(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧可能な反応空間を有する円筒形状または円筒形状を部分的に有する反応容器と、前記反応容器内を減圧する排気手段と、前記反応容器内の長手方向に円筒状基体の軸方向が向くように前記円筒状基体を保持する基体保持手段と、前記基体保持手段を回転させる回転手段と、前記反応容器内に堆積膜形成用の原料ガスを導入するための原料ガス導入手段と、前記円筒状基体を加熱するための加熱手段と、前記原料ガスを励起させて励起種化させる放電エネルギを印加する印加手段とを備える真空処理装置において、
前記排気手段は、
前記反応容器の側壁に、前記長手方向に向けて配列された複数の排気口と、
該複数の排気口のそれぞれに接続された排気配管と、
前記各排気配管に設けられた排気コンダクタンス調整手段と、
を有し、
前記真空処理装置には、前記複数の排気口が配列されている領域にガス流の乱れを防止するためのバッファ空間が形成されており、
前記バッファ空間は、前記反応容器から前記複数の排気口に向けて漸次窄まっていく形状となっているバッファ壁によって形成されていることを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
前記長手方向に向けて配列された前記複数の排気口の、一端側の前記排気口の端から他端側の前記排気口の端までの距離は、前記円筒状基体の前記軸方向長さより長い、請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記長手方向における前記バッファ空間の距離は、前記円筒状基体の前記軸方向長さより長い、請求項１または２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記印加手段の給電点が、前記反応容器の側壁の、前記円筒状基体を挟んで前記複数の排気口と対向する位置に設けられている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記原料ガス導入手段は、シリコン原子を含有する原料ガスを供給する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理基体上に堆積膜、とりわけ機能性堆積膜、例えば半導体デバイス、電子写真用感光体、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ための真空処理装置に関し、特にプラズマＣＶＤ法によって堆積膜を形成するための真空処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば半導体デバイス、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、水素およびハロゲン（例えばフッ素、塩素等）の少なくとも一方で補償されたアモルファスシリコン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。
【０００３】
この種の堆積膜を形成する場合には、堆積膜の膜厚、膜特性の均一化が必要であり、原料ガスの供給方法や、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）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処理基体を回転させることが、堆積膜の膜特性の均一化を図る上で有効である。
【０００４】
また、特許文献１には、原料ガスの利用効率の向上および堆積膜の均一化を目的とし、原料ガスの供給手段と、堆積膜形成用基板の配列と、排気方向を規定した装置が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、プラズマ処理の均一化を目的とし、原料ガスの供給手段と、原料ガスを吹き出す電極の構成部品の材料と、被処理体の周辺近傍の吸い込み口のコンダクタンスとを規定した装置が開示されている。
【０００６】
ここで、従来の堆積膜形成装置５１０の一例を模式図を図５に示す。図５（ａ）は縦断面図、図５（ｂ）は横断面図である。
【０００７】
堆積膜形成装置５１０は、プラズマ処理によって円筒状基体５１２に堆積膜を形成するための円筒状反応容器５１１と、円筒状基体５１２を加熱するための加熱用ヒータ５１３と、円筒状反応容器５１１内に配置される円筒状基体５１２を保持する基体ホルダ５１７と、円筒状反応容器５１１内に原料ガスを導入するための原料ガス導入管５１４とを備えている。
【０００８】
また、堆積膜形成装置５１０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５２３と、原料ガス導入管５１４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５３０と、円筒状反応容器５１１に高周波電力を供給するための高周波電源５１６および整合回路を有するマッチングボックス５１５とを備えている。
【０００９】
円筒状反応容器５１１には、高周波マッチングボックス５１５を介して高周波電源５１６が電気的に接続されている。
【００１０】
さらに、円筒状反応容器５１１の下部には、円筒状基体５１２を保持する基体ホルダ５１７を回転可能に支持する回転支持機構５０５が設けられている。この回転支持機構５０５は、基体ホルダ５１７が載置された回転台５２１と、この回転台５２１を回転可能に支持する支軸５２２と、回転台５２１を回転させるためのモータ５２０とを有している。
【００１１】
そして、円筒状基体５１２は、基体ホルダ５１７上に装着されて、回転台５２１が支軸５２２の軸回りに回転することによって、基体ホルダ５１７と共に回転可能にされている。
【００１２】
堆積膜形成装置５１０が備える排気系は、円筒状反応容器５１１の排気口５２６に連通された排気配管５２８と、この排気配管５２８の経路に設けられた真空計５２５と、排気メインバルブ５２７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等の真空ポンプ５２９とを有しており、円筒状反応容器５１１内を所定の圧力に維持する。
【００１３】
以上のように構成された従来の真空処理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ている。
【００１４】
従来、上述した手法、装置により堆積膜の均一化が図られてきたが、近年、デジタル化、カラー化に伴い、堆積膜の均一性が、従来以上に求められている。また、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り、堆積膜の層構成も多様化してきた結果、真空処理条件も複雑化している。
【特許文献１】特公平５−３２４７２号公報
【特許文献２】特開平８−１５３６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、これら上述した従来の真空処理装置では、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が発生する。
【００１６】
排気口周囲や、排気配管内部にも、これら粉状の副生成物が形成され、その結果、排気のコンダクタンスが変化する。このコンダクタンスの変化は、堆積膜形成中の処理条件（特に、内圧）に影響を及ぼすと同時に、排気口の形状によっては、ガスの流れを変化させ、堆積膜の均一性に影響を及ぼす場合がある。
【００１７】
また、前述のように電子写真特性向上のために、堆積膜の層構成も多様化してきた結果、真空処理条件も複雑化している。そのため、従来の真空処理装置では、全ての処理条件に対し、原料ガスを均一に、かつ安定的に流すことが困難な場合があった。
【００１８】
さらに、多品種生産において、各々の真空処理条件が異なるため、各品種に応じ真空処理装置の最適化を行う必要があり、そのため、生産性の低下を招く場合があった。
【００１９】
従来の電子写真装置では、上記のように、堆積膜形成中にガスの流れに変化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】
しかしながら、例えば近年の高画質カラー装置では、階調性が向上されているため、上述のような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、堆積膜の膜厚や膜特性の均一性を向上させることができる真空処理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、本発明に係る真空処理装置は、減圧可能な反応空間を有する円筒形状または円筒形状を部分的に有する反応容器と、前記反応容器内を減圧する排気手段と、
前記反応容器内の長手方向に円筒状基体の軸方向が向くように前記円筒状基体を保持する基体保持手段と、
前記基体保持手段を回転させる回転手段と、
前記反応容器内に堆積膜形成用の原料ガスを導入するための原料ガス導入手段と、
前記円筒状基体を加熱するための加熱手段と、
前記原料ガスを励起させて励起種化させる放電エネルギを印加する印加手段と
を備える真空処理装置において、
前記排気手段は、
前記反応容器の側壁に、前記長手方向に向けて配列された複数の排気口と、
該複数の排気口のそれぞれに接続された排気配管と、
前記各排気配管に設けられた排気コンダクタンス調整手段と、
を有し、
前記真空処理装置には、前記複数の排気口が配列されている領域にガス流の乱れを防止するためのバッファ空間が形成されており、
前記バッファ空間は、前記反応容器から前記複数の排気口に向けて漸次窄まっていく形状となっているバッファ壁によって形成されている
ことを特徴とする。
【００２３】
上記の通り本発明の真空処理装置は、排気口を反応容器の長手方向に複数設けることで、ガスの流れに関して長手方向での均一性の向上が可能となる。
【００２４】
さらに、本発明の真空処理装置は、各排気配管排気にコンダクタンス調整手段が設けられているため、前述のように真空処理中に、排気口周囲や、排気配管内部に、粉状の副生成物が形成され、その結果、排気のコンダクタンスが変化した場合でも、排気コンダクタンス調整手段を駆動することで、真空処理中の各排気口に関する排気コンダクタンスを真空処理中一定のバランスをとることが可能となる。その結果、真空処理中のガスの流れを安定化でき、堆積膜の均一性が大幅に向上する。
【００２５】
また、多層構成の真空処理、あるいは多品種生産の場合のように真空処理条件が多様化しても上記のように、排気コンダクタンス調整手段を駆動することで、真空処理中の各排気口に関する排気コンダクタンスを一定のバランスをとることが可能となる。その結果、真空処理中のガスの流れを安定化でき、堆積膜の均一性が大幅に向上する。
【００２６】
また、多品種生産において、各々の真空処理条件が異なる場合でも、各品種に応じ簡単に排気コンダクタンスの調整によって真空処理装置の最適化を行うことが可能となり、生産性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、真空処理における反応容器内のガスの流れに関して長手方向での均一性、安定化を図ることができる。これにより、堆積膜の膜厚、ひいては膜特性の均一性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
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。
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は、１３．５６［ＭＨｚ］帯の高周波を利用した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堆積膜形成装置１１０の一例を模式的に示した縦断面図である。図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は横断面図である。
【００３１】
堆積膜形成装置１１０は、プラズマ処理によって円筒状基体１１２に堆積膜を形成するための円筒状反応容器１１１と、円筒状基体１１２を加熱するための加熱用ヒータ１１３と、円筒状反応容器１１１内に配置される円筒状基体１１２を保持する基体ホルダ１１７と、円筒状反応容器１１１内に原料ガスを導入するための原料ガス導入管１１４とを備えている。
【００３２】
また、堆積膜形成装置１１０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１２３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円筒状反応容器１１１と、この円筒状反応容器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。
【００３３】
円筒状基体１１２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１１２の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレス等が、電気伝導率が良好であるため、好適であるが、加工性や製造コストを考慮して、アルミニウムが最適である。円筒状基体１１２を形成するアルミニウムとしては、例えばＡｌ−Ｍｇ系合金、Ａ−Ｍｎ系合金のいずれかを用いることが好ましい。
【００３４】
加熱用ヒータ１１３は、基体ホルダ１１７の内部に設けられている。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。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。
【００３５】
円筒状反応容器１１１には、高周波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。円筒状反応容器１１１は、アース面である円筒状反応容器１１１の下プレート１１８、上蓋１１９とは、セラミックスからなる絶縁体１３１により絶縁されている。
【００３６】
さらに、円筒状反応容器１１１の下部には、円筒状基体１１２の軸方向が円筒状反応容器１１１の長手方向に向くように円筒状基体１１２を保持する基体ホルダ１１７を回転可能に支持する回転支持機構１０５が設けられている。この回転支持機構１０５は、基体ホルダ１１７が載置された回転台１２１と、この回転台１２１を支持する支軸１２２と、回転台１２１を回転させるためのモータ１２０とを有している。
【００３７】
そして、円筒状基体１１２は、基体ホルダ１１７上に装着されて、回転台１２１と共に支軸１２２の軸回りに回転される。
【００３８】
堆積膜形成装置１１０が備える排気系は、円筒状反応容器１１１の排気口１２６に連通された排気配管１２８と、各排気配管１２８の経路に設けられた真空計１２５Ａ〜１２５Ｃと排気コンダクタンス調整手段としてのコンダクタンスバルブ１２４Ａ〜１２４Ｃ、排気メインバルブ１２７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等の真空ポンプユニット１２９とを有しており、円筒状反応容器１１１内を所定の圧力に維持する。
【００３９】
排気口１２６は、円筒状反応容器１１１の側壁に、長手方向に３箇所直線上に配置されている。
【００４０】
排気配管１２８は、絶縁体１３１を介して、円筒状反応容器１１１の側面に接続されている。
【００４１】
以上のように構成された堆積膜形成装置１１０を用いて堆積膜を形成する方法の手順の一例について以下説明する。
【００４２】
円筒状反応容器１１１内に円筒状基体１１２が装着された基体ホルダ１１７を設置し、真空ポンプユニット１２９により円筒状反応容器１１１内を排気する。続いて円筒状反応容器１１１内にミキシング１２３および原料ガス導入管１１４を介して円筒状基体１１２の加熱に必要な原料ガス、例えばＡｒ，Ｈｅ等のガスを導入し、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、円筒状反応容器１１１内を所定の圧力になるように真空計１２５Ａ〜１２５Ｃを確認しながら調整する。
【００４３】
次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒータ１１３により円筒状基体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。
【００４４】
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１１２上に光導電層の形成を行う。
【００４５】
すなわち、加熱用の原料ガスと堆積膜形成用の原料ガスとをミキシング１２３を介して混合して導入させて、原料ガスが所望の流量になるように調整する。その際、円筒状反応容器１１１内が１３．３［ｍＰａ］〜１３３０［Ｐａ］程度の所望の圧力になるように、真空計１２５Ａ〜１２５Ｃを確認しながら真空ポンプユニット１２９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。
【００４６】
同時に、真空計１２５Ａ〜１２５Ｃの値を所定の値（比率）になるように、コンダクタンスバルブ１２４Ａ〜１２４Ｃの開口度を調整する。
【００４７】
円筒状反応容器１１１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して、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］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を介して円筒状反応容器１１１に供給することで、高周波グロー放電を生起させる。
【００４８】
この放電エネルギによって、円筒状反応容器１１１内に導入された原料ガスが分解され、円筒状基体１１２上にシリコン原子を主成分とする所望の堆積膜が形成される。
【００４９】
均一な堆積膜を形成するために、堆積膜を形成するのと同時期、あるいは円筒状基体１１２を加熱する段階で、円筒状基体１１２を回転させる。モータ１２０を回転させ、１［ｒｐｍ］〜１０［ｒｐｍ］程度、例えば１［ｒｐｍ］の回転速度で回転させる。こうすることで、円筒状基体１１２の周方向に均一な堆積膜が形成される。
【００５０】
さらに、堆積膜形成中、真空計１２５Ａ〜１２５Ｃの値を所定の値になるように、コンダクタンスバルブ１２４Ａ〜１２４Ｃの開口度を随時調整する。こうすることで、円筒状基体１１２の、長手方向のガスの流れが真空処理中安定するので、長手方向に均一な堆積膜が形成される。
【００５１】
また、例えば、多層構成の電子写真感光体を作製する場合のように真空処理条件が変化する場合は、各層毎に真空計１２５Ａ〜１２５Ｃの値を、最適な値になるように、コンダクタンスバルブ１２４Ａ〜１２４Ｃの開口度を随時調整する。このようにして円筒状基体１１２の外周面上に堆積膜が形成される。
【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、一旦コンダクタンスバルブ１２４Ａ〜１２４Ｃの開口度を全開にし、円筒状反応容器１１１内を排気する。その後、円筒状反応容器１１１および原料ガス導入管１１４内をパージガス、例えばＡｒ等の不活性ガスおよびＮ2の少なくとも一方を用いてパージ処理を行う。パージ処理完了後、円筒状反応容器１１１内をＡｒ等の不活性ガスおよびＮ2ガスの少なくとも一方を用いて、大気圧まで戻し、円筒状基体１１２を円筒状反応容器１１１内から取り出す。
【００５３】
その後に、堆積膜形成時に大量に発生し堆積したポリシラン等の副生成物のクリーニング処理を行う。その時の手順としては、円筒状基体１１２の代わりに同一形状をしたクリーニング用のダミー基体（不図示）を、円筒状反応容器１１１内に設置し、真空ポンプユニット１２９により円筒状反応容器１１１内を排気する。続いて円筒状反応容器１１１内にミキシング１２４および原料ガス導入管１１４を介してクリーニング処理に必要な原料ガス、例えばＡｒとＣｌＦ3の混合ガス等を導入し、真空ポンプユニット１２９および排気メインバルブ１２７、コンダクタンスバルブ１２４Ａ〜１２４Ｃを用いて、円筒状反応容器１１１内を所定の圧力になるように真空計１２５Ａ〜１２５Ｃを確認しながら調整する。
【００５４】
円筒状反応容器１１１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して、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］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を介して円筒状反応容器１１１に供給することで、高周波グロー放電を生起させる。この放電エネルギによって、円筒状反応容器１１１内に導入されたクリーニング用の原料ガスが分解され、円筒状反応容器１１１内がクリーニング処理される。
【００５５】
次に、クリーニング処理後に高周波電力の供給を停止し、一旦コンダクタンスバルブ１２４Ａ〜１２４Ｃの開口度を全開にし、円筒状反応容器１１１内を排気する。その後、円筒状反応容器１１１および原料ガス導入管導入管１１４内をパージガス、例えばＡｒ等の不活性ガスおよびＮ2の少なくとも一方を用いてパージ処理を行う。パージ処理完了後、円筒状反応容器１１１内をＡｒ等の不活性ガスおよびＮ2ガスの少なくとも一方を用いて、大気圧まで戻しクリーニング用のダミー基体（不図示）を円筒状反応容器１１１内から取り出す。
【００５６】
本実施形態において排気口１２６の配置としては、長手方向のガス流の均一性の面から、円筒状基体１１２の長手方向に複数個配置することを基本としているが、直線上に配置する方が、より均一性向上の面で好ましい。また、円周方向での配置としては、ガスの利用効率および装置の簡略化の面で、円周方向の一方向に配置するのが好ましい。
【００５７】
本実施形態において、図１中「Ｌ１」で示してある、一端側の排気口１２６の端から他端側の排気口１２６の端までの距離は、円筒状基体１１２の長さより長くするほうが、長手方向のガス流の均一性の面から好ましい。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の別の、具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明に際しては、第１の実施形態と同じ部材に関しては第１の実施形態と同じ符号により説明するものとする。
【００５９】
図２は、図１と同様に１３．５６［ＭＨｚ］帯の高周波を利用した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堆積膜形成装置１１０の一例を模式的に示した縦断面図である。
【００６０】
本実施形態と第１の実施形態との違いは、排気口１２６と円筒状反応容器１１１の間にガス流の乱れを防止するためのバッファ空間２００が設けられている点である。
【００６１】
図２に示すように、排気口１２６が配列されている領域にはバッファ壁２０１によってバッファ空間２００が形成されている。バッファ壁２０１は、円筒状反応容器１１１から各排気口１２６に向けて漸次窄まっていくことで、円筒状反応容器１１１と各排気口１２６との間で急激に流路断面積が変化することの無いよう滑らかに接続した形状となっている。本実施形態の装置は、円筒状反応容器１１１と各排気口１２６との間にバッファ空間２００を設けることで、装置は小型のままで長手方向のガス流の均一性を向上させることが可能となる。この理由は、以下のように推測される。
【００６２】
原料ガスは各排気口１２６に最終的には集中するため、排気口１２６の直前面と、排気口１２６の周囲では、ガスの流れが異なる。
【００６３】
その影響が、円筒状基体１１２の排気口１２６側で処理される面に現れる場合がある。このような排気口１２６近傍の、ガス流の乱れは、排気口１２６を円筒状基体１１２から、遠ざければ影響が出難くなるが、装置が大型化してしまう。本実施形態のように、排気口１２６を全て内包するような形状でバッファ空間２００を設けると、前述のような排気口１２６近傍に生じるガス流の乱れを、減少させることが可能となる。そのため、バッファ空間２００を設けない場合に比べ、排気口１２６と円筒状基体１１２の距離を大きく離すことなく、ガスの流れの乱れによる影響を低減できるので、装置は小型のままで長手方向のガス流の均一性を向上させることが可能となる。
【００６４】
図２中「Ｌ２」で示してある、バッファ空間２００の開口部の一端側から他端側までの距離は、円筒状基体１１２の長さより長くするほうが、長手方向のガス流の均一性の面から好ましい。
【００６５】
また、バッファ空間２００を形成する壁面と排気口１２６とは、図２に示すように、滑らかに接続したほうが、ガスの流れの乱れを低減でき好ましい形態となる。
【００６６】
本発明において、原料ガスを励起させて励起種化させる放電エネルギを印加する印加手段は、円筒状基体１１２に対し、複数の排気口１２６と、反対側に放電エネルギの給電点が設けられているほうが、効率的に原料ガスに放電エネルギを付与可能のため、好ましい。その結果、放電空間内のプラズマの均一性が向上する。
【００６７】
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）等の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。
【００６８】
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。
【００６９】
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／Ｏ2、ＳＦ6、ＣｌＦ3（三フッ化塩素）等が挙げられるが、本発明では、クリーニング時間を短縮する面から有効であるＣｌＦ3（三フッ化塩素）が用いられている。また、本発明においては、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が有効であり、導入される不活性ガスとして、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａｒが挙げられるが、Ａｒを用いることが好ましい。
【００７０】
以上のように構成された本発明に係る堆積膜形成装置は、排気口１２６を円筒状反応容器１１１の側壁であって長手方向に複数設けられ、さらに、各排気口１２６には排気配管１２８が接続され、各排気配管１２８には排気コンダクタンス調整手段であるコンダクタンスバルブ１２４Ａ〜１２４Ｃが設けられている。すなわち、本発明に係る真空処理装置によれば、真空処理中に、排気口周囲や、排気配管内部に、粉状の副生成物が形成され、その結果、排気のコンダクタンスが変化した場合でも、排気コンダクタンス調整手段を駆動することで、真空処理中の各排気口に関する排気コンダクタンスを真空処理中一定のバランスをとることが可能となる。その結果、真空処理中のガスの流れを安定化でき、堆積膜の均一性が大幅に向上する。
【００７１】
また、例えば、多層構成の真空処理のように、真空処理条件が多様化しても、排気コンダクタンス調整手段を駆動することで、真空処理中の各排気口に関する排気コンダクタンスの一定のバランスをとることが可能となる。その結果、真空処理中のガスの流れを安定化でき、堆積膜の均一性が大幅に向上する。
【００７２】
また、多品種生産において、各々の真空処理条件が異なる場合でも、各品種に応じ簡単に真空処理装置の最適化を行うことが可能となり、生産性の向上が可能となった。
【実施例】
【００７３】
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各実施形態と同じ符号を用いて説明する。
【００７４】
（実施例１）
図２に示すバッファ空間２００が形成された堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体１１２上に、表１に示す条件で図４に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜の形成を行った（以下、電子写真感光体と略記する）。なお、図４中の符号４０１は円筒状基体を示し、符号４０２は下部阻止層（第１層）、符号４０３は第１の光導電層（第２層）、符号４０４は表面層（第３層）をそれぞれ示す。
【００７５】
本実施例においては、各層の形成を開始する際に、表２のようにコンダクタンスバルブの開口率を調整し、各層の形成中はその開口率を維持するようにした。した。  また、図中「Ｌ２」で示すバッファ空間の開口部の一端側から他端側までの距離は、円筒状基体１１２に対し上下方向にそれぞれ、円筒状基体１１２長の１０％長くなる構成とした。
【００７６】
作成された電子写真感光体に関して「Ｖｄ母線むら」「Ｖｈ母線ムラ」「画像欠陥」の評価を実施した。評価にはキヤノン製iＲ−５０００を電子写真感光体の長手方向の表面電位が測定出来るように改造した複写機を用いて以下のように実施した。
・「Ｖｄ母線むら」
プロセススピード２６５ｍｍ／ｓｅｃ、前露光（波長６５５ｎｍのＬＥＤ）光量４ｌｘ・ｓとし、電子写真感光体の長さ方向の中央位置の表面電位が、帯電器位置にセットした表面電位計（ＴＲＥＫ社Ｍｏｄｅｌ３４４）の電位センサで４５０Ｖ（暗電位）になるように帯電器の電流値を調整する。その後、測定プローブを電子写真感光体の端部より軸方向に関して９点測定し、その９点の最大値−最小値の値をＶｄ母線ムラとして評価した。
・「Ｖｈ母線むら」
上記Ｖｄ母線むらと同じ手順で電子写真感光体の中央位置の表面電位が４５０Ｖ（暗電位）になるように帯電器の電流値を調整した後、像露光（波長６６０ｎｍのレーザ）を照射し像露光光源の光量を調整して、表面電位が２００Ｖ（明電位）となるようにした後、測定プローブを電子写真感光体の端部より軸方向に関して９点測定し、その９点の最大値−最小値の値をＶｈ母線ムラとして評価した。
・「画像欠陥」
帯電電圧、現像バイアス等を調整し、透過濃度２．０の画像を作成し、作成された画像において画像の同一面積内にある直径０．２ｍｍ以上の画像欠陥数を評価した。
・「Ｖｄ母線むら」「Ｖｈ母線ムラ」「画像欠陥」について、以下の比較例１の結果を１００として相対評価を行った。その結果を表３に示す。
【００７７】
【表１】
0004614380.tif 000002
【００７８】
【表２】
0004614380.tif 000003
【００７９】
（実施例２）
図２に示すバッファ空間２００が形成された堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体１１２上に、表１に示す条件で図４に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜の形成を行った。
【００８０】
本実施例においては、各層作成時に内圧計１２５Ａ、１２５Ｂ、１２５Ｃの値が常に一定の比率（１：１：１）となるよう、コンダクタンスバルブ１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃの開口率を各層形成中調整した以外は、実施例１と同様に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。得られた結果を表３に示す。
【００８１】
（実施例３）
図２に示すバッファ空間２００が形成された堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体１１２上に、表１に示す条件で図４に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜の形成を行った。
【００８２】
本実施例においては、図中「Ｌ２」を円筒状基体１１２と同じ長さにした以外は、実施例１と同様に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。得られた結果を表３に示す。
【００８３】
（参考例４）
図１に示す堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体１１２上に、表１に示す条件で図４に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜の形成を行った。
【００８４】
本参考例においては、図中「Ｌ１」を円筒状基体１１２と同じ長さにした以外は、実施例１と同様に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。得られた結果を表３に示す。
【００８５】
（比較例１）
図５に示す、コンダクタンスバルブを備えていない構成の堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体５１２上に、表１に示す条件で図４に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜の形成を行った。作製した電子写真感光体に対し実施例１と同様の評価を行った。得られた結果を表３に示す。
【００８６】
表３から明らかなように、本発明により、真空処理の均一性が大幅に向上することがわかる。
【００８７】
さらに、真空処理中、排気コンダクタンス調整手段であるコンダクタンスバルブ１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃを駆動し、ガスの流れを調整することで、さらに均一性の面でより好ましいことが明らかになった。
【００８８】
さらに、排気口１２６と円筒状反応容器１１１の間にバッファ空間２００を設けることで、長手方向のガス流の均一性の向上が可能であることが明らかになった。
【００８９】
さらに、バッファ空間２００の開口部の一端側から他端側までの距離を円筒状基体１１２の長さより長くするほうが、均一性の面でより好ましいことが明らかになった。
【００９０】
さらに、画像欠陥の低減が示すように、本発明によれば真空処理特性が向上することが明らかになった。この理由に関しては、以下のように推測される。上記のように本発明により基板上の堆積膜の均一性が向上する。一方、反応容器１１１等の基板以外に堆積する堆積膜の均一性も向上していると推測される。その結果、従来生じていた堆積膜中の内部応力等の歪が減少したため、堆積膜の密着性が向上し、真空処理中の膜剥れ等が減少したためと推測される。
【００９１】
【表３】
0004614380.tif 000004
【００９２】
（実施例５）
図３に示す堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状基体１１２上に、表１に示す条件で図４に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜の形成を行った。
【００９３】
図３の堆積膜形成装置は、図２の堆積膜形成装置との違いは給電点の位置である。すなわち、図２の堆積膜形成装置は、高周波電源１１６の給電点が、円筒状基体１１２を挟んで複数の排気口１２６と対向する位置に設けられている。一方、図３の堆積膜形成装置は、給電点が円筒状基体１１２を挟んで複数の排気口１２６と対向する位置以外に設けられている。
【００９４】
本実施例では、図３に示す構成の堆積膜形成装置によって作成された電子写真感光体に関して「Ｖｄ周方向むら」「画像欠陥」の評価を前述の評価用に改造した複写機を用いて以下のように行った。
・「Ｖｄ周方向むら」の評価
プロセススピード２６５ｍｍ／ｓｅｃ、前露光（波長６５５ｎｍのＬＥＤ）光量４ｌｘ・ｓ、帯電器の電流値１０００μＡの条件にて、電子写真感光体の長さ方向の中央位置の表面電位を測定する。この測定を電子写真感光体１０回転分実施し、得られた、表面電位の最大値と最小値の差をＶｄ周方向むらとして表４に示す。
「画像欠陥」
実施例１と同様に、帯電電圧、現像バイアス等を調整し、透過濃度２．０の画像を作成し、作成された画像において画像の同一面積内にある直径０．２ｍｍ以上の画像欠陥数を評価した。得られた結果を表４に示す。表４においては、実施例１で作製した電子写真感光体の「Ｖｄ周方向むら」、「画像欠陥」の結果を１００として相対評価を行った。
【００９５】
表４から明らかなように、原料ガスを励起させて励起種化させる放電エネルギを印加する印加手段が、円筒状基体に対し、複数の排気口と、反対側に放電エネルギの給電点が設けられている方が、均一性の面で好ましい。
この理由に関しては、定かではないが、以下のように推測される。
【００９６】
放電エネルギにより原料ガスを励起することで生成される活性種は、排気口に近い程、放電空間内に滞在する時間が短いと考えられる。そのため、排気手段からの距離が遠い位置より放電エネルギを供給することで、活性種が効率的に放電空間内に生成され、その結果プラズマが安定し放電空間内の均一性が向上すると考えられる。
【００９７】
【表４】
0004614380.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る堆積膜形成装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る堆積膜形成装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】実施例２で用いた堆積膜形成装置を模式的に示す断面図である。
【図４】アモルファスシリコン電子写真用感光体の層構成の一例を示す模式図である。
【図５】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。
【符号の説明】
【００９９】
１０５    回転支持機構
１１０    堆積膜形成装置
１１１    円筒状反応容器
１１２    円筒状基体
１１４、５１４    原料ガス導入管
１２４Ａ〜１２４Ｃ    コンダクタンスバルブ
１２６    排気口
１２７    排気メインバルブ
１２８    排気配管
１３０    原料ガス流入バルブ
２００    バッファ空間
【図１】
0004614380.tif 000006
【図２】
0004614380.tif 000007
【図３】
0004614380.tif 000008
【図４】
0004614380.tif 000009
【図５】
0004614380.tif 000010