(57)【要約】【課題】高周波電力によって生起されたプラズマを用いて堆積膜を作製する際に、電子写真特性の優れた製品を高品質で作製できる堆積膜形成方法を提供する。【解決手段】減圧可能な反応容器内に基体を設置し、原料ガス及び高周波電力を反応容器内に導入して原料ガスを分解してプラズマを形成し、基体表面上に堆積膜を形成する堆積膜形成方法に於いて、基体を回転させ、堆積膜形成速度の最小速度（ＤＲ１）と最大速度（ＤＲ２）を０．２≦ＤＲ１／ＤＲ２≦０．７の条件で、交互に通過させながら６ｓ≦Ｔ≦６０ｓの回転周期で形成する。【選択図】　図１
2004131751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧可能な反応容器内に基体が設置され、原料ガス及び高周波電力を該反応容器内に導入して該原料ガスを分解してプラズマを形成し、該基体表面上に機能性堆積膜を形成する堆積膜形成方法に於いて、
該基体を回転させ、堆積膜形成速度の最小速度（ＤＲ１）と最大速度（ＤＲ２）を周期的に交互に経由させながら該機能性堆積膜を形成し、該最小速度と該最大速度が下記式を満足する事を特徴とする堆積膜形成方法。
【数１】
2004131751.tif 000019
【請求項２】
前記堆積膜の形成時の前記基体の回転周期（Ｔ）が、下記式の範囲にある事を特徴とする請求項１に記載の堆積膜形成方法。
【数２】
2004131751.tif 000020
【請求項３】
前記基体が円筒状基体である事を特徴とする請求項１又は２に記載の堆積膜形成方法。
【請求項４】
前記堆積膜がアモルファスシリコンを主とする非晶質膜であり、前記基体上に該堆積膜を堆積させたものが電子写真用感光体である事を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の堆積膜形成方法。
【請求項５】
前記高周波電力として少なくとも２つの異なる周波数のものを用い、前記堆積膜を形成する事を特徴とする請求項１及至４の何れかに記載の堆積膜形成方法。
【請求項６】
前記高周波電力の周波数が、５０ＭＨｚ〜２５０ＭＨｚから選択された少なくとも２つの異なる周波数であることを特徴とする請求項５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】
本発明はプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置及び方法に関するもので、とりわけ電子写真用感光体の光導電部材を構成するための非晶質半導体膜を形成するのに適した堆積膜形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜形成法の一つとして放電エネルギーを利用するＣＶＤ法があり、この方法により形成される非晶質薄膜（例えば水素及び／又はハロゲンによって補償されたアモルファスシリコン）は電子写真用感光体、半導体デバイス、ＴＦＴ等の半導体素子への応用が提案され、その中のいくつかは実用に至っている。
【０００３】
図２（ａ）、（ｂ）に従来のプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成用の真空処理装置の代表例を示す。図２（ａ）は真空装置の模式的縦断面図、（ｂ）は装置の模式的横断面図をそれぞれ示している。この装置は大別すると、原料ガス供給装置（図示せず）、円筒状基体が設置される反応容器（２０１）、及び前記反応容器（２０１）内を減圧するための排気装置（図示せず）から構成されている。
【０００４】
図２（ａ）、（ｂ）に示す従来の真空処理装置に於ける堆積膜の形成手順としては以下の様に行われる。まず、反応容器（２０１）内の排気口（２０９）の中心に、基体加熱用ヒーター（２０７）を内包するように円筒状基体（２０５）をセットした円筒状支持体（２０６）を配置し、前記円筒状支持体（２０６）の外周に設置された複数の原料ガス導入管（２１０）が配置される。また前記反応容器（２０１）の外部周囲に複数本の放電電極（２０２）が設置される。
【０００５】
原料ガス供給装置内（不図示）のＳｉＨ４、Ｈ２、ＣＨ４、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３等のガスボンベから供給される原料ガスはバルブ、圧力調整器及びマスフローコントローラーを介することにより必要な原料ガスが適切な流量に調節された後、原料ガス導入管（２１０）を介して、排気装置によりあらかじめ真空に排気されている反応容器（２０１）内に送り込まれる。反応容器（２０１）内には円筒状基体（２０５）が回転可能な円筒状支持体（２０６）に設置され、基体は基体加熱用ヒーター（２０７）によって所定の温度に制御される。原料ガス導入後の反応容器内圧力は真空計（不図示）によってモニターされ、スロットルバルブ（不図示）の開度を調節することによって、所定の値に制御される。所定の堆積膜形成環境が整ったところで、例えば周波数１０５ＭＨｚのＶＨＦ電源（２０３）よりマッチングボックス（２０４）及び一つ乃至複数の放電電極を通じて高周波電力が反応容器内に導入されグロー放電を生起する。こうして生起したグロー放電によるエネルギーにより原料ガスが分解され、円筒状基体上に堆積膜を形成する所となる。
【０００６】
また、高周波電源から供給された高周波電力を低電力反射率の電力分割器により均等に分割することで、高周波電極の複数箇所および複数の高周波電極から均一な電力供給を行ない、均一処理を行なう真空処理方法および真空処理装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３１６８２９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし近年、電子写真感光体を用いた複写機の分野でもデジタル化、カラー化により高画質な製品が要求されてきている。特にハイコントラスト部分が忠実に再現できる電子写真感光体が要求され、従来の堆積膜形成方法より更に効率的で良質な堆積膜を低コストで形成可能な堆積膜形成方法が要求されるようになってきた。
そこで本発明は、堆積膜形成工程に於いて効率的に良質な堆積膜を作製することを可能とするプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来の堆積膜形成方法における前述の問題を克服し、前記した本発明の目的を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、堆積膜の形成速度を周期的に変化させる事で堆積膜の膜特性が変化し、その速度差を適正化する事で良質な堆積膜を作製することが可能となることが分かった。本発明は、該知見に基づいて完成に至ったものである。
【００１０】
すなわち、本発明は減圧可能な反応容器内に基体が設置され、原料ガス及び高周波電力を該反応容器内に導入して原料ガスを分解してプラズマを形成し、基体表面上に機能性堆積膜を形成する堆積膜形成方法に於いて、基体を回転させ、堆積膜形成速度の最小速度（ＤＲ１）と最大速度（ＤＲ２）を周期的に交互に経由させながら機能性堆積膜を形成し、最小速度と該最大速度が下記式を満足する事を特徴とする堆積膜形成方法に関するものである。
【００１１】
【数３】
2004131751.tif 000003
【００１２】
本発明は更に、堆積膜の形成時の前記基体の回転周期（Ｔ）が、下記式の範囲にある事が好ましい。ここで、回転周期（Ｔ）とは、基体が一回転するのにかかる時間のことを表す。
【００１３】
【数４】
2004131751.tif 000004
【００１４】
本発明は更に、基体が円筒状基体である事が好ましい。
本発明は更に、堆積膜がアモルファスシリコンを主とする非晶質膜であり、前記基体上に堆積膜を堆積させたものが電子写真用感光体である事が好ましい。
本発明は更に、高周波電力として少なくとも２つの異なる周波数のものを用い、前記堆積膜を形成する事が好ましい。
本発明は更に、前記高周波電力の周波数が、５０ＭＨｚ〜２５０ＭＨｚから選択された少なくとも２つの異なる周波数であることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明において、減圧可能な反応容器内に基体が設置され、原料ガス及び高周波電力を反応容器内に導入して原料ガスを分解してプラズマを形成し、基体表面上に機能性堆積膜を形成する堆積膜形成方法に於いて、基体を回転させ、堆積膜形成速度の最小速度（ＤＲ１）と最大速度（ＤＲ２）を周期的に交互に経由させながら機能性堆積膜を形成し、最小速度と最大速度が下記式を満足する事によって、前堆積膜の形成が周期的に行なわれ、良質な堆積膜が得られる。
【００１６】
【数５】
2004131751.tif 000005
【００１７】
良質な堆積膜が得られる理由は明確になっていないが、基体表面上に堆積された堆積膜中に最適な原子の再配列（以下「再配列」と略記）がなされる事により欠陥の少ない良質な堆積膜になる過程が重要であると推定される。最小速度（ＤＲ１）／最大速度（ＤＲ２）の設定値に関しては、まず、最大速度（ＤＲ２）領域で堆積膜を形成する事により生産性を維持し、ついで最小速度（ＤＲ１）領域でプラズマから供給されるエネルギーのサポートを受けながら再配列が促進される。こうして最大速度（ＤＲ２）領域と最小速度（ＤＲ１）領域を周期的に交互に繰り返し経由する事により、高い生産性を維持しながら良質な堆積膜を得る事ができると考えられる。
【００１８】
本発明に於いてＤＲ１／ＤＲ２が０．２未満であると、最小速度（ＤＲ１）が小さく、プラズマが形成されない、つまり堆積膜の形成がなされない状態では、十分なプラズマから供給されるエネルギーのサポートが無くて再配列が促進されないばかりか、必要とされる膜厚を得る為にはタクトが延び生産性には適さない。一方、ＤＲ１／ＤＲ２が０．７を超えると、最小速度（ＤＲ１）が大きすぎ、再配列の促進が十分になされる事無く堆積膜の形成が進行してしまうので好ましくない。
好ましくは、
【００１９】
【数６】
2004131751.tif 000006
【００２０】
であるのが良い。
更に好ましくは、
【００２１】
【数７】
2004131751.tif 000007
【００２２】
であるのが良い。
堆積膜の形成速度を調整する手段としては供給する高周波電力の電力量、原料ガスの量、原料ガス供給管に設けられた原料ガス供給孔の数や大きさ、放電空間の容量等の調整を行う方法等がある。堆積膜形成速度の調整手段としては、上記範囲で変化可能な手段であれば特に制限は無いが、これらの中で放電空間の容量を調整する手段が放電を安定して一定して供給出きる上でも効率的で有効である。また、本発明に於いて堆積膜の形成時の基体の回転周期（Ｔ）は、
【００２３】
【数８】
2004131751.tif 000008
【００２４】
に設定する事が好ましい。回転周期（Ｔ）を６ｓ以上とすることにより、装置耐久性の面で有利となり、また、最小速度（ＤＲ１）領域での堆積膜形成時の再配列を十分に促す事が出来る。回転周期（Ｔ）を６０ｓ以下とすることにより、最大速度（ＤＲ２）領域で堆積膜の形成が行なわれる前に最小速度（ＤＲ１）領域で再配列を十分に行うことが出来る。
より好ましくは、回転周期は
【００２５】
【数９】
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【００２６】
であるのが良い。
更に好ましくは、回転周期は
【００２７】
【数１０】
2004131751.tif 000010
【００２８】
であるのが良い。
以下図面を用いて本発明の実施の形態について詳述する。図１に本発明に於いて堆積膜形成速度の異なる領域を形成する時に使用されるプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の一例を示している。
図１において、図１（ａ）は真空装置の模式的縦断面図、図１（ｂ）は真空装置の模式的横断面図である。反応容器（１０１）の下部には排気配管（１０９）、排気メッシュ（１１５）が接続されており、前記排気配管（１０９）の他端は不図示の排気装置（例えば真空ポンプ）に接続されている。また、堆積膜の形成される円筒状基体（１０５）が反応容器の中央部に配置されている。円筒状基体（１０５）は基体加熱ヒーター（１０７）を内包した基体支持体（１０６）によって保持されており、基体支持体（１０６）と反応容器（１０１）の間にあり、原料ガスを供給するガス供給手段（１１０）が設置されている。
【００２９】
反応容器の外部には高周波電源（１０３）が接続されたマッチングボックス（１０４）に接続されている高周波電極（１０２）が設置されている。円筒状基体（１０５）はそれぞれモーター（不図示）を介し、回転機構（１０８）によって回転可能となっている。反応容器の上面には導電体よりなる蓋（１１２）が設置され反応容器を真空に保持している。反応容器内の圧力は、基体の構成にしたがって最適範囲が適宜選択されるが、通常の場合１×１０−２〜１×１０３Ｐａ、好ましくは５×１０−２〜５×１０２Ｐａ、最適には１×１０−１〜１×１０２Ｐａとするのが好ましい。
【００３０】
本発明に於いて基体加熱用ヒーター（１０７）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ー、板状ヒーター、セラミックヒーター、カーボンヒーター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。基体加熱用ヒーター（１０７）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。基体温度は、１００℃〜４００℃であるのが良く、より好ましくは１５０℃〜３５０℃、更に好ましくは２００℃〜３００℃であるのが良い。
【００３１】
本発明に於いて反応容器（１０１）の上面を形成している蓋（１１２）の材質としては導電性を示すものであれば特に制限は無いが銅、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、ステンレスなど熱伝導がよいものが好適である。これらの材料の中の２種以上の複合材料なども好適に用いられる。
【００３２】
本発明に於いて反応容器（１０１）は誘電体であり誘電体材料としては、セラミックス材料が好ましく、具体的には、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コージュライト、炭化ケイ素、チッ化ホウ素、チッ化アルミ等が挙げられるが、これらの中でも、アルミナ、チッ化ホウ素、チッ化アルミは誘電正接や絶縁抵抗等の電気特性にすぐれ、高周波電力の吸収が少ないことから、より好ましい。また、電子写真用感光体を作製する際には、加工の容易さから形状は円筒形状が好ましいが、必要に応じて楕円形、多角形形状を用いてもよく、作製する部材に応じて形状を選択すればよい。
【００３３】
本発明に於いて反応容器（１０１）内には堆積膜形成速度を調整する手段として堆積膜形成速度調整部材（１１８）が設置されている。堆積膜形成速度調整部材（１１８）は反応容器（１０１）の所定の位置の放電空間を狭める為、円筒状基体（１０５）上に於ける堆積膜形成速度調整部材（１１８）方向の堆積膜形成速度を低下させる。この堆積膜形成速度調整部材（１１８）の大きさ、形状等を調整する事で堆積膜形成速度調整部材（１１８）方向での堆積膜形成速度の低下率が調整可能である。よって本発明では、堆積膜形成速度の最小速度（ＤＲ１）と最大速度（ＤＲ２）が、
【００３４】
【数１１】
2004131751.tif 000011
【００３５】
となる様に調整する。
堆積膜形成速度の最小速度（ＤＲ１）と最大速度（ＤＲ２）の測定方法の一例としては、まず反応容器内に円筒状基体を設置し、円筒状基体を回転しない状態で、円筒状基体上に堆積膜を繰り返し形成し、電子写真感光体を作製した。この時、作製された電子写真感光体の周方向の膜厚を８点測定し、そのうちの最小膜厚部の厚さより堆積膜形成速度の最小速度（ＤＲ１）、そのうちの最大膜厚部の厚さより最大速度（ＤＲ２）を求めＤＲ１／ＤＲ２を決定した。
【００３６】
本発明に於いて反応容器（１０１）内に設置された堆積膜形成速度調整部材（１１８）は反応容器と同一材質の部材を用いる事が有効である。形状に関しては前述の堆積膜形成速度の比率を維持でき、ガス供給手段（１１０）を塞がない形状であればいずれの形状でも良い。また堆積膜の形成速度を調整する上で厚み等を自在に変更できる様に調整できる事が望ましい。
【００３７】
本発明に於いて、基体は円筒状基体であるのが良い。円筒状基体を回転させながら堆積膜形成を行なうことによって、より均一な膜形成を行なうことができる。円筒状基体（１０５）は、使用目的に応じた材質を有するものであればよい。材質においては銅、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、ステンレスは、電気伝導が良好のため好適である。さらに、これらの材料の中の２種以上の複合材料も耐熱性が向上するために望ましい。
【００３８】
本発明に於いて高周波電極（１０２）の材質としては銅、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、ステンレスなどが熱伝導がよく、電気伝導もよいので好適である。これらの材料の中の２種以上の複合材料なども好適に用いられる。また、加工の容易さから電子写真用感光体を作製する際には、形状は円筒形状が好ましいが、必要に応じて楕円形、多角形形状を用いてもよく、作製する部材に応じて形状を選択すればよい。
【００３９】
使用される高周波電源（１０３）の発振周波数は、いずれの周波数帯を用いても有効ではあるが、電子写真感光体特性や生産性に優れ、放電の安定性の面から５０ＭＨｚ〜２５０ＭＨｚが好ましい。
また、発振周波数として２つ以上の異なる周波数を用いることが好ましい。２つ以上の異なる周波数を用いることによって、反応容器内のプラズマ特性は均一となり、均一な膜特性を有する感光体を得ることができる。また、５０ＭＨｚ〜２５０ＭＨｚから選択された少なくとも２つの異なる周波数を用いることが好ましい。
【００４０】
使用されるマッチングボックス（１０４）は高周波電源と負荷との整合を取る事が出来るものであれば、いかなる構成のものでも好適に使用出来る。また２つ以上の高周波を同時に供給する場合には周波数が干渉しない様な構成のものを用いる事になる。また、整合を取る方法としては、自動的に調整されるものが製造時の煩雑さを避けるために好適であるが、手動で調整されるものであっても本発明の効果に全く影響はない。また、マッチングボックスが配置される位置に関しては整合が取れる範囲においてどこに設置してもなんら問題はないが、マッチングボックスから高周波電極までの間の配線のインダクタンスを出来るだけ小さくするような配置とした方が広い負荷条件で整合を取ることが可能になるので望ましい。
【００４１】
本発明において使用されるＳｉ供給用ガスとなり得る物質としては、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、Ｓｉ３Ｈ８、Ｓｉ４Ｈ１０等のガス状態の、またはガス化し得る水素化ケイ素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられ、更に堆積膜形成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６が好ましいものとして挙げられる。そして、形成される堆積膜中に水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるようにはかり、本発明の目的を達成する膜特性を得るために、これらのガスに更にＨ２および／またはＨｅあるいは水素原子を含むケイ素化合物のガスも所望量混合して層形成を行ってもよい。また、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものである。
【００４２】
本発明において使用されるハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化ケイ素化合物も有効なものとして挙げることができる。本発明において好適に使用し得るハロゲン化合物としては、具体的にはフッ素ガス（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。ハロゲン原子を含むケイ素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体的には、たとえばＳｉＦ４、Ｓｉ２Ｆ６等のフッ化ケイ素が好ましいものとして挙げることができる。
【００４３】
本発明においては、堆積膜には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御する原子は、堆積膜中に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。
【００４４】
前記伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表第１３族に属する原子（以後「第１３族原子」と略記する）またはｎ型伝導特性を与える周期律表第１５族に属する原子（以後「第１５族原子」と略記する）を使用することができる。第１３族原子としては、具体的には、ホウ素（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。第１５族原子としては、具体的にはリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等があり、特にＰ、Ａｓが好適である。堆積膜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とされるのが好ましい。
【００４５】
伝導性を制御する原子、たとえば、第１３族原子あるいは第１５族原子を構造的に導入するには、層形成の際に、第１３族原子導入用の原料物質あるいは第１５族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中に、堆積膜を形成するための他のガスとともに導入すればよい。第１３族原子導入用の原料物質あるいは第１５族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガス化し得るものが採用されるのが好ましい。
【００４６】
そのような第１３族原子導入用の原料物質として具体的には、ホウ素原子導入用としては、Ｂ２Ｈ６、Ｂ４Ｈ１０、Ｂ５Ｈ９、Ｂ５Ｈ１１、Ｂ６Ｈ１０、Ｂ６Ｈ１２、Ｂ６Ｈ１４等の水素化ホウ素、ＢＦ３、ＢＣｌ３、ＢＢｒ３等のハロゲン化ホウ素等が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ３、ＧａＣｌ３、Ｇａ（ＣＨ３）３、ＩｎＣｌ３、ＴｌＣｌ３等も挙げることができる。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、リン原子導入用としては、ＰＨ３、Ｐ２Ｈ４等の水素化リン、ＰＨ４Ｉ、ＰＦ３、ＰＦ５、ＰＣｌ３、ＰＣｌ５、ＰＢｒ３、ＰＢｒ５、ＰＩ３等のハロゲン化リンが挙げられる。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。
【００４７】
本発明における堆積膜形成方法により、基体表面に機能性堆積膜を形成することができる。ここで、機能性とは耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性に優れていることを表す。基体表面には、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。表面層はアモルファスシリコン系の材料であればいずれの材質でも可能であるが、例えば、水素原子（Ｈ）及び／またはハロゲン原子（Ｘ）を含有し、さらに炭素原子を含有するアモルファスシリコン等の材料が好適に用いられる。Ｓｉ供給用ガスとなり得る物質としては、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、Ｓｉ３Ｈ８、Ｓｉ４Ｈ１０等のガス状態の、またはガス化し得る水素化ケイ素（シラン類）が有効に使用されるものとして挙げられ、更に堆積膜形成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６が好ましいものとして挙げられる。また、これらのＳｉ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ２および／またはＨｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
【００４８】
また、Ｃ供給用ガスとなり得る物質としては、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１０等のガス状態の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用されるものとして挙げられ、さらに堆積膜形成時の取り扱い易さ、Ｃ供給率の良さ等の点でＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ６が好ましいものとして挙げられる。また、これらのＣ供給用の原料ガスを必要に応じてＨ２および／またはＨｅ等のガスにより希釈して使用してもよい。
【００４９】
図１に示す堆積膜形成速度の異なる領域を形成する時に使用されるプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置を用い、堆積膜を形成する手順としては以下の様に行われる。まず反応容器（１０１）内に、排気口（１０９）を中心に、基体加熱用ヒーター（１０７）を内包するように設置され、円筒状基体（１０５）をセットした円筒状支持体（１０６）を反応容器（１０１）の中央部に配置し、前記円筒状支持体を取り囲む様に設置された複数の原料ガス導入管（１１０）が配置される。また前記反応容器（１０１）の外部周囲に放電電極（１０２）が設置される。
【００５０】
原料ガス供給装置内のＳｉＨ４、Ｈ２、ＣＨ４、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３等のガスボンベから供給される原料ガスはバルブ、圧力調整器及びマスフローコントローラーを介することにより必要な原料ガスが適切な流量に調節された後、原料ガス導入管（１１０）を介して、排気装置によりあらかじめ真空に排気されている反応容器（１０１）内に送り込まれる。反応容器内には円筒状基体（１０５）が回転可能な円筒状支持体（１０６）に設置され、基体を回転させる為のモーター（不図示）により回転機構（１０８）を介して円筒状基体（１０５）を回転される。基体は基体加熱用ヒーター（１０７）によって所定の温度に制御される。
【００５１】
原料ガス導入後の反応容器内圧力は真空計（不図示）によってモニターされ、スロットルバルブ（不図示）の開度を調節することによって、所定の値に制御される。所定の堆積膜形成環境が整ったところで、周波数１０５ＭＨｚのＶＨＦ電源（１０３）よりマッチングボックス（１０４）及び一つ乃至複数の放電電極を通じて高周波電力が反応容器内に導入されグロー放電を生起する。この時、必要に応じ異なる周波数の高周波を同時に供給する事がより有効であり、その場合にはマッチングボックス（１０４）は２種類の周波数が干渉しない様な構成の物を用いる事になる。こうして生起したグロー放電によるエネルギーにより原料ガスが分解され、円筒状基体上に薄膜を形成する所となる。
【００５２】
また、図３は多数本の感光体を作成できる真空処理装置である。堆積膜を形成する手順としては図２の装置と同様、以下の様に行われる。複数の円筒状基体（３０５）をセットし、前記円筒状支持体を取り囲む様に設置された複数の原料ガス導入管（３１０）が配置される。また前記反応容器（３０１）の外部周囲に放電電極（３０２）が設置される。原料ガスが適切な流量に調節された後、原料ガス導入管（３１０）を介して、排気装置によりあらかじめ真空に排気されている反応容器（３０１）内に送り込まれる。円筒状基体（３０５）は、モーター（不図示）により回転機構（３０８）を介して回転される。基体は基体加熱用ヒーター（３０７）によって所定の温度に制御される。所定の堆積膜形成環境が整ったところで、ＶＨＦ電源（３０３）よりマッチングボックス（３０４）及び一つ乃至複数の放電電極を通じて高周波電力が反応容器内に導入されグロー放電を生起する。こうして生起したグロー放電によるエネルギーにより原料ガスが分解され、円筒状基体上に薄膜を形成する所となる。
【００５３】
【実施例】
以下、本発明の装置及び方法について、実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００５４】
［実施例１］
図１に示した真空処理装置において、反応容器内にアルミウム製の直径８０ｍｍの円筒状基体を設置し、高周波電源としては発振周波数１０５ＭＨｚと６０ＭＨｚの高周波電源を組み合わせにて、表１に示す条件にて円筒状基体上に堆積膜を形成し電子写真感光体を作製した。この時、堆積膜形成速度調整部材（１１８）を用い堆積膜形成時の最小速度（ＤＲ１）と最大速度（ＤＲ２）の比を０．５とした。但しこの時円筒状基体の回転周期（Ｔ）を６０ｓとした。
【００５５】
この様な方法で電子写真感光体を作製し、出来上がった電子写真感光体について下記に示す評価方法にて電子写真感光体の潜像特性、画質について評価を行った。その結果を比較例１と共に表３に示す。
【００５６】
【表１】
2004131751.tif 000012
【００５７】
＊ＳｉＨ４流量に対するＢ２Ｈ６の流量比。
【００５８】
「堆積膜形成速度の設定方法」
堆積膜形成速度の最小速度（ＤＲ１）と最大速度（ＤＲ２）はまず、実施例１に示す様に反応容器内に円筒状基体を設置し、円筒状基体を回転しない状態で、実施例１に示す様に、表１に示す条件にて円筒状基体上に堆積膜を繰り返し形成し電子写真感光体を作製した。この時、作製された電子写真感光体の膜厚を膜厚計（商品名：ＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ　ｍｍＳ：ＦＩＳＣＨＥＲ社製）を用いて８点測定し、そのうちの最小膜厚部の厚さより堆積膜形成速度の最小速度（ＤＲ１）、そのうちの最大膜厚部の厚さより最大速度（ＤＲ２）を求めＤＲ１／ＤＲ２を決定した。
【００５９】
「評価方法」
作製した電子写真感光体を、本テスト用に改造したキヤノン製複写機ＣＬＣ５００に設置して以下のように潜像特性、画質について評価を行なった。
【００６０】
「潜像特性の評価」
ＣＬＣ５００に搭載した電子写真感光体の表面電位４００Ｖ（暗電位）が一定となるように帯電器の電流値を調整した後、像露光を照射し像露光光源の光量を調整して、表面電位が２２５Ｖ（明電位）なった時の光量をＥ１とし、そこから更に像露光光源の光量を調整して表面電位が５０Ｖ（明電位）となった時の光量をＥ２とした時、Ｅ１／Ｅ２の比を求め比較例を１００％とした時の相対値で示した。
【００６１】
Ｅ１／Ｅ２の比は、比率が大きいほど像露光に対してより正確に表面電位が変化する事を示すと共に、画像を出力した時のハイライト部での再現性が良好である事を示す。即ち比較例と比較した時の相対値としては１００％より大きい場合が良好な結果を示している。
【００６２】
「画質の評価」
キヤノン製テストチャート（部品番号：ＣＡ−４）を用いて画像を形成し、得られた画像に関してハイライト部分の再現性を目視で評価を行なった。
比較例１で作製したテストチャートのランクを１とした時、３段階の相対ランクで評価した。
ランク１　比較例と同等。
ランク２　やや向上し、微妙に違いが確認できる。
ランク３　飛躍的に向上し、明らかに差が出る。
【００６３】
［比較例１］
図２に示す装置を用い表２に示す条件にてプラズマを形成し、堆積膜形成速度の最小速度と最大速度を周期的に交互に経由させずに、堆積膜の平均形成速度が実施例１と同じになる様に堆積膜を形成した後、同様の方法にて評価を行った。その結果を同じく表３に示す。但しこの時の円筒状基体の回転周期（Ｔ）を６０ｓとした。
【００６４】
【表２】
2004131751.tif 000013
【００６５】
＊ＳｉＨ４流量に対するＢ２Ｈ６の流量比
【００６６】
【表３】
2004131751.tif 000014
【００６７】
表３より明らかな様に堆積膜の平均形成速度が同じ条件下に於いても、堆積膜形成速度の最小速度と最大速度を周期的に交互に経由させることで、潜像特性及び画質特性に優れた堆積膜を、生産性を低下させる事無く、形成できる事が判明した。
【００６８】
［実施例２］、［比較例２］
堆積膜形成速度調整部材（１１８）を用い、実施例１に示す様な方法にて堆積膜の最小形成速度（ＤＲ１）と最大形成速度（ＤＲ２）を表４に示す範囲で変化させた。なお、ＤＲ１／ＤＲ２が０．２及び０．７のときを実施例２、０．１の時を比較例２とした。
その結果を表４に示す。但し、評価は比較例１を基準とした時の相対値で示した。
【００６９】
【表４】
2004131751.tif 000015
【００７０】
表４に示す様に最小速度（ＤＲ１）／最大速度（ＤＲ２）の比率が０．７以下のとき、潜像特性が比較例１と同等以上であった。また、ＤＲ１／ＤＲ２が０．７の時では、比較例１と同等であるが、堆積膜の平均形成速度が比較例１よりも早いと言うメリットが有る事が分かった。また、０．２以下では潜像特性は向上するが、平均堆積速度が不十分であると言うデメリットがある。従って、潜像特性と生産性を考慮するとＤＲ１／ＤＲ２は０．２以上の必要がある。
【００７１】
［実施例３］
堆積膜形成時の円筒状基体の回転周期を下記表５に示す様に設定した以外は実施例１と同様の方法で電子写真感光体を作製し、同様の評価を行った。実施例３及び比較例３の結果を表５に示す。
【００７２】
［比較例３］
円筒状基体の堆積膜形成時の回転周期を６ｓ未満に設定した以外は実施例３と同様の方法で電子写真感光体を作製し、同様の評価を行なった。その結果を表５に示す。
【００７３】
【表５】
2004131751.tif 000016
【００７４】
表５より明らかな様に回転周期を６ｓ〜６０ｓまで変化させても良好な結果を示した。
【００７５】
［実施例４］
図３に示す多数本の感光体を作成できる装置を用い、表６に示す条件にて基体上に堆積膜を形成し、電子写真感光体を作製した。その後、実施例１と同様の評価を行った。但し、この場合の評価としては６本間の平均値を採用し、比較例１を１００％とした時の相対値で評価した。その結果を表７に示す。この時、図３に示す様に堆積膜形成速度調整部材（３１８）を反応容器内に設置しＤＲ１／ＤＲ２の比率を０．５、回転周期Ｔを６０ｓとした。
【００７６】
【表６】
2004131751.tif 000017
【００７７】
＊ＳｉＨ４流量に対するＢ２Ｈ６の流量比
【００７８】
【表７】
2004131751.tif 000018
【００７９】
表７より多数本の感光体を作成できる装置を用いても良好な結果を示した。
【００８０】
【発明の効果】
本発明の堆積膜形成方法によれば、電子写真用感光体を作製する際、堆積膜形成時に堆積膜形成速度の最小速度と最大速度を交互に経由する様にした事による結果、良質な電子写真感光体が作製する事が出来る方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の真空処理装置を表す概念図である。
【図２】本発明の真空処理装置の一例を表す概念図である。
【図３】本発明の真空処理装置の一例を表す概念図である。
【符号の説明】
１０１、２０１、３０１　反応容器
１０２、２０２、３０２　放電電極
１０３、２０３、３０３　高周波電源
１０４、２０４、３０４　マッチングボックス
１０５、２０５、３０５　円筒状基体
１０６、２０６、３０６　基体支持体
１０７、２０７、３０７　基体加熱用ヒーター
１０８、２０８、３０８　回転機構
１０９、２０９、３０９　排気配管
１１０、２１０、３１０　原料ガス導入管
１１２、２１２、３１２　蓋
１１３、２１３、３１３　上面シールド
１１４、２１４、３１４　側面シールド
１１５、２１５、３１５　排気メッシュ
１１７、２１７、３１７　ベース
１１８、３１８　堆積膜形成速度調整部材
【図１】
2004131751.tif 000021
【図２】
2004131751.tif 000022
【図３】
2004131751.tif 000023