近付くことで、干渉がより顕著に現れることによると考えられる。また高周波電力を大きくして行くと、高周波導入手段の両端部では、高周波電力が原料ガスに対して飽和状態になるのに対し、中央部での電力が相対的に増加するため、ムラが小さくなる傾向がある。
こうした高周波電力のムラは、基体上の膜の堆積速度に影響を与えるほどの大きな差ではないが、プラズマ中の飽和電子電流の差となって観測され、また実際に堆積膜の特性に影響を与える。
特に光感度の微妙な差となって現れ、例えば電子写真用光受容部材として見た場合、ハーフトーン画像上のムラとなって現れることがわかってきた。
２．白ポチについて
白ポチの原因は前述の様に、堆積膜中に剥離した堆積膜の破片がとり込まれることによって発生する球状突起と呼ばれる、堆積膜の異常成長である。
この様な球状突起は、通常の堆積膜との境界に隙間が開いている場合が多く、この隙間から電荷が抜けることによって帯電が損なわれ、コピー画像上に白い点となって現れる。
この球状突起の発生の防止について前述の様にプラズマ溶射法等によってアルミナセラミックス等をコーティングすることがあげられる。
しかし、このようなコーティングを高周波導入手段に施しても、その効果は必ずしも十分ではなかった。
高周波導入手段表面には、通常の基体表面と比べて温度が高い条件で膜の堆積が起り、さらに高周波電力によるセルフバイアスが生じることによって過大なイオン衝撃をうけるため、応力歪みが蓄積され堆積膜の膜剥れが生じる。こうした条件下では電極の表面にたとえばアルミナセラミックスをプラズマ溶射でコーティングした場合でも膜剥れを生じることがあった。
一方、堆積膜の密着性を向上させるため、電極の表面（コーティング材の表面）の粗さ（表面粗さ）を大きくすればさらに膜の付着力を向上させることができる。しかしながらプラズマ溶射の場合、表面粗さを大きくするために溶射材料の粒径をおおきくすると気孔率が極端に大きくなるため、コーティング層の結着力が低下してコーティング層そのものが剥れ、かえって白ポチを増加させる場合もあった。
３．黒ポチについて
高周波電力のムラによる特性ムラは上述の様に高周波電力を上げるとある程度抑えることができる。
しかしながらこうして特性ムラを防止した電子写真用光受容部材ではしばしば黒ポチが発生することがわかってきた。
こうした電子写真用光受容部材を観察すると、堆積膜の表面に微細な隆起が発生していることがわかった。
この様な隆起は、上記のような白ポチの原因となる球状突起の直径がほとんど１０μｍ以上であるのに対し、直径が１０μｍ以下で隆起の周囲に球状突起のような明確な境界がないのが特徴である。従って、通常の膜が堆積した部分と同様に帯電と除電が行なわれるため、初期のコピー画像上で画像欠陥として現れることはほとんどない。
しかし長期に渡って高速で画像形成を繰り返した場合、この隆起をきっかけにしてトナーの融着が発生することで、黒ポチとなって画像上に現れる。
この様な隆起は、堆積膜形成中の高周波電力を過剰に入れることで発生しやすい傾向がある。
すなわち、高周波電力を大きくして行った場合、電子写真用光受容部材の上部と下部に発生しやすいことがわかった。従って隆起の発生は高周波電力が過剰に投入されることによって起こりやすくなるものと推測される。
以上の様な解析より、本発明者は高周波電力の放射の均一化を達成できる高周波導入手段の検討を行ってきた。本発明者の知見によれば、高周波電力の偏りを防止するためには、高周波導入手段にインピーダンスを不連続にすることが効果的である。
この様な構造の場合、高周波電力は高周波導入手段の両端に加えて、インピーダンスの不連続面でも反射を起こし、その結果電力の干渉が乱されて放射が均一化する方向になる。
しかしながら、インピーダンスの不連続な構成をもつ電極をそのままプラズマ中に設置してもその効果は十分には得られなかった。
その原因は定かではないが、電極が直接プラズマ中にさらされている場合には、インピーダンスの変化面が大きな反射面として作用しにくいものと考えられる。さらにこうしたインピーダンスの不連続な構造の高周波導入手段は複雑な形状となるため、堆積膜形成中に高周波導入手段の表面からの堆積膜の剥離や、スパークが起こりやすい問題も発生した。
さらに電極をプラズマ中に直接さらさない様に、電極の表面にアルミナセラミックスのプラズマ溶射でコーティングした場合でも堆積膜の剥離やスパークの問題を同時に解決することはできなかった。これは、コーティング層の厚さが厚いほどスパークを防止する効果が大きくなるのに反して、コーティング層の強度が損なわれるためである。
【００１１】
以上の特性ムラ、白ポチ、黒ポチ等の問題を改善するため、高周波導入手段に絶縁材料のカバーを設ける検討も行なったが、高周波電力の偏りは場合によってはかえって拡大する傾向もあった。
この原因は高周波を伝搬する電極と、カバーの間に生じる隙間によると考えられている。
特性の不均一と電極とセラミック材のカバーとの関係については尚不明の点が多いがおおよそ次のような機構と推測される。
【００１２】
一般に高周波電力の伝送は導体と導体の間の誘電体部分で行なわれる。本発明の堆積膜生成装置の様な構成の場合、電極を中心とし、円筒状基体を外部導体とした同軸構造とみなすことができる。
この場合、基体（外部導体）と電極（中心導体）の間の空間に対して、電極とセラミック材のカバーとの隙間の空間は無視できるほど小さい。
一方、グロー放電が発生するとプラズマは一種の導体として作用すると考えられるので、負荷のインピーダンスは電極周辺に形成されるシース領域の状況に大きく左右される。この場合には、電極とセラミック材のカバーとの隙間の影響は無視できないものとなる。
【００１３】
こうした状況のもとでは、電極とセラミック材のカバーとの隙間の変動によって放電が大きな影響を受ける。
たとえば機械加工上の問題で隙間が均一でない場合には放電が大きく偏る場合が生じる。
また、グロー放電中に電極の温度上昇がある場合には、電極の熱膨張により隙間の大きさが変化するので整合条件が大きく変動する場合もある。
こうした放電の偏りや変動は電子写真用光受容部材の特性のムラに繋がるばかりか、セラミック材のカバー表面に剥れやすい膜を堆積させることになり、球状突起の発生にも繋がる場合もある。
また、このような傾向は、高周波電力や周波数が高くなるにしたがって一層顕著に現れる傾向がある。
【００１４】
上述のような電極とカバーの隙間を皆無にすることは現実的には困難である。例えば電極に熱膨張が起こる場合には、セラミック材と電極の熱膨張率の違いからある程度の隙間を設ける必要がある。
また、機械的な嵌め合いについても、セラミック材は金属に比べて靭性強度が低いためある程度の隙間を設けないと破損に繋がる場合が多い。
したがって電極とセラミック材のカバーの間には、適当な隙間を設定するのが設計上の原則とされる。
一方で本発明者の検討によれば、このような隙間は小さくするほど逆に放電のムラが大きくなる傾向がある。また隙間を大きくしていくと、高周波電力のロスが大きくなる。
【００１５】
上述のような理由により、従来の高周波導入手段の機構では、高周波電力の均一化と表面からの堆積膜の剥離の防止を両立することは困難であり、すなわち白ポチと黒ポチの発生の抑制と電子写真用光受容部材の特性ムラの均一化、高いレベルで両立することは困難であった。
本発明は、上記のような解析に基づき完成されたものであり、その構成に基づき、つぎのような特有の作用を奏する。
すなわち本発明に用いる高周波電力導入手段においては、プラズマに接する表面が絶縁体を母材で覆われているため、堆積膜の密着性が良好で、コーティング材の剥離も発生しない。
また電極が絶縁材料で覆われているため、インピーダンスの不連続面が高周波電力の反射面として効果的に作用するので高周波電力の均一化の効果が大きいことに加え、インピーダンスの不連続面をもつ複雑な電極の構造であってもスパークの発生を効果的に防止できる。
さらに電極が絶縁材料の内側（絶縁材料によって放電空間から分離された空間側）に密着生成されるので、前記のような隙間による高周波電力のムラも発生しない。
本発明によると、以上のように前記のアモルファスシリコンデバイスにかかわる諸問題点を効果的に解決し得るものである。
【００１６】
以下、本発明の内容を更に詳細に説明する。
本発明に用いる高周波導入手段は少なくとも絶縁体を母材として、該絶縁体によってグロー放電領域から分離された領域内に、高周波電力を伝達しえる金属材料（電極）を密着形成する構成を持つ。
母材となる絶縁体材料としては石英ガラス、パイレックスガラスなどのガラス類、アルミナセラミックス、２酸化チタン、窒化アルミニウム、窒化ほう素、ジルコン、コージェライト、ジルコンコージェライト、酸化ケイ素、酸化ベリリウム、マイカ系セラミックス等のセラミックスが使用できるが、耐久性、堆積膜の密着性の点からセラミックスが望ましく、中でもアルミナセラミックスは、上記の耐久性、膜の密着性が良好なことに加えて、高周波電力の吸収が少ないため最も適している。母材となる絶縁体と電極の形状は、加工性や電極の形成の容易性等の点から円筒形状（または円柱形状）が望ましい。
また絶縁体および電極の配置も同様の理由から同心円上に配置することが望ましい。
さらに、この絶縁体の少なくとも放電空間に接する側の表面に、主として堆積膜の膜剥れを防止する目的で凹凸を設けることもできる。
この場合、凹凸の大きさとしては、２．５ｍｍを基準長さとする十点平均粗さ（Ｒｚ）で５μｍ以上２００μｍ以下の範囲が好ましい。
表面に凹凸を設ける手段としては、特に制限はないが、例えば投射体を吹きつけるブラスト加工等が実用的に好ましい。
【００１７】
母材となる絶縁体の大きさには特に制限はない。
ただし、複数の円筒状導電性基体を同一円周上に配置し、原料ガス導入装置兼電極を円筒状導電性基体の配置円内に設置する場合には、円筒形状の絶縁体の大きさ（すなわち円筒形状または円柱形状の高周波導入手段全体の直径）は、この基体が配置される円周の直径に対して、４〜２５％程度の大きさが好ましい。
また円筒形状の絶縁体の厚さも特に制限はないが、加工上また機械的強度の問題から、０．５〜２０ｍｍ程度が実用的である。
さらに、円筒形状（または円柱形状）の電極自体の直径についても特に制限はなく、上述の絶縁体の直径および厚さを満足する範囲の直径であれば良い。実用的には直径２ｍｍ以上が望ましい。
高周波導入手段の長さは、基体の長さに対して１００〜１５０％程度の範囲が望ましい。
ただし、基体に対して１００％未満の長さであっても本発明の効果を得るためにはなんらさしつかえない。
ここで言う高周波導入手段の長さとは、実質的に放電空間内に高周波を放射する作用を有する部分を指す。
【００１８】
電極の材質は、導電性のものであればいずれも使用できるが、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｆｅ等の金属の他、これらの合金、例えばステンレス、インコネル、ハステロイなどが使用できる。
また電極の厚さは高周波電力を伝達できる厚さであれば良い。すなわち、この厚さは使用する高周波電力の周波数と電極の材料によって決まる表皮効果以上の厚さであれば良い。
例えば高周波電力の周波数を１０５ＭＨｚ、電極の材質をＣｕ（銅）とした場合、表記効果は約７μｍとなる。したがってこの場合、電極の厚さは７μｍ以上であればよい。
一方で電極の温度上昇が大きい場合には、電極の厚さが厚いと母材となる絶縁体の熱膨張率の差によって電極の剥離が生じる場合がある。
したがって電極の厚さの上限は堆積膜形成時の条件によって決定することが望ましい。
【００１９】
絶縁材料に電極を密着形成する方法はいずれの方法も本発明には使用できる。たとえば化学メッキ法、溶射法、スパッタ法やロウ付け、固体拡散接合法などが用いられる。
電極にインピーダンスを不連続にするパターンを形成する方法はいずれの方法であっても本発明には有効である。
たとえば電極の一部を複数に分岐する方法や一部を折り返す方法、コイルを形成する方法など形状を変化させる方法等が用いられる。
いずれの方法であっても、インピーダンスの不連続面が形成されれば本発明の効果が得られる。
またこれらのインピーダンスの不連続面の位置は、高周波電力の放射が最も均一になる様に、堆積膜形成時の条件によって適選決定される。
【００２０】
高周波導入手段の内側（すなわちグロー放電領域より分離された側）には、絶縁体の大きさ（直径）、厚さ、電極の厚さの組みあわせによって空洞を生じる。この空洞は真空に保持されても良いし、または真空シールにより真空系より分離されても良い。
何れの場合にも、原料ガスの滞留を避けるため、原料ガスが内部に流入しないようにするのが望ましい。
また空洞を詰め物によって埋め込むこともできる。この場合詰め物材質としては、前述の高周波導入手段の母材となる絶縁体の材料となる絶縁材料のほか、ポリカーボネイト、テフロン、ポリアミド、ポリイミド等の合成樹脂が使用できる。これらの詰め物は、電極の空洞側表面に密着していても、隙間があってもさしつかえない。
とくに熱膨張等が問題になる時は、適当な隙間（０．１ｍｍから５ｍｍ程度）を設けることはできる。
この場合も高周波電力は主に放電領域に面した部分からプラズマ中に放射されるので、この隙間の影響はほとんど観測されなかった。
【００２１】
高周波導入手段の数は、１本でも良いし複数設けることもできる。高周波導入手段が１本の場合、前述の円筒状導電性基体の配置円の中心に同軸上におかれることが、均一性確保の点から望ましい。
高周波導入手段を複数設けるときは、各々の高周波導入手段が基体の配置円と同心の円周上に配置されるのが望ましい。この、高周波導入手段の配置円は、円筒状導電性基体の配置円より小さくても良いし、大きくても良い。
すなわち、複数の高周波導入手段が円筒状導電性基体の配置円の内部に同心円上に配置されても良いし、円筒状導電性基体の配置円の外部に同心円上に配置されても良い。
複数の高周波導入手段が円筒状導電性基体の配置円の外部に同心円上に配置される場合には、少なくとも１本の高周波導入手段が円筒状導電性基体の配置円の内部に設置されていることが望ましい。
また高周波導入手段が２本の場合は、高周波導入手段を母線方向（伸線方向）に分割した２本とすることもできる。
この場合高周波導入手段の位置は、上記の様に基体の配置円の中心に置くのが望ましい。何れの場合にも各々の高周波導入手段は基体の配置円内に配置される。また、本発明では高周波導入手段を加熱または冷却する手段を設けることもできる。
この場合、高周波導入手段を所望の温度に制御することで母材となる絶縁体と堆積膜との密着性を向上させ膜剥れの発生をより効果的に防止できる。高周波導入手段を冷却するか、加熱するかは堆積膜材料と母材となる絶縁性材料の組みあわせや、高周波電力、圧力、原料ガス流量等の条件により決まる。
また本発明では高周波導入手段と原料ガス導入手段を兼用することもできる。
この場合、原料ガスは絶縁体の内部に形成された原料ガスの流路を通り、絶縁体に形成されたガス放出穴を通して放電空間に放出される形態が望ましい。
【００２２】
本発明では、高周波導入手段に高周波電力を印加することによって、原料ガスを分解する。
本発明に使用できる高周波電力の周波数は特に制限はないが、発明者の実験によれば、周波数が２０ＭＨｚ未満の場合は、条件によっては放電が不安定となり、堆積膜の形成条件に制限が生じる場合があった。
また４５０ＭＨｚより大きいと、高周波電力の伝送特性が悪化し、場合によってグロー放電を発生させること自体が困難になることもあった。
したがって２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの周波数範囲が本発明には最適である。
高周波の波形は、いずれのものでも差し支えないが、サイン波、矩形波等が適する。
また高周波電力の大きさは、目的とする堆積膜の特性等により、適宜決定されるが、基体１個あたり１０〜５０００Ｗが望ましく、さらに２０〜２０００Ｗがより望ましい。
【００２３】
以下、図面を用いて本発明の堆積膜形成装置について説明する。
図１に電極の一部を複数に分岐してインピーダンスを不連続にした、本発明に用いる高周波導入手段の一例の模式図を示す。図１の例では、高周波導入手段１０２は円筒形状の絶縁体１１１と電極１１２からなる。
絶縁体１１１の外側はグロー放電領域となり、内側にグロー放電領域より分離された領域を形成している。
また電極１１２は絶縁体１１１の内側の表面（すなわちグロー放電領域より分離された領域側の表面）に密着形成されている。
また高周波導入手段の内部（電極のさらに内側）は空洞１１３が形成され、真空シール（不図示）によって真空系より分離され、原料ガスが流入しない構造となっている。
また電極１１２は上部で高周波導入端子（不図示）に接続され高周波伝送回路（不図示）より高周波電力が印加される。
【００２４】
図１の例では、電極１１２は絶縁体１１１の内部で２つの経路に分岐されている。この例ではインピーダンスは図のＡ、Ｂ、Ｃの３つの領域でそれぞれ不連続な構成となっている。
図２は電極の１部を折り返すことによって、インピーダンスを不連続にした本発明に用いる高周波導入手段の一例の模式図である。
図３は電極の１部をコイル形状とすることで、インピーダンスを不連続にした本発明に用いる高周波導入手段の一例の模式図である。
図２、３の例共にＡ、Ｂ、Ｃの３つの領域でそれぞれインピーダンスが不連続な構成となっている。
図４は冷却機構を設けた場合の本発明で用いられる円筒形状の高周波導入手段を例示する模式図である。
【００２５】
図４の例では円筒形状の絶縁体１１１と絶縁体の内側の表面に電極１１２が密着形成され、さらにその内側に空洞１１３が形成される。電極１１２は絶縁体の内部で２つの経路に分岐され、インピーダンスの不連続面を形成している。空洞は真空シール（不図示）によって真空系より分離され、上部に冷却用の冷媒導入口１１９と冷媒排出口１２１が、また内部に冷媒導入パイプ１２０が設けられる。
図４の例では、冷媒供給装置（不図示）から供給された冷媒は冷媒供給口１１９から冷媒導入パイプ１２０を通って空洞１１３に導入され、電極１１２を直接冷却した後、冷媒排出口１２１から排出される。
【００２６】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、複数の円筒状導電性基体を同一円周上に配置した構成をとった場合の、本発明の堆積膜形成装置の一例の模式図である。
この装置は大別すると、反応容器１００、原料ガス供給装置（不図示）、と反応容器１００内を減圧にするための排気装置（図示せず）、高周波導入手段１０２に電力を供給するための電源１０７から構成されている。
反応容器１００内には円筒状で導電性の基体１０１、基体加熱用ヒーター１０４、高周波導入手段１０２が設置され、高周波導入手段には高周波マッチングボックス１０６を介して電源１０７が接続されている。
基体１０１はホルダー（図示せず）を介して回転軸１０８に保持されており、回転軸１０８は真空シール（図示せず）を通して反応容器１００の大気側に貫通し、ギア１１０を介してモーター１０９に接続されている。
またグロー放電領域１０３内には原料ガス導入手段１０５が配置され、原料ガス供給装置（不図示）に接続されている。
【００２７】
基体１０１は同一円周上に配置され、基体が取り囲む領域でグロー放電領域１０３が形成される。
基体の本数は放電空間を形成できる本数であればいずれでもよいが、４本以上が好適であり図５では基体を８本配置した例が示されている。
原料ガス導入手段１０５の本数は、いずれの本数でも良いが、１本、または基体の本数と同じか、基体の本数が偶数の場合は、基体の本数の半分の本数が適している。
基体１０１は反応容器１００内に設置された基体加熱用ヒーター１０４で内側から加熱されるようになっている。
基体加熱用ヒーター１０４は、真空仕様のものであればいずれでもよく、例えばシースヒーターをパイプに巻きつけたもの、板状ヒーター、セラミックヒーター等の電気抵抗体の他、ハロゲンランプ等の熱放射体、気体や液体を媒介した熱交換手段による発熱体などが使用できる。
【００２８】
また、これらの基体加熱用ヒーターは反応容器１００内に設けられる他、反応容器とは別に基体加熱用容器を設けその中に設置して、あらかじめ基体加熱用容器で基体を加熱した後、反応容器１００に基体を真空中で搬送する手段も採れる。また、基体加熱用容器による基体の加熱と、反応容器１００内での基体の加熱を併用することもできる。
基体の温度は目的とする堆積膜の特性により適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは２０〜５００℃、より好ましくは５０〜４８０℃、最適には１００〜４５０℃とするのが望ましい。
【００２９】
次に図５の装置を用いた堆積膜形成の手順について説明する。
この装置を用いた堆積膜の形成は、例えば以下のように行なうことができる。
まず、反応容器１００内に、あらかじめ脱脂洗浄した基体１０１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１００内を排気する。
続いて、基体１０１を回転させながら、ヒーター１０４により基体１０１の温度を２０℃〜５００℃の所望の温度に制御する。
基体１０１が所望の温度になったところで、原料ガス供給系（不図示）より原料ガスを原料ガス供給管１０５を通して反応容器１００内に供給する。このときガスの突出等、極端な圧力変動が起きないよう注意する。次に原料ガスの流量が所定の流量になったところで、真空計（不図示）を見ながら排気バルブ（不図示）を調整し、所望の内圧を得る。
【００３０】
内圧が安定したところで、高周波電源１０７を所望の電力に設定して、高周波マッチングボックス１０６を通じて高周波導入手段１０２に高周波電力を印加し、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１００内に導入された原料ガスが分解され、基体１０１上に所定の堆積膜が形成されるところとなる。
この際、基体１０１をモーター１０９によって堆積膜形成中に回転させておくことで、基体の全面に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われた後、高周波電力の供給を止め、反応容器への原料ガスの流入を止め、堆積膜の形成を終える。
目的とする堆積膜の特性のため、基体上に複数の層からなる堆積膜を形成する場合には、前記の操作を繰り返すことによって、所望の層構成の堆積膜を得ることができる。
【００３１】
本発明では、基体として円筒状のものが使用されるが、その材質は導電性材料または表面を導電処理した材料が通常使用される。
例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｆｅ等の金属の他、これらの合金が使用できる。
また、表面を導電処理した材料としてはアルミナセラミックス、窒化アルミニウム、窒化ほう素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化ケイ素、酸化ベリリウム、石英ガラス、パイレックスガラスなどの他、ポリカーボネイト、ポリアミド、ポリイミド、テフロン等の合成樹脂が使用できる。
表面を導電処理した材料を基体として使用する場合、堆積膜を形成する側と反対側も導電処理することが望ましい。
【００３２】
本発明において使用される原料ガスは、例えばアモルファスシリコンを形成する場合にはＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６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、Ｓｉ供給用ガスとして有効に使用される。
また、水素化珪素のほかにも、弗素原子を含む珪素化合物、いわゆる弗素原子で置換されたシラン誘導体、具体的には、たとえばＳｉＦ４、Ｓｉ２Ｆ６等のフッ化珪素や、ＳｉＨ３Ｆ、ＳｉＨ２Ｆ２、ＳｉＨＦ３等の弗素置換水素化珪素等、ガス状の、またはガス化し得る物質も本発明のＳｉ供給用ガスとしては有効である。
また、これらのＳｉ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用しても本発明には何等差し支えない。
さらには前記のガスに加えて、必要に応じて周期律表３族に属する原子、または周期律表５族に属する原子を、いわゆるドーパントとして用いることもできる。例えばホウ素原子（Ｂ）を用いる場合には、Ｂ２Ｈ６、Ｂ４Ｈ１０等の水素化硼素、ＢＦ３、ＢＣｌ３等のハロゲン化硼素等が挙げられる。またリン原子を用いる場合には、ＰＨ３、Ｐ２Ｈ４等の水素化燐が使用できる。
【００３３】
また、例えばアモルファスシリコンカーバイト（ａ−ＳｉＣ）を形成する場合には、前記の原料ガスのほかに、炭素原子導入用のガスとして、ＣとＨとを構成原子とする、例えば炭素数１〜５の飽和炭化水素、炭素数２〜４のエチレン系炭化水素、炭素数２〜３のアセチレン系炭化水素等を使用できる。
具体的には、飽和炭化水素としては、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）等、エチレン系炭化水素としては、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）等、アセチレン系炭化水素としては、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、メチルアセチレン（Ｃ３Ｈ４）等が挙げられる。
また、例えばアモルファス酸化シリコン（ａ−ＳｉＯ）を形成する場合には、前記の原料ガスのほかに、酸素原子導入用のガスとして使用出来るものとして、酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、一二酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、三二酸化窒素（Ｎ２Ｏ３）、四二酸化窒素（Ｎ２Ｏ４）、五二酸化窒素（Ｎ２Ｏ５）、三酸化窒素（ＮＯ３）、シリコン原子（Ｓｉ）と酸素原子（Ｏ）と水素原子（Ｈ）とを構成原子とする例えば、ジシロキサン（Ｈ３ＳｉＯＳｉＨ３）、トリシロキサン（Ｈ３ＳｉＯＳｉＨ２ＯＳｉＨ３）等の低級シロキサン等を挙げることができる。
【００３４】
本発明において、例えばアモルファス窒化シリコン（ａ−ＳｉＮ）を形成する場合には、前記の原料ガスのほかに、窒素原子導入用のガスとして使用出来るものとして、窒素（Ｎ２）、アンモニア（ＮＨ３）、ヒドラジン（Ｈ２ＮＮＨ２）、アジ化水素（ＨＮ３）等のガス状のまたはガス化し得る窒素、窒素物及びアジ化物等の窒素化合物を挙げることができる。
この他に、窒素原子の供給に加えて、ハロゲン原子の供給も行えるという点から、三弗化窒素（Ｆ３Ｎ）、四弗化窒素（Ｆ４Ｎ２）等のハロゲン化窒素化合物を挙げることができる。
反応容器内のガス圧も同様に目的とする堆積膜の特性により適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合、好ましくは０．０１〜１０００Ｐａ、好ましくは０．０３〜３００Ｐａ、最適には０．１〜１００Ｐａとするのが好ましい。
【００３５】
【実施例】
以下に本発明の実験例１および実施例を説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００３６】
（実験例１）
図５に示した堆積膜形成装置に図１に示した本発明の高周波導入手段を設置し、シングルプローブ（ラングミュアプローブ）を用いて飽和電子電流の測定によってプラズマの偏りを調べた。本実験例では高周波導入手段の長さを４２０ｍｍとし、母材となる絶縁体の材料はアルミナセラミックスとした。シングルプローブは、真空中で移動可能な機構とし、高周波導入手段の母線方向へ２０ｍｍ毎に飽和電子電流を計測した。このときの放電条件を表１に示す。
【００３７】
【表１】
0003548335.tif 000002
こうして測定した電子温度の分布を図６に示した。図６において飽和電子電流の値は最も大きい値を１として規格化して示した。図６から明らかな様に本発明の高周波導入手段では放電の偏りは観測されなかった。
【００３８】
＜比較実験例１＞
図５に示した堆積膜形成装置に従来の高周波導入手段を設置し、実験例１と全く同様にプラズマの偏りを測定した。本実験例で使用した高周波導入手段は電極をムクの金属の円柱とし、インピーダンスの不連続面は設けなかった。なお電極の径は、実験例１で使用したもの電極の外径（絶縁体の内径）と同一であり、全長も同一である。
こうして測定した結果を図７に示す。図７において飽和電子電流の値は実験例１の場合と同様に最も大きい値を１として規格化して示した。図７の結果から明らかな様に従来の高周波導入手段ではプラズマの偏りが観測された。
【００３９】
＜比較実験例２＞
図５に示した堆積膜形成装置に電極に絶縁体のカバーを設けない（電極表面がプラズマに晒される）従来の高周波導入手段を設置し、実験例１と全く同様にプラズマの偏りを測定した。本実験例で使用した高周波導入手段は電極を実験例１で用いた高周波導入手段と全く同様のインピーダンスの不連続面を形成した電極を用いた。こうして測定した結果を図８に示す。図８において飽和電子電流の値は実験例１の場合と同様に最も大きい値を１として規格化して示した。図８の結果から明らかな様に従来の高周波導入手段ではプラズマの偏りが観測された。
【００４０】
＜比較実験例３＞
図５に示した堆積膜形成装置に従来の高周波導入手段を設置し、実験例１と全く同様にプラズマの偏りを測定した。本実験例で使用した高周波導入手段は電極を実験例１で用いた高周波導入手段と全く同様のインピーダンスの不連続面を形成した電極に絶縁体のカバーを施した。なおカバーと電極の隙間は０．５ｍｍ程度であった。こうして測定した結果を図９に示す。図９において飽和電子電流の値は実験例１の場合と同様に最も大きい値を１として規格化して示した。図９の結果から明らかな様に従来の高周波導入手段ではプラズマの偏りが観測された。
【００４１】
（実験例２）
図５に示した堆積膜形成装置に図１に示した本発明の高周波導入手段を設置し、図１０にしめすような基体１００２上に電荷注入阻止層１００３、光導電層１００４、表面層１００５を順次積層した層構成の電子写真用光受容部材１００１電子写真用光受容部材を作成した。放電条件を以下表２に示す。
【００４２】
【表２】
0003548335.tif 000003
なお上記表２中の「層厚」は電子写真用光受容部材設計上のおおよその目安である。
【００４３】
本実験例では母材となる絶縁体の材質をアルミナセラミックスとし、グロー放電領域側の表面粗さ（２．５ｍｍを基準長さとする１０点平均粗さ）を約１μｍから約２００μｍまで変化させた。こうして作成した電子写真用光受容部材について、球状突起の数を評価した。なお球状突起の数は次の様にして評価した。各々の電子写真用光受容部材の表面を光学顕微鏡で観察し、１０ｃｍ２あたりの直径１０μｍ以上の球状突起の個数を調べた。また球状突起の個数については、同時に形成される電子写真用光受容部材８本全てについて測定した後、全体を平均値した値を採用した。
【００４４】
＜比較実験例４＞
図５に示した堆積膜形成装置に電極表面にアルミナセラミックスをプラズマ溶射した従来の電極を用い表面粗さを約１μｍから約２００μｍまで変化させ、実験例２と同様にして電子写真用光受容部材を作成した。
こうして作成した電子写真用光受容部材を実験例２と同様にして球状突起の数を評価した。
【００４５】
＜比較実験例５＞
図５に示した堆積膜形成装置に電極表面に絶縁体の被覆を設けない（金属電極のみ）従来の電極を用い表面粗さを約１μｍから約２００μｍまで変化させ、実験例２と同様にして電子写真用光受容部材を作成した。こうして作成した電子写真用光受容部材を実験例２と同様にして球状突起の数を評価した。
以上実験例２および比較実験例４、５の結果を合わせて図１１に示す。図１１において球状突起の値は実験例２の表面粗さ約２８μｍの時の値を１として相対評価で表した。図１１によればいずれの電極も表面を粗くしていくと膜剥れが抑えられ球状突起が減少する傾向が見られるが、実験例２の本発明の高周波導入手段が最も球状突起の発生の防止に効果があり、いずれも良好な結果が得られた。一方で、比較実験例４の高周波導入手段（アルミナセラミックスをプラズマ溶射したもの）では、表面粗さを粗くすると、ある粗さまでは球状突起が減少するが、さらに粗くすると逆に球状突起が増加する傾向がある。これは溶射体の結着力が弱くなって溶射体自体の剥れが発生したためと考えられる。
また比較実験例４、５の場合には放電中にスパークが観測された。
【００４６】
（実験例３）
図５に示した堆積膜形成装置に図１に示した本発明の高周波導入手段を設置し、図１０にしめすような基体１００２上に電荷注入阻止層１００３、光導電層１００４、表面層１００５を順次積層した層構成の電子写真用光受容部材１００１電子写真用光受容部材を作成した。なお高周波導入手段の母材となる絶縁体の材料には二酸化チタンを用いた。本実験例では光導電層中の周波数１０５ＭＨｚの高周波で電力を変化させ電子写真用光受容部材を形成した。その放電条件を以下表３に示す。
【００４７】
【表３】
0003548335.tif 000004
なお上記表３中の「層厚」は電子写真用光受容部材設計上のおおよその目安である。
こうして作成した電子写真用光受容部材を画像濃度ムラ、球状突起の数、黒ポチについて評価した。なお、球状突起の数については実験例２と同様に、また画像濃度ムラ、黒ポチについては以下の要領で評価した。
（１）画像濃度ムラ
各々の電子写真用光受容部材を電子写真装置（キヤノン社製ＮＰ６０６０を本テスト用に改造したもの）にセットして、キヤノン製中間調チャート（部品番号：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の任意の５０点の画像濃度を反射濃度計で測定し、各々の電子写真用光受容部材について最も画像濃度が濃い部分に対する最も画像濃度が薄い部分の割合を算出し、さらに同時に作成される電子写真用光受容部材８本全てについて上記の測定を行ない最終的にそれらの割合を平均した値を画像濃度ムラとして比較した。
（２）黒ポチ
各々の電子写真用光受容部材を電子写真装置（キヤノン社製ＮＰ６０６０を本テスト用に改造したもの）にセットして、キヤノン製中間調チャート（部品番号：ＦＹ９−９０４２）を原稿台に置きＡ４サイズのコピー用紙を用いて３００万枚画像形成を繰り返した。途中１万枚毎に原稿台に白紙を置き得られたコピー画像上の黒ポチを検査した。評価においては以下に示す４段階の評価を用いた。
◎きわめて良好
○良好
△実用上問題なし
×問題あり
以上の結果を表４に示す。
【００４８】
【表４】
0003548335.tif 000005
表４において画像濃度ムラ、球状突起についてはそれぞれ高周波電力１５００Ｗの時を１として相対評価で表した。表４の結果より本発明の堆積膜形成装置では図すべての項目に渡って良好な結果が得られた。
【００４９】
＜比較実験例６＞
図５に示した堆積膜形成装置にインピーダンスの不連続なパターンを設けない電極を用い、実験例３と同様にして電子写真用光受容部材を作成した。こうして作成した電子写真用光受容部材を実験例３と同様にして画像濃度ムラ、球状突起の数、黒ポチを評価した。その結果を表５に示す。
【００５０】
【表５】
0003548335.tif 000006
表５において画像濃度ムラ、球状突起についてはそれぞれ実験例３の高周波電力１５００Ｗの時を１として相対評価で表した。本比較実験例で使用した高周波導入手段では、高周波電力を上げていくに従って画像濃度ムラが改善される一方、黒ポチが悪化する。これは高周波の放射が片寄っていることにより、部分的に高周波電力が集中して、膜の成長に影響を与えているためと考えられる。
【００５１】
＜比較実験例７＞
図５に示した堆積膜形成装置に電極表面に絶縁体の被覆を設けない（金属電極のみ）以外は実験例３と同様の電極を用い、実験例３と同様にして電子写真用光受容部材を作成した。こうして作成した電子写真用光受容部材を実験例３と同様にして画像濃度ムラ、球状突起の数、黒ポチを評価した。その結果を表６に示す。
【００５２】
【表６】
0003548335.tif 000007
表６において画像濃度ムラ、球状突起についてはそれぞれ実験例３の高周波電力１５００Ｗの時を１として相対評価で表した。表６の結果より、本比較実験例で用いた高周波導入手段では実験例３で用いた本発明の高周波導入手段に比べて、インピーダンスの不連続面の効果が余り得られなかった。また、主に高周波導入手段からの堆積膜の剥離の影響で球状突起が多く発生した。
【００５３】
（実験例４）
図５に示した堆積膜形成装置に図１に示した本発明の高周波導入手段を設置し、図１０にしめすような基体１００２上に電荷注入阻止層１００３、光導電層１００４、表面層１００５を順次積層した層構成の電子写真用光受容部材１００１電子写真用光受容部材を作成した。なお、高周波導入手段の母材となる絶縁体の材料は窒化アルミニウムを使用した。本実験例では高周波電力の周波数を変化させ電子写真用光受容部材を形成した。その放電条件を以下表７に示す。
【００５４】
【表７】
0003548335.tif 000008
なお上記表７中の「層厚」は電子写真用光受容部材設計上のおおよその目安である。
こうして作成した電子写真用光受容部材を画像濃度ムラ、球状突起の数、黒ポチについて評価した。その結果を表８に示す。
【００５５】
【表８】
0003548335.tif 000009
表８中の×はこの条件では放電が安定して維持できず、電子写真用光受容部材の形成ができなかったことを示す。表８の結果から、周波数２０ＭＨｚから４５０ＭＨｚの範囲ではいずれの項目もきわめて良好な結果が得られた。一方周波数を８００ＭＨｚとした場合には、放電は維持したものの、高周波の整合条件が安定せず、画像濃度ムラが大きくなる結果となった。
【００５６】
［実施例１］
図５に示した堆積膜形成装置に図１に示した本発明の高周波導入手段を設置し、図１０に示した層構成の電子写真用光受容部材を作成した。本実施例では高周波導入手段の母材となる絶縁体の材料はアルミナセラミックスを用いた。その放電条件を表９に示す。
【００５７】
【表９】
0003548335.tif 000010
なお上記表９中の「層厚」は電子写真用光受容部材設計上のおおよその目安である。こうして作成した電子写真用光受容部材を球状突起の数、膜厚ムラ、画像濃度ムラについて評価した。
【００５８】
［実施例２］
図５に示した堆積膜形成装置に図２に示した本発明の高周波導入手段を設置し、図１０に示した層構成の電子写真用光受容部材を作成した。本実施例では高周波導入手段の母材となる絶縁体の材料はアルミナセラミックスを用いた。その放電条件を表１０に示す。
【００５９】
【表１０】
0003548335.tif 000011
なお上記表１１中の「層厚」は電子写真用光受容部材設計上のおおよその目安である。こうして作成した電子写真用光受容部材を球状突起の数、膜厚ムラ、画像濃度ムラについて評価した。
【００６０】
［実施例３］
図５に示した堆積膜形成装置に図３に示した本発明の高周波導入手段を設置し、図１０に示した層構成の電子写真用光受容部材を作成した。本実施例では高周波導入手段の母材となる絶縁体の材料は二酸化チタンを用いた。その放電条件を表１１に示す。
【００６１】
【表１１】
0003548335.tif 000012
なお上記表１１中の「層厚」は電子写真用光受容部材設計上のおおよその目安である。こうして作成した電子写真用光受容部材を球状突起の数、膜厚ムラ、画像濃度ムラについて評価した。
【００６２】
［実施例４］
図５に示した堆積膜形成装置に図４に示した本発明の高周波導入手段を設置し、図１０に示した層構成の電子写真用光受容部材を作成した。本実施例では高周波導入手段の母材となる絶縁体の材料はアルミナセラミックスを用いた。その放電条件を表１２に示す。
【００６３】
【表１２】
0003548335.tif 000013
なお上記表１２中の「層厚」は電子写真用光受容部材設計上のおおよその目安である。こうして作成した電子写真用光受容部材を球状突起の数、膜厚ムラ、画像濃度ムラについて評価した。
【００６４】
［実施例５］
図１２に示した堆積膜形成装置に図４に示した本発明の高周波導入手段を設置し、図１０に示した層構成の電子写真用光受容部材を作成した。本実施例では高周波導入手段の母材となる絶縁体の材料はアルミナセラミックスを用いた。図１２の装置では、高周波導入手段１０２が、基体１０１の配置円の外部に８本と基体１０１の配置円の内部に１本設置されている。各々の高周波導入手段１０２はマッチングボックス１０６を介して、高周波電源（不図示）に接続されている。図１２の例では、グロー放電が基体の配置円の内部と外部に均一に広がるため、図５の装置のような、基体１０１の回転機構は必ずしも必要としない。図１２の装置では、基体１０１は支持軸１２２に固定されている。
図１２に示した装置を用いた電子写真用光受容部材作成の条件を表１３に示す。
【００６５】
【表１３】
0003548335.tif 000014
なお上記表１３中の「層厚」は電子写真用光受容部材設計上のおおよその目安である。こうして作成した電子写真用光受容部材を球状突起の数、膜厚ムラ、画像濃度ムラについて評価した。
以上実施例１から５の結果をまとめて表１４に示す。
【００６６】
【表１４】
0003548335.tif 000015
上記表１４において球状突起の数及び画像濃度ムラについてはそれぞれ実施例１の値を１とした相対評価で示した。表１４から明らかな様に本発明の堆積膜形成装置では、いずれも良好な特性が得られた。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、その高周波電力導入手段は、プラズマに接する表面が絶縁体を母材で覆われているため、堆積膜の密着性が良好で、コーティング材の剥離が発生せず、また、電極が絶縁材料で覆われているため、インピーダンスの不連続面が高周波電力の反射面として効果的に作用し高周波電力の均一化を図ることができ、それと共にインピーダンスの不連続面をもつ複雑な電極の構造であってもスパークの発生をも効果的に防止できる。さらに電極が絶縁材料の内側に密着生成されるので、電極と絶縁材料との隙間に起因する高周波電力のムラの発生を防止することができる。
【００６８】
したがって、本発明によると、電子写真用光受容部材を作成する上で問題となる、球状突起の発生、画像濃度ムラ、黒ポチの発生を効果的に抑制し、きわめて高品質な電子写真用光受容部材を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電極の一部を複数に分岐してインピーダンスを不連続にした高周波導入手段の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の電極の一部を折り返すことによってインピーダンスを不連続にした高周波導入手段の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の電極の一部をコイル形状とすることによってインピーダンスを不連続にした高周波導入手段の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の冷却機構を設けた高周波導入手段の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の円筒状基体を同一円周上に配置した堆積膜形成装置の一例を示す模式図である。
【図６】実験例１における本発明の堆積膜形成装置での飽和電子電流の分布を示すグラフである。
【図７】比較実験例１における飽和電子電流の分布を示すグラフである。
【図８】比較実験例２における飽和電子電流の分布を示すグラフである。
【図９】比較実験例３における飽和電子電流の分布を示すグラフである。
【図１０】各実施例等に置いて作成した電子写真用光受容部材の層構成の一例を示す断面模式図である。
【図１１】実験例２および比較実験例４、５における球状突起の数を示すグラフである。
【図１２】本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
１００：反応容器
１０１：基体
１０２：高周波導入手段
１０３：グロー放電領域
１０４：基体加熱用ヒーター
１０５：原料ガス導入手段
１０６：高周波マッチングボックス
１０７：電源
１０８：回転軸
１０９：モーター
１１０：ギア
１１１：絶縁体
１１２：電極
１１３：空洞
１１９：冷媒供給口
１２０：冷媒導入パイプ
１２１：冷媒排出口
１２２：支持軸
１００１：電子写真用光受容部材
１００２：基体
１００３：電荷注入阻止層
１００４：光導電層
１００５：表面層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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