(57)【要約】【課題】  機能性堆積膜の形成といった基体処理において、未反応ガスや副生成物等を含んだ排気ガスを排気する際の排気配管の閉塞が大幅に低減され、かつ、エッチングの際に効果的に除去され、効率良く本来の処理を行うことができる堆積膜形成方法を提供する。【解決手段】  真空気密可能な反応容器に第１の絶縁部材を介して金属材料からなる排気配管を接続し、該排気配管を第２の絶縁部材を介して排気手段に接続する。そして、反応容器内で成膜を行う場合には、該排気配管を電気的に非接地とした状態で行い、反応容器内をドライエッチングする際には、該排気配管を電気的に接地した状態で行うことを特徴とする。【選択図】  図１
2008202096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空気密可能な反応容器に、少なくとも原料ガス導入手段と、高周波電力導入手段と、基体と、該反応容器内を排気する排気手段に接続された排気口とを設け、該反応容器内へ該原料ガス導入手段より供給された原料ガスを該高周波電力導入手段より導入された高周波電力により分解し、該基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、
前記排気口と前記排気手段とを接続する排気配管が金属材料からなり、該排気配管の該排気口側に第１の絶縁部材を配置し、かつ、該排気配管の該排気手段側に第２の絶縁部材を配置し、
前記反応容器内で前記基体に成膜を行う場合には、該排気配管を電気的に非接地とした状態で行い、
成膜終了後に該反応容器内をクリーニングする際には、該排気配管を電気的に接地した状態で少なくともフッ素を含むガスを該反応容器内に供給して高周波電力を用いて分解し、該反応容器内に付着した堆積膜をガス化し、除去することを特徴とする堆積膜形成方法。
【請求項２】
前記成膜において、形成される堆積膜はアモルファスシリコン膜であることを特徴とする請求項１に記載の堆積膜形成方法。
【請求項３】
前記クリーニングの際に用いられるエッチングガスが、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＦｍＨｎ（ｍ＋ｎ＝４）、ＣｌＦ３、ＮＦ３、ＣＯＦ２から選ばれる1つ以上のガスと、更に必要に応じてＯ２、Ｈ２、Ａｒから選ばれる1つ以上の原料ガスからなることを特徴とする請求項1乃至２に記載の堆積膜形成方法。
【請求項４】
前記排気配管内に、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２ガスの少なくとも１つ以上を導入する不活性ガス導入手段を設けることを特徴とする請求項1乃至３に記載の堆積膜形成方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の堆積膜形成方法により形成されたことを特徴とする電子写真感光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ法、水素プラズマ処理法、ドライエッチング法等を用いて、反応容器内において堆積膜を堆積するような基体処理或いはエッチング等の膜処理を行う処理装置において、特に、未反応ガスや副生成物等を含んだ排気ガスを上記反応容器より外へ排気する際、排気配管内に副堆積物を付着しにくくし、かつ、付着した場合の処理を迅速に行う手段を備えた堆積膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプラズマＣＶＤ法においては、ステンレスや石英管等の材質で構成される反応容器内に、ガスミキシング設備等を経由して混合原料ガスを導入した後、高周波の分解エネルギーを印加し、反応容器内で原料ガスを分解し、所望の基体上に堆積膜を形成し、残留する排気ガスを真空ポンプ等の排気手段へつながった排気配管を通して排気する手法が一般的に行われている。しかしながら、これらの手法においては、導入される原料ガスが全て反応容器内において分解消費され、所望の基体上に堆積膜として形成されるわけではなく、未反応なガス成分が存在したり、或いは新たな反応副生成物が生成される場合があり、これら堆積膜には不要となったガスを含む排気ガスが排気配管を通して反応容器外へ排気されることとなる。
【０００３】
また、水素プラズマ処理法、ドライエッチング法等においては、反応容器内に導入されるガス種や反応容器内での処理後に生成される残留排気ガスのガス種が、上記ＣＶＤ法の場合とは異なる点があるものの、排気配管を通して排気される排気ガス中に未反応ガス成分や副生成物等が含まれてしまうことは、上記プラズマＣＶＤ法の場合と同様である。
【０００４】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２と特許文献３をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平08-225945号公報
【特許文献２】特開2004-115869号公報
【特許文献３】特開2004-124149号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、プラズマＣＶＤ法、水素プラズマ処理法、ドライエッチング法等を用いて、機能性堆積膜の堆積等基体処理或いはエッチング等の膜処理といった処理を行う際、処理空間である反応容器内から排気される排気ガスの中には、未反応ガス成分や副生成物等が含まれることから、この排気ガスが排気配管を通過する際に、該未反応ガスや副生成物等が元となって排気配管内壁面に副堆積物が生じてしまい、これが積み重なってくると、排気配管内断面、即ち排気配管開口を閉塞させてしまう結果、反応容器内の排気されるべき排気ガスを十分に排気することが困難になってしまい、形成装置としての機能が損なわれてしまう。
【０００６】
排気配管内の副堆積物によって排気配管の開口が次第に閉塞してくることに対する対策として、従来は、例えばコンダクタンス調整バルブ（バタフライ弁の開度を調整して気体の流れやすさを変化させることが可能なバルブ）を排気配管の途中に設けて、成膜中、常にフィードバック制御を行うことで反応容器内の内圧を一定に保っていた。しかし、製造条件によっては閉塞状態が進み、コンダクタンスバルブの開口度を全開にしても反応容器内の内圧を所望の圧力に維持しきれなくなり、内圧が上昇してしまう場合があった。この場合、製造時の内圧が最適条件からずれるため、得られた堆積膜は所望の特性を発揮しないものとなってしまっていた。更に、恒久的に対策をする場合、成膜装置の排気配管の内径を更に太いものにするなどの設計変更が必要となり、堆積膜形成装置の開発工数やコスト負担は大きいものであった。
【０００７】
更に、成膜終了後は反応容器内の堆積膜のクリーニングを行うために、ドライエッチングを行うのが普通である。ドライエッチングとは、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、ＣＦｍＨｎ（ｍ＋ｎ＝４）、ＣｌＦ３、ＮＦ３、ＣＯＦ２などのフッ素含有ガスを成膜容器に導入し、高周波電力を印加することでプラズマ放電を励起させ、フッ素ラジカルや塩素ラジカルを生成することで反応容器内の堆積物を気化し、除去する方法である。ドライエッチングは放電領域から排気の流れの下流方向に向かってエッチングが順に進んでいくため、堆積膜形成装置で言えば、まず反応容器内の副堆積物がエッチングされた後に排気配管内のエッチングに進んでいくことになる。このため、排気配管内に堆積した副堆積物が多量に存在すると、その分エッチングに掛かる時間が長くなり、装置の稼働率が低下するという問題がある。また、排気配管の閉塞がひどくなると、規定量のエッチングガスを流すことができなくなり、更にエッチング時間の延長をきたすという悪循環に陥ることがある。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、処理装置において、反応容器から排気される未反応ガス及び副生成物が排気配管及び排気手段へ付着、堆積することを防止すると共に、クリーニングを容易にし、効率良く本来の処理を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明の堆積膜形成方法は、下記のように構成したものである。
【００１０】
すなわち、真空気密可能な反応容器に、少なくとも原料ガス導入手段と、高周波電力導入手段と、基体と、該反応容器内を排気する排気手段に接続された排気口とを設け、該反応容器内へ原料ガス導入手段より供給された原料ガスを高周波電力導入手段より導入された高周波電力により分解し、該基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、前記排気口と排気手段とを接続する排気配管が金属材料からなり、該排気配管は排気口側に第１の絶縁部材を介して接続され、かつ、前記排気手段側に第２の絶縁部材を介して接続されており、前記反応容器内で前記基体に成膜を行う場合には、該排気配管を電気的に非接地とした状態で行い、成膜終了後に該反応容器内をクリーニングする際には、該排気配管を電気的に接地した状態で少なくともフッ素を含むガスを該反応容器内に供給して高周波電力を用いて分解し、堆積室内に付着した堆積膜をガス化し、除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の堆積膜形成方法によれば、真空気密可能な反応容器に第１の絶縁部材を介して金属材料からなる排気配管を接続し、該排気配管を第２の絶縁部材を介して排気手段に接続する。そして、反応容器内で成膜を行う場合には、該排気配管を電気的に非接地とした状態で行い、反応容器内をドライエッチングする際には、該排気配管を電気的に接地した状態で行うことを特徴とする。
【００１２】
この堆積膜形成方法を用いることで、機能性堆積膜の形成といった基体処理やエッチング等の膜処理において、排気配管の開口部における放電集中が効果的に抑えられるため、反応容器内から未反応ガスや副生成物等を含んだ排気ガスを排気する際の排気配管の閉塞が大幅に低減されるようになり、かつ、エッチングの際に効果的に除去されるため、効率良く本来の処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の堆積膜形成方法について、プラズマＣＶＤ装置を例に挙げて説明する。例えば、非晶質（アモルファス）シリコン膜や、非晶質シリコン合金膜等の非単結晶半導体薄膜を形成するためには、プラズマＣＶＤ法を用いることになる。
【００１４】
図１に、本発明の処理装置の一つであるプラズマＣＶＤ装置の一実施形態の模式的断面図を示す。図中、１００は反応容器、１０１は基体、１０２はヒーターユニット、１０３はカソード電極、１０４は高周波電源、１０５はマッチングボックス、１０６はガスミキシング設備、１０７はガス導入管、１０８は圧力計、１０９は放電空間、１１０は排気配管、１１１は第１の絶縁部材、１１２は第２の絶縁部材、１１３はコンダクタンス調整バルブ、１１４は排気ポンプユニット、１１５は排気ガス配管、１１６は接地、非接地切り替えスイッチである。
【００１５】
図１の装置においては、処理空間としてステンレスやアルミニウム等からなる反応容器１００を使用し、マスフローコントローラー等で構成されるガスミキシング設備１０６を経由して、例えばシランガス（ＳｉＨ４）や水素ガス（Ｈ２）を所望の比率で混合した原料ガスを反応容器１００内へガス導入管１０７を通して導入した後、高周波電源１０４からマッチングボックス１０５を経由してカソード電極１０３へ分解エネルギーとしての高周波電力を印加し、放電空間１０９で放電を生じさせ、反応容器１００内の原料ガスを分解し、ヒーターユニット１０２上に設置されたステンレスやアルミニウム、ガラス等所望の基体１０１上に堆積膜を形成する。ヒーターユニット１０２には加熱用ヒーターが設けられており、それにより基体１０１が加熱される。また、反応容器１００内の圧力は圧力計１０８でモニターされる。
【００１６】
堆積膜にならなかった残ガス（未反応ガス、副生成物）は排気ガスとして排気配管１１０、コンダクタンスバルブ１１３を通り、排気ポンプユニット１１４によって排気ガス配管１１５を経て反応容器１００外へ排気される。
【００１７】
本発明においては、排気配管１１０と反応容器１００側の間に第１の絶縁部材１１１を設け、排気配管１１０と排気ポンプユニット１１４側の間に第２の絶縁部材１１２を設けることにより排気配管１１０を非接地としている。そして、成膜を行う場合には、上記の構成に従って排気配管１１０を電気的に非接地とした状態で行い、成膜終了後に該反応容器内をクリーニングする際には、排気配管１１０を電気的に接地した状態で行うことを特徴とするものである。非接地、接地は、接地、非接地切り替えスイッチ１１６で切り替えればよい。
【００１８】
従来のプラズマＣＶＤ法では、基体１０１に均一に堆積膜を形成するためにプラズマが反応容器１００全体に均一に広がるように調整されているが、従来のように排気配管１１０を接地電位としている場合は、排気配管１１０自体がカソード電極１０３の対向電極として作用するのは避けられなかった。
【００１９】
加えて、プラズマＣＶＤはその性質上、接地領域のくぼみ部分にはとりわけ放電が集中しやすいため、特に、反応容器１００に接続されている排気配管１１０の開口部の形状はプラズマ強度が強くなりがちであった。これらの要因でプラズマが集中するために成膜中に排気配管１１０の開口が次第に閉塞してくるという弊害が発生しやすい状況だった。
【００２０】
しかし、本発明に従って、成膜の際に排気配管１１０を非接地にすることにより、カソード電極１０３に対する対向電極として作用することを防ぐことができるため、排気配管１１０の開口部のような窪み部分があっても放電集中が効果的に抑えられ、排気配管１１０の閉塞が大幅に低減されるようになる。
【００２１】
排気配管１１０は金属材料から構成されるが、これは、反応容器内の高周波電力が外部に漏れることを防止するためである。例えば排気配管１１０を絶縁材料で構成した場合は、反応容器内の高周波電力が絶縁材料からなる排気配管を通して外部に漏れるため、堆積装置の制御等を行う電子機器の誤動作や、反応容器内の放電強度の低下などの悪影響が考えられる。このため排気配管の外側にアースシールドが必須となるが、この場合、アースシールドが絶縁配管を通して対向電極として働いてしまい放電集中を防止することができなくなる。
【００２２】
本発明においては排気配管１１０を金属材料で構成することで、上記のような反応容器内の高周波電力が外部に漏れることを防止すると共に、排気配管１１０の周辺に存在するアース部位が対向電極として働くことを防止し、効果的に放電集中を抑えることを可能としている。
【００２３】
もちろん、本発明に従って成膜時に排気配管１１０を非接地にしてプラズマの励起を抑えても、完全に排気配管内への膜堆積を防止できるわけではない。これは、反応容器１００内から排気される排気ガスの中に未反応ガス成分や副生成物等が含まれるため、この排気ガスが排気配管１１０を通過する際に、該未反応ガスや副生成物等が元となって排気配管内壁面に新たな副堆積物が生じてしまうからである。
【００２４】
従って、本発明においては、成膜容器１００をクリーニングする場合には排気配管１１０を接地する。本発明において、成膜容器のクリーニングはドライエッチングで行われる。ドライエッチングとは、フッ素や塩素を含有するガスを成膜容器１００に導入し、高周波電力を印加することでプラズマ放電を励起させ、フッ素ラジカルや塩素ラジカルを生成することで容器内の堆積物と反応させてガス化し、除去する方法である。この場合、排気配管１１０を接地すると、カソード電極１０３の対向電極として排気配管１１０が作用することになり、排気配管１１０の窪み形状も相互作用して排気配管内の放電強度が高くなる。このため、排気配管内に閉塞している堆積物の除去スピードが向上し、短時間で成膜容器１００のクリーニングを完了することができる。
【００２５】
排気配管１１０を接地するためには、成膜後に排気配管１１０の両側に設けられた、第１の絶縁部材１１１、第２の絶縁部材１１２を取り外してもよいが、毎回、付け外しを行うことは工数が掛かるため、第１・第２の絶縁部材は設置したまま、排気配管１１０の外部に導電部材を接続しアース電位に落とせば良い。
【００２６】
排気配管１１０の接地、非接地の変更は、接地、非接地切り替えスイッチ１１６の操作を毎回、人手で行ってももちろん良いが、リレーなどの電気的な開閉スイッチを設けて、制御装置からの指令で開閉を行っても良い。
【００２７】
排気配管１１０の形状としては特に制限はないが、排気能力の点では可能な範囲で大口径が望ましい。また、第１の絶縁部材１１１、第２の絶縁部材１１２はできる限り短いことが望ましい。
【００２８】
これらの絶縁部材が長すぎると、そこから高周波電力が漏洩し、反応容器内の放電強度の低下や機器類の誤動作を引き起こす原因となる場合があるからである。従って、第１、第２の絶縁部材は好ましくは１０ｃｍ以下、より好ましくは５ｃｍ以下の厚みとすることが望ましい。
【００２９】
排気配管１１０の材質は、金属材料であれば好適に適用可能である。例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。
【００３０】
また、第１の絶縁部材１１１、第２の絶縁部材１１２の材質としては、セラミックス、樹脂等を使用することができ、例えば、セラミックス材料としては、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コージュライト、炭化珪素、チッ化ホウ素、チッ化アルミ、チッ化珪素等の少なくとも一つ以上を含む材料が挙げられ、樹脂としては、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、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂が一例として挙げられる。
【００３１】
成膜時における排気配管１１０内への副生成物の堆積は、排気配管１１０を非接地とすることで極めて効果的に防止することができるが、更に効果を完璧とするためには、図２に示したように、排気配管１１０に不活性ガス導入手段１１７を設け、これを介してＡｒ、Ｈｅ、Ｎ２などの不活性ガスを導入することが望ましい。このような不活性ガスを導入することで未反応ガス成分や副生成物等が希釈され、より排気配管壁に付着しにくくなる。
【００３２】
不活性ガスの流量としては、反応容器１００で用いる原料ガス流量や排気ポンプの能力などの兼ね合いで決まるため、一概に言えないが、一般的には、原料ガス流量の０．１倍〜１０倍程度が好ましい。
【００３３】
高周波電源１０４の周波数範囲としては１〜４５０ＭＨｚが好適に用いられる。中でも１３．５６ＭＨｚに代表されるＲＦ帯或いは５０〜２５０ＭＨｚのＶＨＦ帯が特に好ましい。出力は、装置、及び処方に適した電力を発生することが出来ればいかなる出力のものでも好適に使用出来る。更に、高周波電源の出力変動率はいかなる値であっても本発明の効果を得ることが出来る。
【００３４】
本発明の堆積膜形成方法は、一例としてアモルファスシリコン膜の形成に適用することができる。
【００３５】
アモルファスシリコン膜を形成するには、Ｓｉ供給用の原料ガスと、Ｈ供給用の原料ガスおよび／またはハロゲン供給用の原料ガスを反応容器内に導入し、グロー放電を生起させることで形成できる。
【００３６】
本発明において使用されるＳｉ供給用の原料ガスとしては、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、ＳｉＦ4、Ｓｉ2Ｆ6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）や弗化珪素が有効に使用されるものとして挙げられ、作成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6が好ましい。
【００３７】
更にＨ2および／またはＨｅあるいは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成してもよい。
【００３８】
また、ハロゲン原子供給用の原料ガスとして好適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的には弗素ガス（Ｆ2）、ＢｒＦ、ＣｌＦ、ＣｌＦ3、ＢｒＦ3、ＢｒＦ5、ＩＦ3、ＩＦ7等のハロゲン間化合物を挙げることができる。
【００３９】
アモルファスシリコン膜には伝導性を制御する原子を含有させても良い。伝導性を制御する原子としては、ｐ型伝導特性を与える周期律表第１３族に属する原子、例えば硼素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等があり、特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。また、第１５族原子としては、例えばＰ（リン）、Ａｓ（砒素）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。
【００４０】
このような第１３族原子導入用の原料物質として具体的には、Ｂ2Ｈ6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ5Ｈ11、Ｂ6Ｈ10、Ｂ6Ｈ12、Ｂ6Ｈ14等の水素化硼素、ＢＦ3、ＢＣｌ3、ＢＢｒ3等のハロゲン化硼素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ3、ＧａＣｌ3、Ｇａ（ＣＨ3）3、ＩｎＣｌ3、ＴｌＣｌ3等も挙げることができる。
【００４１】
第１５族原子導入用の原料物質として、有効に使用されるのは、ＰＨ3、Ｐ2Ｈ4等の水素化燐、ＰＨ4Ｉ、ＰＦ3、ＰＦ5、ＰＣｌ3、ＰＣｌ5、ＰＢｒ3、ＰＢｒ5、ＰＩ3等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、ＡｓＨ3、ＡｓＦ3、ＡｓＣｌ3、ＡｓＢｒ3、ＡｓＦ5、ＳｂＨ3、ＳｂＦ3、ＳｂＦ5、ＳｂＣｌ3、ＳｂＣｌ5、ＢｉＨ3、ＢｉＣｌ3、ＢｉＢｒ3等も第１５族原子導入用の出発物質の有効なものとして挙げることができる。
【００４２】
これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質を、必要に応じてＨ2、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
【００４３】
光導電層に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、好ましくは１×１０-2〜１×１０4原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０-2〜５×１０3原子ｐｐｍ、最適には１×１０-1〜１×１０3原子ｐｐｍとされるのが望ましい。
【００４４】
本発明を用いることにより、例えば図３（ａ）〜（ｄ）に示す様々なアモルファスシリコン系電子写真用光受容部材が形成可能である。
【００４５】
図３（ａ）に示す電子写真用感光体３００は、基体３０１の上に、水素原子またはハロゲン原子を構成要素として含むアモルファスシリコンを有し光導電性を有する光導電層３０２が設けられた構成である。
【００４６】
図３（ｂ）に示す電子写真用感光体３００は、基体３０１の上に、水素原子またはハロゲン原子を構成要素として含むａ−Ｓｉからなり光導電性を有する光導電層３０２と、アモルファスシリコン系またはアモルファス炭素系の表面層３０３が設けられた構成である。
【００４７】
図３（ｃ）に示す電子写真用感光体３００は、基体３０１の上に、アモルファスシリコン系の下部阻止層３０４と、光導電層３０２と、表面層３０３が設けられた構成である。前記したのと同様に、光導電層３０２は水素原子またはハロゲン原子を構成要素として含むａ−Ｓｉからなり光導電性を有し、表面層３０３はアモルファスシリコン系またはアモルファス炭素系の層である。
【００４８】
図３（ｄ）に示す電子写真用感光体３００も、基体３０１の上に、光導電層３０２と表面層３０３が設けられた構成である。この光導電層３０２は、水素原子またはハロゲン原子を構成要素として含むａ−Ｓｉからなる電荷発生層３０５および電荷輸送層３０６とからなり、表面層３０３はアモルファスシリコン系またはアモルファス炭素系の層である。
【実施例１】
【００４９】
図１に示したプラズマＣＶＤ装置を用いて、堆積膜形成を行った。排気配管１１０は本発明のとおり非接地状態とした。排気配管１１０の材質はステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）を用いた。基体１０１としてステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）からなる基体（３００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ１ｍｍ）をヒーターユニット１０２上に設置し、ヒーターユニット１０２内部に埋め込まれた加熱ヒーターを用いて、上記ステンレス基体１０１が３００℃になるように設定した。
【００５０】
本実施例においては、ガスミキシング設備１０６において、シラン（ＳｉＨ4）ガス（流量：２００ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ））と水素（Ｈ2）ガス（流量：２００ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ））とを混合し、この混合ガスをガス導入管１０７を通して反応容器１００内に導入した。その後、圧力計１０８にて反応容器１００内の圧力が１３３Ｐａになるようにコンダクタンス調整バルブ１１４を調整した。その後、高周波電源１０４から高周波印加ケーブルを介してカソード電極１０３に、ＲＦ電力５００Ｗを印加し、放電を生起させた。処理時間即ち放電時間は、連続的に１０時間とした。成膜中は、反応容器１００の圧力が１３３Ｐａとなるように常にコンダクタンス調整バルブ１１４を制御し、その開口度をモニターすることによって排気管への副堆積物の付着量を見積もった。
【００５１】
１０時間の成膜終了後、基体１０１を取り出した後に、エッチングガスとしてＣＦ４（流量：８００ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ））とＯ2（流量：２００ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ））を混合し、ガス導入管１０７を通して反応容器１００内に導入した。次に、圧力計１０８にて反応容器１００内の圧力が１３３Ｐａになるようにコンダクタンス調整バルブ１１４を調整し、基体の温度は特に制御せず、室温とした。排気配管１１０は本発明のとおり接地、非接地切り替えスイッチ１１６を切り替えて接地状態とした。その後、高周波電源１０４から高周波印加ケーブルを介してカソード電極１０３に、ＲＦ電力１０００Ｗを印加し、放電を生起させた。エッチングの終了は、排気配管１１０の温度の変化（排気配管１１０の温度が一旦上昇し、その後下がった時点を終了とした）で検知した。このようにしてエッチングに掛かった時間を測定した。
【００５２】
（比較例１）
排気配管１１０を従来技術に従って接地状態として用いる以外は実施例１と同様な装置構成、同様な成膜条件にて堆積膜を形成し、その後、実施例１と同様にエッチングを行った。
【００５３】
（比較例２）
排気配管１１０を非接地状態として、実施例１と同様の装置構成、同様な成膜条件にて堆積膜を形成し、その後、排気配管は非接地状態としたままで、実施例１と同様の条件でエッチングを行った。
【００５４】
（比較例３）
排気配管１１０を通常どおり接地状態として用いる以外は実施例１と同様な装置構成、同様な成膜条件にて堆積膜を形成し、その後、排気配管を非接地状態に変更して、実施例１と同様の条件でエッチングを行った。
【００５５】
（比較例４）
排気配管１１０の材質を金属材料ではなく、アルミナセラミックに変更して製作し、通常どおり反応容器に取り付た。さらに、アルミナセラミック製の排気配管１１０を覆うように接地電位に保持された電磁シールド部材を取り付け、高周波電力の外部への漏洩が発生しないようにした。それ以外は実施例１と同様な装置構成、同様な成膜条件にて実験を行った。
【００５６】
実施例１及び比較例１〜４について、以下の評価を行った。その結果を表１に示す。
【００５７】
〔コンダクタンス調整バルブの開口度の増加量〕
成膜中、反応容器１００の圧力が１３３Ｐａとなるように常にコンダクタンス調整バルブ１１４を制御し、その開口度をモニターした。コンダクタンス調整バルブは、開口度がパーセント表示されるものを用いた。１００％が全開、０％が全閉である。
【００５８】
評価では、
開口度の増加量＝成膜終了時の開口度−成膜初期の開口度
を示した。開口度の増加量が少ないほど、成膜中に排気配管内に付着する副堆積物の付着量が少なく良好であることを示している。
【００５９】
〔エッチング時間〕
比較例１のエッチング時間を１とした場合の相対比較で評価した。
【００６０】
◎…０．９５以下（比較例１よりもエッチング時間が短い）
○…０．９５〜１．０５（ほぼ比較例１と同等の時間）
△…１．０５〜１．２０（比較例１よりもエッチング時間が長い）
×…１．２０より大（比較例１よりもかなりエッチング時間が長い）
【００６１】
【表１】
2008202096.tif 000003
【００６２】
表１の結果からわかるように、成膜時に排気配管を非接地にした実施例１、比較例２では、コンダクタンスの開口度は１０％程度しか増加せず、このことから排気配管内への副堆積物の堆積が少なかったことがわかる。また、エッチング時間を見ると、比較例２に比べて実施例１は短く済んでおり、エッチング時には排気配管を接地状態にした方が排気配管内に放電が励起されるためにエッチングが効果的に行われることが分かる。
【００６３】
一方、比較例１、３においては成膜時、時間の経過と共にコンダクタンスバルブの開口度が開いていき、最終的には４０％も開口度が増加してしまう。このため、成膜条件によっては、内圧を１３３Ｐａに維持できずに、内圧が上昇してしまう場合も考えられ、その場合は、排気配管を更に太くする必要が出てくる。エッチングに関しては、やはり、排気配管を接地状態にした方が排気配管内のエッチングが効果的に行われることが分かる。
【００６４】
アルミナセラミック製の排気配管の周りに電磁シールドを設けた比較例４においては、排気配管部からの高周波電力の漏洩は認められなかったが、この電磁シールドは、同時に絶縁排気配管を通してカソード電極の対向電極として働き、排気配管内に放電集中を誘起してしまったため、コンダクタンスバルブの開口度はかなり開き、エッチング時間も従来の装置と同等レベルであった。
【実施例２】
【００６５】
図２に示したように、排気配管１１０内に不活性ガス導入手段１１７を設けて不活性ガスを導入した。ガス種はＡｒ（アルゴン）、Ｈｅ（ヘリウム）、Ｎ２（窒素）であり、ガス流量は２００〜１０００ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）とした。排気配管は非接地とした。この条件で、実施例１と同様にして成膜を行った。
【００６６】
次に、不活性ガスの導入は中止して、排気配管は接地状態とし、実施例１と同様にエッチングを行った。
【００６７】
以上の成膜状況について、実施例１と同様に評価を行った。不活性ガス導入条件と共に、結果を表２に示す。
【００６８】
【表２】
2008202096.tif 000004
【００６９】
排気配管に不活性ガスを導入することにより、排気配管内の反応ガスが希釈されてより配管内への副堆積物の付着をより効果的に防止することができた。その結果、コンダクタンス調整バルブの開口度もまったく増加せずに成膜を行うことができた。但し、不活性ガス流量が増加するに従って排気が厳しくなり、成膜用ガスの流量を増やすことが難しくなる、という弊害も存在するため、堆積膜形成装置ごとに最適な流量を決定する必要がある。エッチングに関しては、実施例１よりさらに短い時間で完了することができた。
【実施例３】
【００７０】
図４に示した、電子写真感光体成膜用の堆積膜形成装置を用い、下記に示した手順により電子写真感光体を製造した。
【００７１】
この装置は大別すると、反応容器４０１、反応容器内を減圧する為の排気ポンプユニット４０８から構成されている。反応容器４０１内にはアースに接続された導電性受け台４０７の上に円筒状基体４０２が設置され、更に円筒状基体の基体加熱ヒーター４０３、原料ガス導入管４０５が設置されている。又、カソード電極４０６は導電性材料からなり、絶縁碍子４１３によって絶縁されている。カソード電極４０６はマッチングボックス４１１を介して１３．５６ＭＨｚの高周波電源４１２が接続されている。排気配管４１６は、反応容器側に第１の絶縁部材４１７が、排気ポンプユニット側に第２の絶縁部材４１８が設置され、非接地状態に保持できるように構成されている。排気配管４１６の非接地、接地は、接地、非接地切り替えスイッチ４１９で切り替えればよい。
【００７２】
この堆積膜形成装置を用いて、電子写真感光体は次のようにして形成される。
【００７３】
電子写真感光体を形成する際には、排気配管４１６は、非接地状態とされる。
【００７４】
表面を旋盤を用いて鏡面加工を施した基体４０２を導電性受け台４０７に取りつけ、反応容器４０１内の基体加熱ヒーター４０３を包含するように取りつける。
【００７５】
次に、コンダクタンス調整バルブ４１５を開いて反応容器４０１及び原料ガス導入管４０５を排気する。圧力計４１０の読みが０．６７Ｐａ以下になった時点で原料ガス導入バルブ４０９を開けて不図示のガスミキシング装置から加熱用の不活性ガス（アルゴン）を５００ｍｌ/ｍｉｎ（ｎｏｒｍａｌ）の流量で原料ガス導入管４０５より反応容器４０１に導入し、反応容器４０１内が２６６Ｐａの圧力になるようにコンダクタンス調整バルブ４１５を調整する。その後、円筒状基体４０２を基体加熱ヒーター４０３により加熱し、円筒状基体４０２の温度を３００℃に加熱する。
【００７６】
次に、表３に示した条件で成膜用の所定の原料ガスを不図示のガスミキシング装置により混合した後に反応容器４０１内に徐々に導入する。
【００７７】
以上の手順によって成膜準備を完了した後、高周波電源４１２より高周波電力をカソード電極４０６に供給して成膜を行う。所定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４０１への各原料ガスの流入を止めて反応容器内を一旦高真空に引き上げた後に層の形成を終える。表３に従って各層について上記の操作を繰り返すことによって、電子写真感光体は形成される。表３の全層が成膜された後に、形成された電子写真感光体を取り出す。
【００７８】
次に、反応容器内に電子写真感光体に代えてダミーシリンダを設置し、炉内をエッチングする。エッチングの際には、接地、非接地切り替えスイッチ４１９を切り替えて排気配管４１６をアース電位に接地した後に、上記と同様の手順で表４に示した条件で反応容器内のエッチングを行う。内圧は、１３３Ｐａとした。エッチング中、排気配管４１６の温度が上昇していき、その後に下がったところでエッチング終了とする。
【００７９】
【表３】
2008202096.tif 000005
【００８０】
【表４】
2008202096.tif 000006
【００８１】
（比較例５）
図４に示す堆積膜形成装置において、排気配管４１６の両端に取り付けられている第１の絶縁部材４１７、第２の絶縁部材４１８を取り外し、排気配管４１６を接地状態として実施例３と同様の手順で表３に従って電子写真感光体を形成した。その後、排気配管４１６は接地状態のまま、表４に従って、実施例３と同様の手順でエッチングを行った。
【００８２】
実施例３、並びに比較例５の結果を、実施例１と同様にコンダクタンス調整バルブの開口度の増加量の評価を、そしてエッチング時間については下記の手順で評価を行った。結果を表５に示す。
【００８３】
〔エッチング時間〕
比較例５のエッチング時間を１とした場合の相対比較で評価した。
【００８４】
◎…０．９５以下（比較例６よりもエッチング時間が短い）
○…０．９５〜１．０５（ほぼ比較例６と同等の時間）
△…１．０５〜１．２０（比較例６よりもエッチング時間が長い）
×…１．２０より大（比較例６よりもかなりエッチング時間が長い）
【００８５】
【表５】
2008202096.tif 000007
【００８６】
コンダクタンス調整バルブの開口度の増加は、本発明では１１％に抑えられたが、従来の堆積膜形成装置においては、４１％増加し、成膜終了時には開口度が８０％まで開く結果となった。感光体の製造条件が変わり、更にガス流量が増えた場合は、比較例５の装置では、成膜後半に排気配管のコンダクタンスが不足する可能性があり、この場合、排気配管の内径を更に太いものに変更する必要がある。このため、スペース的な問題や装置コストの増加などの負担が考えられる。
【００８７】
一方、成膜後のエッチング時間についても、実施例３は短い時間で済むため、成膜装置としてのスループットの向上が見込まれ、製造コストの低減に役立つことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】は本発明の堆積膜形成方法による堆積膜形成装置の一例を示す模式的な断面図である。
【図２】は、本発明の堆積膜形成方法による堆積膜形成装置の排気配管に設けられる不活性ガス導入手段を示す模式的な断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に基づいて形成される電子写真感光体の層構成の様々な例を示す模式的な拡大図である。
【図４】は本発明の堆積膜形成方法により電子写真感光体を製造する場合の一例を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１００  反応容器
１０１  基体
１０２  ヒーターユニット
１０３  カソード電極
１０４  高周波電源
１０５  マッチングボックス
１０６  ガスミキシング設備
１０７  ガス導入管
１０８  圧力計
１０９  放電空間
１１０  排気配管
１１１  第１の絶縁部材
１１２  第２の絶縁部材
１１３  コンダクタンス調整バルブ
１１４  排気ポンプユニット
１１５  排気ガス配管
１１６  接地、非接地切り替えスイッチ
１１７  不活性ガス導入手段
３００  電子写真用感光体
３０１  基体
３０２  光導電層
３０３  表面層
３０４  下部阻止層
３０５  電荷発生層
３０６  電荷輸送層
４０１  反応容器
４０２  円筒状基体
４０３  基体加熱ヒーター
４０５  原料ガス導入管
４０６  カソード電極
４０７  導電性受け台
４０８  排気ポンプユニット
４０９  ガス導入バルブ
４１０  圧力計
４１１  マッチングボックス
４１２  高周波電源
４１３  絶縁碍子
４１５  コンダクタンス調整バルブ
４１６  排気配管
４１７  第１の絶縁部材
４１８  第２の絶縁部材
４１９  接地、非接地切り替えスイッチ
【図１】
2008202096.tif 000008
【図２】
2008202096.tif 000009
【図３】
2008202096.tif 000010
【図４】
2008202096.tif 000011