(57)【要約】【課題】  円筒状支持体を円滑に回転させ摺動特性が良好で、耐腐食性および耐久性の向上を図り、電子写真特性のムラを低減する。【解決手段】  減圧可能な反応容器１１０内に円筒状支持体１１２を設置し、回転機構を用いて円筒状支持体１１２を回転せしめ、原料ガス導入管１１４を用いて反応容器１１０内に原料ガスを導入し、円筒状支持体１１２を加熱し、原料ガスを励起するための放電エネルギーを印加し、反応容器１１０内を排気しながらプラズマＣＶＤ法によって円筒状支持体１１２に堆積膜を形成する堆積膜形成方法であって、摺動面に固体潤滑材からなる円筒状部材１２２を備える回転機構によって、円筒状支持体１１２を回転させる。【選択図】  図１
2004346426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧可能な反応容器内に円筒状支持体を設置し、回転手段を用いて前記円筒状支持体を回転せしめ、堆積膜形成用原料ガス導入手段を用いて前記反応容器内に原料ガスを導入し、前記円筒状支持体を加熱し、前記原料ガスを励起するための放電エネルギーを印加し、前記反応容器内を排気しながらプラズマＣＶＤ法によって前記円筒状支持体に堆積膜を形成する堆積膜形成方法であって、
摺動面の少なくとも一部が固体潤滑材で形成された非回転部を備える前記回転手段によって、前記円筒状支持体を回転させることを特徴とする堆積膜形成方法。
【請求項２】
前記非回転部は、前記摺動面の少なくとも一部が前記固体潤滑材で形成された円筒状部材を備えている請求項１に記載の堆積膜形成方法。
【請求項３】
前記堆積膜の形成後に、フッ素系のクリーニングガスを用いて前記反応容器内のクリーニング処理を行う請求項１または２に記載の堆積膜形成方法。
【請求項４】
前記フッ素系のクリーニングガスは、塩素（Ｃｌ）元素、または炭素（Ｃ）元素、または塩素（Ｃｌ）および炭素（Ｃ）元素を含む請求項３に記載の堆積膜形成方法。
【請求項５】
前記フッ素系のクリーニングガスは、ＣｌＦ3、またはＣＦ4、またはＣｌＦ３およびＣＦ4を含む請求項４に記載の堆積膜形成方法。
【請求項６】
減圧可能な反応容器と、前記反応容器内に円筒状支持体を設置する設置手段と、前記円筒状支持体を回転せしめる回転手段と、前記反応容器内に原料ガスを導入する堆積膜形成用原料ガス導入手段と、前記円筒状支持体を加熱する加熱手段と、前記原料ガスを励起するための放電エネルギー印加手段と、前記反応容器内を排気する排気手段とを備える堆積膜形成装置であって、
前記回転手段が、回転部と、該回転部との摺動面の少なくとも一部が固体潤滑材で形成された非回転部とを備えることを特徴とする堆積膜形成装置。
【請求項７】
前記非回転部は、前記摺動面の少なくも一部に前記固体潤滑材を有する円筒状部材を備えている請求項６に記載の堆積膜形成装置。
【請求項８】
前記固体潤滑材は、タングステン（Ｗ）元素、または硫黄（Ｓ）元素、またはタングステン（Ｗ）および硫黄（Ｓ）元素を含有する請求項６または７に記載の堆積膜形成装置。
【請求項９】
前記固体潤滑材と摺動する前記回転部が、ステンレス、銅、ニッケルおよびこれらの合金の中から選択された少なくとも１つを含有する材料からなる請求項６ないし８のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項１０】
前記原料ガス導入手段が、前記反応容器内のクリーニング処理を行うために、前記反応容器内にフッ素系のクリーニングガスを導入可能な手段である請求項６ないし９のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置。
【請求項１１】
前記円筒状部材が前記固体潤滑材からなる請求項７に記載の堆積膜形成装置。
【請求項１２】
前記円筒状部材には、前記摺動面に間隔をあけて複数の前記固体潤滑材が設けられている請求項７に記載の堆積膜形成装置。
【請求項１３】
前記円筒状部材が、ステンレス、銅、ニッケルおよびこれらの合金の中から選択された少なくとも１つを含有する材料からなる請求項１２に記載の堆積膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持体上に堆積膜、とりわけ機能性堆積膜、特に半導体デバイス、電子写真感光体、画像入力用のラインセンサ、撮像デバイス、光起電力素子等に用いられるアモルファスあるいは多結晶等の非単結晶の堆積膜を利用した光受容部材を形成するのに適したプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法による堆積膜形成方法および堆積膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイス、電子写真用感光体デバイス、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、例えば水素および／またはハロゲン（例えばフッ素、塩素等）で補償されたアモルファスシリコン（ａ−ＳｉＨ／Ｘ）等のアモルファス材料で構成された半導体用等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。
【０００３】
この種の堆積膜を形成する場合には、堆積膜の膜厚および膜特性を均一化することが必要であり、原料ガスの供給方法や、プラズマＣＶＤ法等でプラズマを均一にする手段や、堆積膜が形成される被形成部材を回転させる手段を設けることが、堆積膜の膜特性の均一化を図る上で有効である。被形成部材を回転させる場合には、回転による装置寿命の低下や装置構成等の問題も重要であり、そのための装置構成も各種提案されている。
【０００４】
従来の半導体製造装置には、カーボンで形成された転動体を回転の軸受けに用いる構成が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００５】
従来、こうした手段によって堆積膜の均一化が行われてきたが、近年、デジタル化、カラー化に伴い堆積膜の均一性は勿論のこと、これに加えて電子写真特性がより一層向上された堆積膜が要求されるようになってきた。そのため、堆積膜の層構成も多様化してきた。また、堆積膜形成時のパラメーターの１つとして、堆積膜形成時の温度も重要な要素となり、より高い熱エネルギーを付加することによって、品質が高い堆積膜を形成することが余儀なくされてきている。
【特許文献１】特公平５−３３８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７は、従来の堆積膜形成装置の一例を模式的に示す断面図である。図７の装置を大別すると、円筒状支持体２１２に堆積膜を形成するための堆積装置２１００と、この堆積装置２１００の反応容器２１０内を減圧するための排気装置２２００とを備えて構成されている。
【０００７】
堆積装置２１００は、プラズマＣＶＤ法によって円筒状支持体２１２に堆積膜を形成するための反応容器２１０と、円筒状支持体２１２を加熱するための支持体加熱用ヒータ２１３と、反応容器２１０内に配置される円筒状支持体２１２を保持する支持体ホルダ２１７と、反応容器２１０内に原料ガスを導入するための原料ガス導入孔を有する原料ガス導入管２１４とを備えている。
【０００８】
また、堆積膜形成装置は、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２２４と、原料ガス導入管２１４に供給する原料ガスを調整するための原料ガス流入バルブ２３０と、高周波放電電力が供給されるカソード電極２１１と、このカソード電極２１１に高周波電力を供給するための高周波電源２１６および整合回路を有するマッチングボックス２１５とを備えている。カソード電極２１１には、マッチングボックス２１５を介して高周波電源２１６が電気的に接続されている。反応容器２１０内は、排気管２２８に連通されており、排気仕切り板２２３によって排気管２２８側と区切られている。
【０００９】
さらに、反応容器２１０の下部には、円筒状支持体２１２を回転させるためのモータ２２０、駆動ギア２１９、回転ギア２１８がそれぞれ設けられている。回転ギア２１８は、円筒状支持体２１２および支持体ホルダ２１７を支持する回転台２１８ａと、駆動ギア２１９に噛み合わされるギア部２１８ｂとを有している。回転ギア２１８の軸受けとしては、金属材で形成された軌道軸輪と転動体からなるベアリング２２２が設けられている。また、反応容器２１０の下部には、ベアリング２２２および支持体加熱用ヒータ２１３等を保持するための保持ステー２３１が設けられている。
【００１０】
そして、円筒状支持体２１２は、支持体ホルダ２１７上に装着されて、回転台２２１が軸受け２２２を介して保持ステー２３１の軸回りに回転することによって、支持体ホルダ２１７と共に回転可能にされている。
【００１１】
堆積膜形成装置が備える排気装置２０２は、反応容器２１０の排気口に連通された排気配管２２８と、この排気配管２２８の経路に設けられた真空計２２５と、排気流量を調整するための排気メインバルブ２２７と、例えばロータリーポンプ、メカニカルブースターポンプ（不図示）等の真空ポンプユニット２２９とを有しており、反応容器２１０内を所定の圧力に維持する。
【００１２】
以上のように構成された従来の堆積膜形成装置を用いて堆積膜を形成することによって、ある程度実用的な膜特性と均一性が確保された堆積膜が得られるようになった。
【００１３】
しかしながら、上述した従来の堆積膜形成装置では、電子写真用感光体のように比較的大面積で厚い堆積膜が要求される製品を製造する場合、堆積膜形成時に大量に粉状の副生成物や堆積膜の破片が発生するため、これら粉状の副生成物や破片が軸受け内に進入して、円筒状支持体の回転動作に異常が生じる問題がある。
【００１４】
また、堆積膜形成後に、粉状の副生成物や堆積膜の破片を除去するために、腐食性が比較的高いクリーニングガスを用いる場合等には、軸受け自体が腐食してしまうという問題もある。
【００１５】
さらには歩留まりの向上や稼働率の向上を図ることが求められているため、堆積膜形成後に行われるクリーニング処理工程も、より一層過酷な条件に移行せざるを得ない状況となっている。
【００１６】
このような状況の中、堆積膜形成装置への負荷も大きくなり、堆積形成時に円筒状支持体を回転可能に支持する軸受けとして用いていたボールベアリングが熱膨張することで、回転周期にムラが発生するという問題もある。また、クリーニング処理時間を短縮するために、クリーニングガスの濃度を上げた場合には、ボールベアリング等の軸受けの腐食が進行し、回転の芯振れ等の弊害も発生する場合もある。
【００１７】
従来、軸受けとして用いられているボールベアリングの熱膨張を考慮し、熱が加わった際に円滑に回転可能な寸法に形成する方法も採られたが、寸法公差が大きくなり、回転精度に悪影響を及ぼしてしまう。また、機能性を持たせた多層構成の堆積膜を形成する場合等では、温度が層毎に多様に変化する。そのため、軸受けの熱膨張による形状変化も複雑となり、寸法管理だけでは、各層を形成するときにそれぞれ円滑に回転させることが、困難な状況である。
【００１８】
また、従来、クリーニングガスによる腐食の対策として、耐腐食性が比較的高い金属材料が用いられているため、高価であり、しかも全く腐食が進行しないというわけではない。
【００１９】
このように、回転精度の低下や軸受けの腐食により、円滑な回転が行われない場合には、上述したように例えば、円筒状支持体の回転に芯振れが発生することがある。従来の電子写真装置では、回転に僅かに芯振れが生じた状態で形成された堆積膜からなる電子写真用感光体を用いても、実用上問題が無かった。
【００２０】
しかし、例えば近年の高画質化が図られたカラー電子写真装置では、解像度が向上されているため、上述のように回転に僅かに芯振れが生じた状態で形成された電子写真用感光体を用いた場合に、電子写真用感光体の電子写真特性のムラが視覚的に顕著になることもある。
【００２１】
そこで、本発明は、円筒状支持体を安定的に円滑に回転させることで、堆積膜の生産性を向上し、膜厚や膜特性の均一性に優れた堆積膜を形成し、画像欠陥が少なく高画質の使いやすい電子写真感光体を安定して歩留まり良く製造することを可能にする積膜形成方法および堆積膜形成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】
【００２２】
上述した目的を達成するため、本発明に係る堆積膜形成方法は、減圧可能な反応容器内に円筒状支持体を設置し、回転手段を用いて円筒状支持体を回転せしめ、堆積膜形成用原料ガス導入手段を用いて反応容器内に原料ガスを導入し、円筒状支持体を加熱し、原料ガスを励起するための放電エネルギーを印加し、反応容器内を排気しながらプラズマＣＶＤ法によって円筒状支持体に堆積膜を形成する堆積膜形成方法であって、摺動面の少なくとも一部が固体潤滑材で形成された非回転部を備える回転手段によって、円筒状支持体を回転させる。
【００２３】
上述した本発明に係る堆積膜形成方法では、円滑な回転を得るために、潤滑性が比較的高い部材として固体潤滑材に注目している。この固体潤滑材の特徴としては、層状格子構造物質であるため、固体潤滑材自体が相手材の表面上に融着することで、摺動部の摩擦抵抗を軽減する役割を果たし、円滑な回転を得るためには最適な部材である。また、熱膨張に関しては、金属材とほぼ同等の膨張係数であるが、上述したように、摩擦抵抗を軽減する役割を果たすので、いわゆるカジリ等の弊害を引き起こし難い。一方、耐腐食性に関しては、自己潤滑材であり、常に新しい摺動面を形成するので、影響が少ない。この固体潤滑材を回転手段の摺動面に用いることによって、堆積膜の形成条件変更にも柔軟に対応することが可能になり、円滑な回転を実現できる。
【００２４】
さらに、固体潤滑材は、形状を任意に設定することが可能であり、用途に応じた形状に加工することが容易に可能である。また、あらゆる個所に使用できるだけでは無く、設置個所を増やして回転軸の振れ精度の向上や、固体潤滑材と相手材とのクリアランスを上げることにより、回転精度の向上に効果がある。
【００２５】
したがって、本発明に係る堆積膜形成装置によれば、円筒状支持体の回転をスムーズに行い、堆積膜形成装置自体および堆積膜の電気特性に何ら悪影響を与えず、膜厚や膜特性の均一性に優れた堆積膜を安定して形成することが可能になる。
【００２６】
また、本発明に係る堆積膜形成装置は、減圧可能な反応容器と、反応容器内に円筒状支持体を設置する設置手段と、円筒状支持体を回転せしめる回転手段と、反応容器内に原料ガスを導入する堆積膜形成用原料ガス導入手段と、円筒状支持体を加熱する加熱手段と、原料ガスを励起するための放電エネルギー印加手段と、反応容器内を排気する排気手段とを備える堆積膜形成装置であって、回転手段が、回転部と、この回転部との摺動面の少なくとも一部が固体潤滑材で形成された非回転部とを備える。
【発明の効果】
【００２７】
以上述べたように、本発明に係る堆積膜形成方法および堆積膜形成装置によれば、固体潤滑材によって、円滑な摺動面が形成されるため、摺動性能を向上することができ、堆積膜を安定して形成することができる。
【００２８】
また、本発明に係る堆積膜形成方法および堆積膜形成装置によれば、粉状の副生成物や堆積膜の破片等によって、回転手段の回転動作が阻害されることが無く、耐腐食性および耐久性が充分に確保されているため、円筒状支持体を安定して円滑に回転させることができる。また、本発明の堆積膜形成方法および堆積膜形成装置によれば、歩留まりを改善し、堆積膜の生産性を向上することができる。
【００２９】
さらに、本発明に係る堆積膜形成方法および堆積膜形成装置によれば、堆積膜形成装置自体および堆積膜の電気特性に何ら悪影響を与えることなく、形成される堆積膜の品質を向上し、膜厚や膜特性の均一性に優れた堆積膜を得ることができるので、画像欠陥を低減し、高画質が確保された良好な電子写真用感光体を安定的に得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
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。
【００３１】
図１は、本発明で用いるＲＦ（Radio Frequency）帯の高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法による電子写真用感光体を製造するための堆積膜形成装置の一例を模式的に示した縦断面図である。
【００３２】
図１に示すように、堆積膜形成装置は、堆積膜を形成するための堆積装置１１００と、この堆積装置１００の反応容器１１０内を減圧するための排気装置１２００とを備えて構成されている。
【００３３】
堆積装置１１００は、プラズマＣＶＤ法によって円筒状支持体１１２に堆積膜を形成するための反応容器１１０と、円筒状支持体１１２を加熱するための支持体加熱用ヒータ１１３と、反応容器１１０内に配置される円筒状支持体１１２を保持する支持体ホルダ１１７と、反応容器１１０内に原料ガスを導入するための原料ガス導入孔を有する原料ガス導入管１１４とを備えている。
【００３４】
また、堆積装置１１００は、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）を介在したミキシング１２４と、原料ガス導入管１１４に供給する原料ガスを調整するための原料ガス流入バルブ１３０と、高周波放電電力が供給されるカソード電極１１１と、このカソード電極１１１に高周波電力を供給するための高周波電源１１６および整合回路を有するマッチングボックス１１５とを備えている。カソード電極１１１には、マッチングボックス１１５を介して高周波電源１１６が電気的に接続されている。反応容器１１０内は、排気管１２８に連通されており、排気仕切り板１２３によって排気管１２８側と区切られている。
【００３５】
さらに、反応容器１１０の下部には、円筒状支持体１１２を回転させるためのモータ１２０および駆動ギア１１９を有する駆動機構が設けられている。また、反応容器１１０の下部には、円筒状支持体１１２および支持体ホルダ１１７を回転させるための回転手段である回転機構が設けられている。
【００３６】
この回転機構は、回転部として、円筒状支持体１１２および支持体ホルダ１１７を支持する回転台１１８ａと、駆動機構の駆動ギア１１９に噛み合わされたギア部１１８ｂとを有する回転ギア１１８を備え、非回転部として、回転ギア１１８の軸受けとして介在している固体潤滑材からなる円筒状部材１２２を有する保持ステー１３１を備えている。したがって、回転部と非回転部との摺動面には、固体潤滑材が設けられている。
【００３７】
本発明において、回転台１１８ａに回転駆動力を伝達する構成としては、堆積装置１１００の側面から駆動軸を設けギアを介して回転させる構成、反応容器１１０の下面あるいは上面より円筒状支持体１１２と同軸上に回転用の軸を形成し、支持体ホルダ１１７の上端部あるいは下端部を回転させる方法、のいずれの方法でも有効であるが、構成を比較的簡素化できるので、堆積装置１１００の側面から駆動軸を設け、駆動ギア１１９、回転ギア１１８を介して円筒状支持体１１２を回転させる構成を本実施形態では採用している。また、支持体ホルダ１１７を回転させるための回転軸を設ける場合に、回転軸を駆動するための駆動モータ１２０を配置する構成としては、回転軸と同軸上あるいはギアを介してオフセットした平行軸線上に配置する構成、回転軸に対してギアを介して直交して配置する構成のいずれが適用されても有効である。
【００３８】
本実施形態では、固体潤滑材からなる円筒状部材１２２は、保持ステー１３１に装着され回転しないように固定されており、固体潤滑材からなる円筒状部材１２２の外周面と回転台１１８ａの内周面とで摺動面部を形成している。固体潤滑材としては、タングステン（Ｗ）、硫黄（Ｓ）、黒鉛（Ｃ）、ホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）等が挙げられるが、堆積膜形成条件を考慮すると２００℃以上、５００℃以下の雰囲気中で、熱膨張係数が小さく効率的な潤滑性を発揮することが好ましく、最適には、タングステンおよび硫黄の少なくとも一方を含む材料であることが好ましい。また、固体潤滑材の設置個所としては、減圧可能な反応容器１１０内外にかかわらず、回転の摺動面部に関しては何れの個所に使用することもでき、同時に複数の設置個所にすることが更に有効である。
【００３９】
本発明において固体潤滑材である円筒状部材１２２と摺動面部を形成する相手材としては、金属材料の中でも滑り性が良いステンレス、銅、ニッケルおよびその合金が適している。これらの中でも製造コストや機械的強度の面を考慮すればステンレスが最適である。
【００４０】
円筒状支持体１１２は、支持体ホルダ１１７に装着され、回転ギア１１８に回転受け台１２１を設置し、回転機構を用いることにより回転可能になっている。
【００４１】
本発明では、円筒状支持体１１２の回転数として、固体潤滑材である円筒状部材１２２を用いることによって回転の振れを低減できるため、従来に比較して高回転化を図ることが可能となった。なお、回転速度を高速にしすぎた場合には、ごく僅かではあるが、回転による円筒状支持体１１２の振れが大きくなることがあり、遅すぎると回転の効果が少なくなることがあるので、回転速度として１ｒｐｍ以上２０ｒｐｍ以下が適しており、１ｒｐｍ以上５ｒｐｍ以下の範囲が最適である。
【００４２】
次に、排気装置１２００の構成としては排気配管１２８に、真空計１２５、排気メインバルブ１２７が設置され、例えばロータリーポンプ、メカニカルブースターポンプ等の真空ポンプが設置された真空ポンプユニット１２９を用いて、反応容器１１０内を所定の圧力に維持する。
【００４３】
以下、図１に示した堆積膜形成装置を用いた堆積膜形成方法の手順の一例について説明する。
【００４４】
反応容器１１０内に、円筒状支持体１１２を装着した支持体ホルダ１１７を設置し、真空ポンプユニット１２９によって反応容器１１０内を排気する。続いて、反応容器１１０内にミキシング１２４およびガス導入管１１４を介して円筒状支持体１１２を加熱するために必要なガス（例えばＡｒ，またはＨｅ）を導入し、真空ポンプユニット１２９および、排気メインバルブ１２７を用いて反応容器１１０内を所定の圧力になるように真空計１２５で確認しながら調整する。
【００４５】
次に、反応容器１１０内が所定の圧力になった後、支持体加熱用ヒータ１１３によって円筒状支持体１１２の温度を２００℃〜４５０℃程度、より好ましくは２５０℃〜３５０℃程度の所望の温度に制御する。
【００４６】
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、円筒状支持体１１２上に堆積膜を形成する。
【００４７】
すなわち、加熱用のガスと堆積膜形成用の原料ガスとをミキシング１２４を介して反応容器１１０内に混合して導入し、原料ガスが所望の流量になるように調整する。その際、反応容器１１０内が１３.３ｍＰａ〜１３３０Ｐａ程度の所望の圧力になるように、真空計１２５を確認しながらメインバルブ１２７の開放量を調整する。
【００４８】
反応容器１１０内の圧力が安定した後、高周波電源１１６を所望の電力に設定する。例えば周波数が１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源を用いて、高周波電力を高周波マッチングボックス１１５を介してカソード電極１１１に供給することで、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１１０内に導入させた原料ガスが分解され、円筒状支持体１１２上に所望の堆積膜が形成される。
【００４９】
堆積膜を形成する段階で均一な堆積膜を形成するために、あるいは、円筒状支持体１１２を加熱する段階で均一な加熱を行うために円筒状支持体１１２を回転させる。モータ１２０を回転させ駆動ギア１１９、回転受け台１２１が設置された回転台１１８ａを１ｒｐｍ〜２０ｒｐｍ程度の回転速度で回転させる。また、プラズマ処理時の円筒状支持体１１２の回転数が大きすぎた場合には、回転による芯振れが大きくなることがあり、回転数が小さすぎた場合には、回転による効果が小さくなることがある。このため、プラズマ処理時の円筒状支持体１１２の回転数としては、さらに好ましくは１ｒｐｍ以上１０ｒｐｍ以下であり、１ｒｐｍ以上５ｒｐｍ以下が最適である。
【００５０】
このとき、固体潤滑材である円筒状部材１２２の外周部が回転の軸受けとして回転台１１８ａの内面と摺動面部を形成している。円筒状支持体１１２の回転動作は、堆積膜の形成が終了するまで継続して行う。このようにして円筒状支持体１１２上に堆積膜が形成される。堆積膜形成時に使用される原料ガスとしては、シラン（ＳｉＨ4）、ジシラン（Ｓｉ2Ｈ6）、四フッ化珪素（ＳｉＦ4）、六フッ化二珪素（Ｓｉ2Ｆ6）等の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ても有効である。希釈ガスとしては、水素（Ｈ2）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等を用いても有効である。また、堆積膜のバンドギャップ幅を変化させる等の特性改善ガスとして、窒素（Ｎ2）、アンモニア（ＮＨ3）等の窒素原子を含む元素、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）等酸素原子を含む元素、メタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、エチレン（Ｃ2Ｈ4）、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）等の炭化水素、四フッ化ゲルマニウム（ＧｅＦ4）、フッ化窒素（ＮＦ3）等のフッ素化合物またはこれらの混合ガスを併用しても有効である。
【００５１】
また、ドーピング処理を目的として、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）、フッ化硼素（ＢＦ3）、ホスフィン（ＰＨ3）等のドーパントガスを同時に放電空間に導入しても同様に有効である。
【００５２】
次に、堆積膜が形成された後、原料ガスおよび、高周波電力の供給を停止し、一旦排気メインバルブ１２７の開放量を全開にし、反応容器１１０内を排気する。その後、反応容器１１０およびガス導入管１１４内をパージガス、例えばＡｒ等の不活性ガスおよび／またはＮ2を用いてパージ処理を行う。パージ処理完了後、反応容器１１０内をＡｒ等の不活性ガスおよび／またはＮ2ガスを用いて大気圧まで戻し、堆積膜が形成された円筒状支持体１１２を反応容器１１０内から取り出す。その後、反応容器１１０内にクリーニング用のダミー支持体（不図示）を投入し、反応容器１１０内のクリーニング処理を行う。
【００５３】
本発明において、支持体加熱用ヒータ１１３は真空中で使用可能である発熱体であればよく、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、カーボンヒータ等の電気抵抗発熱体や、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱放射ランプ発熱体や、液体、気体等を熱媒とした熱交換手段による発熱体等が対象として挙げられる。支持体加熱用ヒータ１１３の表面材料としてはステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属類や、セラミック、耐熱性高分子樹脂等を使用することができる。
【００５４】
本発明においては、使用するクリーニング性ガスとしてはＣＦ4、ＣＦ4／Ｏ2、ＳＦ6、ＣｌＦ3（三弗化塩素）等が挙げられるが、本実施の形態においては、クリーニング時間の短縮の面からはＣｌＦ3（三弗化塩素）が有効である。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て濃度の調整を行うことは有効であり、導入される不活性ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒが挙げられるが、Ａｒを用いることが好ましい。
【００５５】
図２は、堆積膜形成装置が備える他の回転機構を示す縦断面図である。図３は、回転機構が有する円筒支持部材に設けられた固体潤滑材の一例を示す図である。
【００５６】
図２に示すように、円筒状支持部材１３２は、例えばステンレス、銅、ニッケルおよびその合金系等の中から選択された少なくとも１つの材料によって円筒状に形成されており、内周部が保持ステー１３１の先端部に固定されている。なお、円筒状支持部材１３２の材質としては、加工コストや機械的強度を考慮した場合、ステンレスが最適である。
【００５７】
そして、円筒状支持部材１３２の外周面である摺動面には、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、円柱状をなす複数の固体潤滑材１２２が所定の間隔をあけてそれぞれ配設されている。各固定潤滑材１２２は、円筒状支持部材１３２の摺動面上に、それぞれ固定されており、固体潤滑材１２２の固定方法として、例えば打ち込み方法やネジ止め方法等が挙げられる。なお、円柱状の固体潤滑材と円筒状支持部材とが一体に形成されてもよい。
【００５８】
したがって、回転手段である回転機構では、回転台１１８ａとの摺動面に固体潤滑材１２２が設けられた円筒状支持部材１３２を、回転台１１８ａを回転可能に支持する軸受けとして用いている。
【００５９】
また、固体潤滑材１２２が摺動される回転台１１８ａは、金属材料の中でも比較的滑り性が良いステンレス、銅、ニッケルおよびこれらの合金系が適している。なお、回転台１１８ａの材質としては、加工コストや機械的強度を考慮した場合、ステンレスが最適である。
【００６０】
そして、円筒状支持体１１２は、支持体ホルダ１１７上に装着されて、回転台１１８ａと、円筒状支持部材１３２に設けられた固体潤滑材１２２とが摺動することで、支持体ホルダ１１７と共に保持ステー１３１の軸回りに回転される。
【００６１】
以下、実施例および比較例により、本発明を更に詳細に説明する。
【実施例】
【００６２】
（実施例１）
図１に示す堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムからなる外径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚５ｍｍの円筒状支持体３０１上に、表１に示す条件で堆積膜を形成し、図４に示す層構成のアモルファスシリコン電子写真感光体を作製した。このとき、高周波電源としては１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源を用いた。
【００６３】
作製した電子写真用感光体は、図４に示すように、円筒状支持体３０１上に、下部阻止層（第１層）３０２、第１の光導電層（第２層）３０３、第２の光導電層（第３層）３０４、表面保護層（第４層）３０５の順に積層されて構成されている。
【００６４】
表２に示すように、固体潤滑材としては、二硫化タングステン（ＷＳ2）を含む材料（富士ダイス株式会社製：ＦＷＤ−４３０Ｌ）を図５（ａ），（ｂ）に示すように軸受けの形状に加工したものを使用した。また、軸受けとの摺動部の相手材になる図１に示す回転台１１８ａの材質としてはステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）を使用した。クリーニング処理時のクリーニングガスとしては、Ａｒで希釈したＣｌＦ3を使用し、堆積膜の形成およびクリーニング処理を１サイクルとして、２０サイクル行い、作製時に使用した堆積膜形成装置および作製された電子写真感光体に関して、下記に示す条件で評価を行った。その結果を表３に示す。但し、回転速度は１ｒｐｍに固定した。
【００６５】
（実施例２）
表２に示すように、固体潤滑材として、炭素（Ｃ）を含む富士ダイス株式会社製のＢＧＮ６０４０を、図５に示すように、軸受けの形状に加工したものを使用した以外は、実施例１と同様の方法で堆積膜の形成およびクリーニング処理を行い同様の評価を行った。その結果を表３に示す。
【００６６】
（実施例３）
表２に示すように、固体潤滑材との摺動部の相手材になる図１に示す回転台１１８ａの材質として、銅（Ｃｕ）としてりん青銅を使用した場合を実施例３−１とし、ニッケル（Ｎｉ）としてハステロイを使用した場合を実施例３―２とした。上記以外は、実施例１と同様の方法で堆積膜の形成およびクリーニング処理を行い、同様の評価を行った。その結果を表３に示す。
【００６７】
（実施例４）
表２に示すように、クリーニング処理時のクリーニングガスとしてＣＦ4にＯ2を混合したガスを用いた以外は、実施例１と同様の方法で堆積膜の形成およびクリーニング処理を行い、同様の評価を行った。その結果を表３に示す。
【００６８】
（比較例）
軸受けとして、図６（ａ），（ｂ）に示すようなステンレスからなる転動体を有する従来のベアリングを用いた以外は、実施例１と同様の方法にて堆積膜の形成およびクリーニング処理を行い、実施例１と同様の評価を行った。その結果を表３に示す。なお、摩耗量については、固体潤滑材を使用していないため、評価を行っていない。
【００６９】
【表１】
2004346426.tif 000003
（評価）
【００７０】
『摺動性能』
円筒状支持体１１２が装着された支持体ホルダ１１７を回転させて、初期状態と２０サイクル終了後の状態とで、回転時のトルクをそれぞれ測定して摺動性能を下記に示すように評価した。
Ａ  ・・・初期状態と比べてなんら変化が無い。
Ｂ  ・・・初期状態に比べてトルクの増加が１０％未満である。
Ｃ  ・・・初期状態に比べてトルクの増加が１０％以上、２０％未満である。
【００７１】
『磨耗量』
円筒状支持体１１２が装着された支持体ホルダ１１７を回転させて、初期状態と２０サイクル終了後の状態とで固体潤滑材からなる円筒状部材１２２の体積をそれぞれ測定し、回転による固体潤滑材からなる円筒状部材１２２の磨耗量を測定し、下記の基準で評価を行った。
Ａ  ・・・初期状態に比べて体積の減少が１％未満である。
Ｂ  ・・・初期状態に比べて体積の減少が１％以上、５％未満である。
Ｃ  ・・・初期状態に比べて体積の減少が５％以上である。
【００７２】
『軸受けの外観』
２０サイクル終了後に、軸受けの摺動面の腐食状態について、金属顕微鏡を用いて観察し、下記の基準で評価を行った。
Ａ  ・・・腐食が無く良好である。
Ｂ  ・・・腐食が一部に認められる。
Ｃ  ・・・腐食が全体に認められる。
【００７３】
『回転時の芯振れ量』
円筒状支持体１１２が装着された支持体ホルダ１１７の上端部の芯振れ量を、初期状態と２０サイクル終了後の状態とでそれぞれ測定し、その変化量を測定し、下記の基準で評価を行った。
Ａ  ・・・初期状態と比べてなんら変化が無い。
Ｂ  ・・・初期状態と比べて芯振れの増加量が初期状態の１０％未満である。
Ｃ  ・・・初期状態と比べて芯振れの増加量が初期状態の１０％以上、２０％未満である。
【００７４】
『電位均一性』
作製された電子写真感光体を、一定の暗部表面電位（４５０Ｖ）に帯電させる。そして、周方向の電位分布を測定して、最大値と最小値との差を求めた。この測定を電子写真感光体の長手方向に関して５箇所で実施し、その５箇所内での差の最大の値を周ムラ電位とした。この周ムラ電位を、堆積膜形成の初期状態と２０サイクル終了後の状態とについてそれぞれ測定、比較し、下記の基準で評価を行った。
Ａ  ・・・初期状態と比べて変化が無く非常に良好である。
Ｂ  ・・・初期状態と比べて変化量が１０％未満で良好である。
Ｃ  ・・・初期状態と比べて変化量が１０％以上であるが、実用上問題が無いレベルである。
【００７５】
『総合評価』
上記各評価項目に対して、下記に示す基準で総合評価の格付けを行った。
Ａ  ・・・すべての項目がＡである。
Ｂ  ・・・１項目でもＢがある。
Ｃ  ・・・１項目でもＣがある。
【００７６】
【表２】
2004346426.tif 000004
【００７７】
【表３】
2004346426.tif 000005
【００７８】
（＊）軸受けの外観に関しては他の実施例よりも優れていた。
【００７９】
表３から明らかなに、本発明に係る堆積膜形成方法および堆積膜形成装置を用いることによって、良好な結果が得られた。
【００８０】
（実施例５）
図１に示す堆積膜形成装置の回転機構として、図２に示した構成の回転機構を用いて、Ａｌ（アルミニウム）からなる外径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚５ｍｍの円筒状支持体３０１上に、表１に示す条件で、図４に示した層構成のアモルファスシリコン電子写真用感光体を形成した。
【００８１】
このとき、円筒状支持部材１３２の材質として、ステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）を用い、摺動面に、表４に示す元素を含有させた固体潤滑材（富士ダイス株式会社製：ＷＳ2を含有したＦＷＤ−４３０Ｌ、Ｃを含有したＢＧＮ６０４０）を固定したものを用いた。また、固体潤滑材が摺動される回転台１１８ａの材質として、ステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）を用い、回転台１１８ａの回転速度を１ｒｐｍに設定した。また、堆積膜を形成した後、反応容器１１０内のクリーニング処理時に使用するクリーニングガスとしては、Ａｒガスで希釈したＣｌＦ3を用いた。固体潤滑材にＷＳ2を含んだ場合を実施例５−１とし、固体潤滑材にＣを含んだ場合を実施例５−２とした。
【００８２】
この条件で、堆積膜の形成工程およびクリーニング処理工程とを１サイクルとし、２０サイクル繰り返し行い、電子写真用感光体の作製に使用した堆積膜形成装置および作製した電子写真用感光体について、実施例１と同様の評価を行った。その評価結果を表４に示す。
【００８３】
【表４】
2004346426.tif 000006
【００８４】
表４に示した評価結果から明らかなように、固体潤滑材を用いることで摺動性能について良好な結果が得られた。また、固体潤滑材の材質としてＷＳ2を用いることで、更に良好な摺動性が得られた。
【００８５】
（実施例６）
円筒状支持部材１３２の材質を表５に示すものを用い、円筒状支持部材１３２に設けられる固体潤滑材１２２としてＷＳ2を含むもの（富士ダイス株式会社製：ＦＷＤ−４３０Ｌ）を用い、固体潤滑材１２２が摺動される回転台１１８ａの材質を表５に示すものを使用した点以外は、実施例５と同様の条件で繰り返し、電子写真用感光体を作製した。
【００８６】
このとき、電子写真用感光体の作製時に使用した堆積膜形成装置に関して、実施例５と同様に評価を行った。その評価結果を表５に示す。
【００８７】
【表５】
2004346426.tif 000007
【００８８】
表５から明らかなように、円筒状支持部材１３２の材質および回転台１１８ａの材質を変更した場合でも、摺動面に固体潤滑材１２２を用いることで良好な結果が得られた。
【００８９】
（実施例７）
円筒状支持部材１３２の材質としてステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）を用い、円筒状支持部材１３２に設けられる固体潤滑材１２２としては、ＷＳ2を含むもの（富士ダイス株式会社製）を用い、固体潤滑材１２２が摺動する回転台１１８ａの材質としてステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）を用いて電子写真用感光体を形成した。電子写真用感光体を作製した後に、クリーニング処理時にＣＦ4にＯ2を混合したガスをクリーニングガスとして使用した点以外は、実施例５と同様の条件で繰り返し、電子写真感光体を作製した。
【００９０】
このとき、電子写真用感光体の作製時に軸受けとして使用した、固体潤滑材１２２が設けられた円筒状支持部材１３２について、実施例５と同様に評価を行った。その結果を表６に実施例７−１として示す。
【００９１】
また、実施例７−２として、ＣｌＦ3をＡｒで希釈した（ＣｌＦ3＋Ａｒ）ガスをクリーニングガスとして用いた場合の評価結果を、表６に示す。
【００９２】
【表６】
2004346426.tif 000008
【００９３】
表６から明らかなように、クリーニング処理工程でフッ素系のクリーニングガスを用いた場合であっても、固体潤滑材１２２が設けられた円筒状支持部材１３２を軸受けとして使用した堆積膜形成装置を用いることによって、良好な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明に係る堆積膜形成方法を採用した堆積膜形成装置を模式的に示す断面図である。
【図２】堆積膜形成装置の回転機構を模式的に示す断面図である。
【図３】円筒状支持部材を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が斜視図である。
【図４】アモルファスシリコン電子写真感光体の層構成の一例を示す模式図である。
【図５】固体潤滑材の形状を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が斜視図である。
【図６】従来のベアリングを示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が斜視図である。
【図７】従来の堆積膜形成装置を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１１０  反応容器
１１１  カソード電極
１１２  円筒状支持体
１１３  支持体加熱用ヒータ
１１４  原料ガス導入管
１１５  高周波マッチングボックス
１１６  高周波電源
１１７  支持体ホルダ
１１８  回転ギア
１１８ａ  回転台
１１８ｂ  ギア部
１１９  駆動ギア
１２０  モータ
１２１  回転受け台
１２２  固体潤滑材（円筒状部材）
１２３  排気仕切り板
１２４  ミキシング
１２５  真空計
１２６  リークバルブ
１２７  排気メインバルブ
１２８  排気配管
１２９  真空ポンプユニット
１３０  原料ガス流入バルブ
１３１  保持ステー
１３２  円筒状支持部材
１１００  堆積装置
１２００  排気装置
【図１】
2004346426.tif 000009
【図２】
2004346426.tif 000010
【図３】
2004346426.tif 000011
【図４】
2004346426.tif 000012
【図５】
2004346426.tif 000013
【図６】
2004346426.tif 000014
【図７】
2004346426.tif 000015