(57)【要約】【課題】被処理基体を均一にプラズマ処理すること及び画像欠陥を低減することが可能な堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る堆積膜形成装置は、減圧可能な反応容器と、該反応容器内部に同一円周上に配置された複数の円筒状基体と、原料ガス導入手段と、該反応容器の外部に配置された複数の高周波電極を有し、該高周波電極に高周波電力を印加して該反応容器内にグロー放電を発生させることにより、該反応容器内に導入された原料ガスを分解し、該複数の円筒状基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、前記反応容器を構成する円筒体の一端又は両端が金属部材から成り、その他の円筒体部分は誘電体部材から構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
2005344150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧可能な反応容器と、該反応容器内部に同一円周上に配置された複数の円筒状基体と、原料ガス導入手段と、該反応容器の外部に配置された複数の高周波電極を有し、該高周波電極に高周波電力を印加して該反応容器内にグロー放電を発生させることにより、該反応容器内に導入された原料ガスを分解し、該複数の円筒状基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、
前記反応容器を構成する円筒体の一端又は両端が金属部材から成り、その他の円筒体部分は誘電体部材から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】
前記反応容器を構成する円筒体軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する前記金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．０１５以上０．３０以下であることを特徴とする請求項１記載の堆積膜形成装置。
【請求項３】
前記反応容器を構成する円筒体軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する前記金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）が０．０５０以上０．２０以下であることを特徴とする請求項１記載の堆積膜形成装置。
【請求項４】
前記高周波電極に印加する高周波電力の発振周波数が５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の範囲であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の堆積膜形成装置。
【請求項５】
前記複数の円筒状基体上に形成される堆積膜は、Ｓｉ原子を主体とする非晶質から成り、該複数の円筒状基体は電子写真用感光体として用いられることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の堆積膜形成装置。
【請求項６】
前記請求項１〜５の何れかに記載の堆積膜形成装置を用いて前記複数の円筒状基体上に堆積膜を形成することを特徴とする堆積膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体上に堆積膜を形成する装置及び方法に関する。特に、電子写真感光体に用いる堆積膜をプラズマＣＶＤ法により同時に複数の円筒状基体上に同時に形成する装置及び形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイス、電子写真用感光体、画像入力用ラインセンサー、撮影デバイス、光起電力デバイス、その他各種エレクトロニクス素子、光学素子等の形成に用いる堆積膜形成方法として、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、プラズマエッチング法等、高周波電力によって生起されたプラズマを用いた方法が多数知られており、そのための装置も実用に付されている。
【０００３】
例えばプラズマＣＶＤ法、即ち、原料ガスを高周波グロー放電により分解し、基板上に薄膜状の堆積膜を形成する方法は、好適な堆積膜形成手段として実用化されており、例えば電子写真用アモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ」とも表記する）堆積膜の形成等に利用され、そのための装置も各種提案されている。
【０００４】
特に、ＶＨＦ帯の高周波電力を用いたプラズマＣＶＤ（以下、「ＶＨＦ−ＰＣＶＤ」とも略表記する）法が注目を浴びており、このＶＨＦ−ＰＣＶＤ法を用いた各種堆積膜の開発が積極的に進められている。これは、ＶＨＦ−ＰＣＶＤ法では堆積膜の堆積速度が比較的速く、又、高品質な堆積膜が得られるため、製品の低コスト化、高品質化を同時に達成し得るものと期待されるためである。そして、複数のａ−Ｓｉ系電子写真用の感光体を同時に形成できて、生産性が高い堆積膜形成装置の開発が進められている。
【０００５】
例えば、反応容器を構成する円筒体を誘電体部材とし、カソード電極を反応容器の外側に複数配置することで、大面積で均質な高周波放電が達成され、大面積基体へのプラズマ処理を均一且つ高速に行うことが可能になる装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このような堆積膜形成装置の一例として、図６に模式的な構成図を示す。
【０００７】
図６（ａ）は概略断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の切断線Ａ−Ａ’に沿う概略断面図である。
【０００８】
反応容器は円筒体の誘電体部材６０１（ａ）、上蓋６１２及び底板６１３から成る。反応容器の下部には排気配管６０９が接続され、排気配管６０９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。反応容器の中心部を取り囲むように、堆積膜の形成される複数の円筒状基体６０５が互いに平行になるように同一円周上に配置されている。複数の円筒状基６０５は基体加熱用ヒーター６０７を内蔵した基体支持体６０６によって各々保持されている。
【０００９】
そして、反応容器内にはＳｉＨ4、ＧｅＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｂ2 Ｈ6、ＰＨ3、Ａｒ、Ｈｅ等のガスボンベから成る不図示のガス供給装置に接続されたガス供給手段６１０があり、反応容器の外には高周波電極６０２が設置されている。高周波電極６０２には、高周波電源６０３がマッチングボックス６０４と高周波電力分岐手段６１１を介して接続されている。更に、円筒状基体６０５は各々の回転機構６０８によって、回転可能になっている。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−３１０１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような従来の堆積膜形成装置及び方法により、膜堆積速度の向上による基体処理時間の短縮、同時処理が可能な基体数の増加、堆積膜特性の均一性・再現性の向上が達成され、生産コストの安い、実用的な特性と均一性を持つ電子写真用感光体を得ることが可能になった。又、真空反応容器内の清掃を厳格に行えば或る程度欠陥の少ない電子写真用感光体を得ることは可能である。
【００１２】
しかしながら、これらの堆積膜を用いた製品に対する市場の要求レベルは日々高まっており、この要求に応えるべく、より高品質の製品を製造可能な堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法が求められている。
【００１３】
例えば、電子写真用感光体の場合には、電子写真装置のプロセススピードの向上、装置の小型化、低価格化等の要求が非常に高く、これらを実現可能な感光体特性、具体的には帯電能、感度等の向上、或は生産時の良品率の向上が不可欠となっている。
【００１４】
又、近年その普及が目覚しいデジタル電子写真装置やカラー電子写真装置においては、文字原稿のみならず、例えば写真、絵、デザイン画等の画像のコピーも頻繁に行われるため、従来以上に電子写真用感光体に前回コピーした画像が次の画像に残留する、所謂光メモリーを低減することが求められている。又、この種の電子写真装置は、画像の濃度ムラを低減するために、比較的大きな面積の基体上に膜厚、膜品質共に均一な膜を形成することが求められている。
【００１５】
そして、上記従来の堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法を用いた場合には、製造条件によっては処理特性の均一性を広い範囲で得られず、近年要求されている均一性レベルを得ることが難しく電子写真用感光体としては不十分な場合があった。
【００１６】
更に、近年の電子写真装置の高性能化に対応して電子写真装置の高画質化が要求され、それに伴い現像の解像力が向上し、画像欠陥に関しても、個数、大きさ共に従来以上に低減することが必要とされている。特に、急激に需要が広がっているカラー複写機においては、これまで以上に画像欠陥に対する要求が厳しい。
【００１７】
ところが、電子写真用感光体のように大面積で比較的厚い堆積膜が要求される製品においては、その感光体の製造工程が長時間に渡るために製造工程中にダストが発生し易く、且つ、堆積面の面積が広いため、自ずとダストが付着する確率も高まる傾向がある。このダスト起因の堆積膜の異常成長は画像欠陥に直結するため、極力無くすことが必要となってきた。
【００１８】
上記の感光体の製造工程で発生する堆積膜の異常成長とは次のようなものである。
【００１９】
即ち、ａ−Ｓｉ膜は基体表面に数μｍオーダーのダストが付着していた場合、成膜中にそのダストを核として異常成長し、所謂「球状突起」が成長してとなってしまうという性質を持っている。球状この突起はダストを起点とした円錐形を逆転させた形をしており、正常堆積部分と球状突起部分の界面では局在準位が非常に多いために低抵抗化し、帯電電荷が界面を通って基体側に抜けてしまう。このため、球状突起のある部分は、画像上ではべた黒画像で白い点となって現れる（反転現像の場合はべた  白画像に黒い点となって現れる）。この所謂「ポチ」と呼ばれる画像欠陥は年々規格が厳しくなっており、大きさによってはＡ３用紙に数個存在していても不良として扱われることがある。更には、カラー複写機に搭載される場合には更に規格は厳しくなり、Ａ３用紙に１個存在していても不良となる場合がある。
【００２０】
この球状突起は、ダストを起点としているため、使用する基体は成膜前に精密に洗浄され、成膜装置に設置する行程は全てクリーンルーム或は真空下で作業が行われる。このようにして、成膜開始前に基体上に付着するダストは極力少なくするよう努力されてきており、効果を上げてきた。
【００２１】
しかし、球状突起の発生原因は基体上に付着したダストのみではない。即ち、ａ−Ｓｉ感光体を製造する場合、要求される膜厚が数μｍ〜数１０μｍと非常に厚いため、成膜時間は数時間から数１０時間に及び、この間にａ−Ｓｉ膜は基体のみではなく、反応炉壁や反応炉内の構造物にも堆積する。これらの炉壁、構造物は基体のように管理された表面や温度を有していないため、場合によっては密着力が弱く、長時間に渡る成膜中に膜剥がれを起こす場合があった。成膜中に僅かでも剥がれが発生すると、それがダストとなり、堆積中の感光体表面に付着し、これが起点となって異常成長し、球状突起の異常成長が発生してしまう。従って、高い歩留まりを維持していくためには、成膜前の基体の管理のみならず、成膜中における成膜炉内の膜剥がれの防止についても慎重な管理が必要とされ、ａ−Ｓｉ感光体の製造を難しいものにしていた。
【００２２】
従って、光学的及び電気的諸特性の要求を満足し、且つ、電子写真プロセスによる画像形成時に画像欠陥が少ない堆積膜を高収率で得るためには、改善すべき問題が残存している。
【００２３】
本発明は、被処理基体を均一にプラズマ処理すること及び画像欠陥を低減することが可能な堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明に係る堆積膜形成装置は、減圧可能な反応容器と、該反応容器内部に同一円周上に配置された複数の円筒状基体と、原料ガス導入手段と、該反応容器の外部に配置された複数の高周波電極を有し、該高周波電極に高周波電力を印加して該反応容器内にグロー放電を発生させることにより、該反応容器内に導入された原料ガスを分解し、該複数の円筒状基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、前記反応容器を構成する円筒体の一端又は両端が金属部材からなり、その他の円筒体部分は誘電体部材から構成されていることを特徴とする。
【００２５】
又、本発明に係る堆積膜形成方法は、上記堆積膜形成装置を用いて、円筒状基体にプラズマ処理を施すことを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、複数の円筒状基体上に、良好な特性を有する堆積膜を均一に再現性良く形成できると同時に、球状異常成長した突起に起因する画像欠陥を極めて少なくすることが可能である。
【００２７】
上記の効果が得られる本発明の形態について、以下、詳述する。
【００２８】
本発明者等は、図６に示したような複数の円筒状基体を同一円周上に等間隔に配置し、高周波電力導入手段を反応容器の外部に配置した堆積膜形成装置において、堆積膜の密着性を向上させてダストの発生を低減する方法を検討したところ、製造条件によっては反応容器内の一端又は両端から膜剥がれが生じる場合があることに気がついた。そして、この原因としては反応容器内の一端又は両端に放電が偏った状態になっているためであると考えた。
【００２９】
そこで、本発明者等は反応容器内の一端又は両端に放電が偏った状態を改善し、反応容器内で放電状態を均一にできる装置構成に関して鋭意検討を行った。その結果、反応容器を構成する円筒体の一端又は両端を金属部材とし、その他の円筒体部分を誘電体部材から構成することでプラズマ処理の均一性やプラズマの長時間の安定性が向上されて堆積膜の特性むらや画像欠陥、特に比較的小さな画像欠陥が改善されることが判明した。その際、反応容器を構成する円筒体軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）を好ましくは０．０１５以上０．３０以下、より好ましく０．０５０以上０．２０以下にすることで効果がより顕著になることが、本発明者等の実験によって明らかとなった。
【００３０】
即ち、反応容器を構成する円筒体の一端又は両端を金属部材とし、その他の円筒体部分を誘電体部材から構成することでプラズマ処理の均一性やプラズマの長時間の安定性が向上して堆積膜の特性むらや画像欠陥の改善が簡便且つ効果的に抑制することができる。このため、本発明によれば、プラズマの均一性並びにに安定性を向上させて、円筒状基体に形成される堆積膜の膜厚、膜質共に均一で、且つ、膜質も良好な堆積膜を再現性良く形成することができる。
【００３１】
更に、プラズマによる各部の昇温に関しても、昇温の程度が軽減されると共に温度の均一性が良好になるために、反応容器内部の部材や反応容器から堆積膜が剥離することが抑えられ、円筒状基体に形成される堆積膜に欠陥が生じることが低減される。従って、本発明に係る堆積膜形成装置によって堆積膜が形成された円筒状基体を電子写真用感光体として用いることで、得られる画像に欠陥が発生することが低減される。
【００３２】
このような効果が得られる理由に関して、現状で全てが明らかになっている訳ではないが、本発明者等は以下のように考えている。
【００３３】
反応容器の外部に高周波電極が設けられた場合、高周波電極に対向する反応容器を構成する円筒体部分は誘電体材料により形成されるが、他の部分例えば上蓋や底板は、導電性材料から成る金属部材によって形成される。これは、高周波電極から放射される電磁波を遮蔽することにより反応容器の上蓋や底板から高周波エネルギーが進入することを防止し、高周波電極と処理される円筒状基体との対称性を確保してプラズマ処理特性の均一化を促進するためである。特に、反応容器の外部に複数の高周波電極を有し、高周波電力を複数の電極に分岐して印加する構成では、高周波電力分岐手段から放射される高周波の影響を無視することができないため、高周波電力分岐手段と円筒状基体との間に位置して、高周波を遮蔽するために導電性材料から成る金属部材を配置する必要がある。
【００３４】
しかし、上蓋や底板を金属部材としているため、製造条件によっては放電状態が成膜中のマッチング調整等によって上蓋や底板に偏る状態になり易くなる場合があることが本発明者等の検討によって明らかとなった。
【００３５】
そこで、反応容器を構成する円筒体部分の一端又は両端に導電性材料から成る金属部材を配置し、高周波電極から放射される電磁波を適切に遮蔽しつつ反応容器内に導入することにより電磁波が上蓋や底板に偏ることを防止でき、本発明の効果が得られているものと考えている。そして、反応容器を構成する円筒体軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）は０．０１５より小さいと、高周波電極から放射される電磁波を遮蔽する効果が小さくなり、０．３０より大きいと電磁波を遮蔽する効果が大きくなり過ぎるため、０．０１５以上０．３０以下、より好ましく０．０５０以上０．２０以下と適切な範囲とすることで本発明の効果がより顕著になる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法は、円筒状基体の面内方向において、膜厚、膜質共に極めて均一な堆積膜を形成し得るプラズマＣＶＤによる堆積膜形成装置として適用するのに好適である。即ち、プラズマの均一性並びに長時間の安定性を向上させ、膜厚や膜質の均一性に優れ、且つ、膜質も良好な堆積膜を再現性良く形成し、画像欠陥の発生を大幅に低減して歩留を飛躍的に向上させた堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法であり、ａ−Ｓｉ電子写真用感光体のように多層構成で数１０μｍの厚さの堆積膜形成を行う際の形成装置及び形成方法に好適に適用され得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を用いて本発明の堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法について詳細に説明する。
【００３８】
図１は本発明の堆積膜形成装置及び方法で、複数の電子写真用感光体を同時に形成できる生産性の極めて高い装置の一例を模式的に示したものである。
【００３９】
図１（ａ）は概略断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の切断線Ａ−Ａ’に沿う概略断面図である。
【００４０】
図１に示す堆積膜製造装置は、原料ガスが分解される成膜空間を円筒体から成る誘電体部材１０１（ａ）、上端の金属部材１０１（ｂ）、下端の金属部材１０１（ｃ）及び上蓋１１２、底板１１３から成る反応容器に制限し、成膜空間の中心軸が円筒状基体１０５配置円の中心を通る構成とし、更に、円筒状基体１０５の配置円外に設置された高周波電極１０２を円筒体から成る誘電体部材１０１（ａ）、上端の金属部材１０１（ｂ）、下端の金属部材１０１（ｃ）の外部に位置させることにより、原料ガスの利用効率が向上し、同時に形成される堆積膜中の欠陥を減少させることが可能となる。
【００４１】
反応容器の下部には排気配管１０９が接続され、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。反応容器１０１の中心部を取り囲むように、堆積膜を形成される複数の円筒状基体１０５が互いに平行になるように同一円周上に配置されている。複数の円筒状基体１０５は基体加熱用ヒーター１０７を内蔵した基体支持体１０６によって各々保持されている。そして、反応容器内には、ＳｉＨ4、ＧｅＨ4、Ｈ2、ＣＨ4、Ｂ2 Ｈ6、ＰＨ3、Ａｒ、Ｈｅ等のガスボンベから成る不図示のガス供給装置に接続されたガス供給手段１１０があり、高周波電極１０２には、高周波電源１０３がマッチングボックス１０４と高周波電力分岐手段１１１を介して接続されている。更に、円筒状基体１０５は、各々の回転機構１０８によって回転可能になっている。
【００４２】
ここで、円筒体から成る上端の金属部材１０１（ｂ）、下端の金属部材１０１（ｃ）及び上蓋１１２、底板１１３は導電性材料から成り、材質としては導電性材料ならば何でも使用できるが、アルミニウム、鉄、ステンレス、金、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン等の金属材料の場合、加工が容易で耐久性が高く、又、再利用の利便性等の点でも好ましい。又、これらの材料中の２種以上から成る複合材料等も好適に用いられる。
【００４３】
そして、更に、反応容器を構成する円筒体軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）を好ましくは０．０１５以上０．３０以下、より好ましくは０．０５０以上０．２０以下にすることで、プラズマ処理の均一性やプラズマの長時間の安定性が向上されて堆積膜の特性むらや画像欠陥、特に比較的小さな画像欠陥が改善され、より本発明の効果が得られる。
【００４４】
図４に、反応容器を構成する円筒体の構成を説明するための模式的な構成図を示す。図４（ａ）は反応容器を構成する円筒体が誘電体部材４０１（ａ）、上端の金属部材４０１（ｂ）、下端の金属部材４０１（ｃ）から成る場合、図４（ｂ）は反応容器を構成する円筒体が誘電体部材４０１（ａ）、上端の金属部材４０１（ｂ）から成る場合、図４（ｃ）は反応容器を構成する円筒体が誘電体部材４０１（ａ）、下端の金属部材４０１（ｃ）から成る場合を示す。
【００４５】
図４（ａ）のように反応容器を構成する円筒体の金属部材が上端の金属部材４０１（ｂ）、下端の金属部材４０１（ｃ）と両端から構成される場合Ｌ２は上端の金属部材４０１（ｂ）と下端の金属部材４０１（ｃ）の軸線方向の長さの和（Ｌ２＝Ｌｂ＋Ｌｃ）で定義する。尚、ＬｂとＬｃに関しては、Ｌｂ＝ＬｃであってもＬｂ≠Ｌｃであっても本発明の効果は同様に得られる。
【００４６】
又、図２は図１において反応容器を構成する円筒体が誘電体部材２０１（ａ）と上端の金属部材２０１（ｂ）から成る以外は図１と同様の装置構成の一例を、図３は図１において反応容器を構成する円筒体が誘電体部材３０１（ａ）と下端の金属部材３０１（ｃ）から成る以外は図１と同様の装置構成の一例を説明するための模式図を示す。説明に関しては図１と同様である。
【００４７】
本発明においては、高周波電力の周波数が５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の範囲において、画像欠陥の低減効果が特に高くなる。これは、５０ＭＨｚよりも低い周波数領域においては、プラズマが安定して生成可能な圧力が急激に高まることに起因していると思われる。本発明者等の検討によれば、例えば周波数が１３．５６ＭＨｚの場合には、プラズマが安定して生成可能な圧力は、周波数が５０ＭＨｚ以上の場合と比べ約１桁から半桁高いことが確認されている。このような高い圧力においては、成膜空間中においてポリシラン等のパーティクルが生じ易く、このパーティクルが堆積膜中に取り込まれると球状突起を発生させ易くなる。
【００４８】
本発明において、高周波電力の周波数を５０ＭＨｚ以上とすることにより、プラズマ生成圧力を十分低くすることができるため、パーティクルの発生確率は激減し、円筒状基体全周に亘って良好な堆積膜が形成されるものと考えられる。
【００４９】
又、４５０ＭＨｚよりも高い周波数領域においては、プラズマの均一性の低下により４５０ＭＨｚ以下の場合と比べて膜特性の均一性に差が生じてしまう。このような膜特性の均一性に差ができると、同時に膜の応力にも差が生じ、その境界付近で膜剥がれが生じ易くなる。このため、画像欠陥が悪化し易い。周波数が４５０ＭＨｚよりも高い周波数領域においては、高周波電極近傍での電力の吸収が大きく、ここで電子の生成が最も頻繁になされるため、プラズマ不均一を生じ易く、堆積膜の特性むらに繋がり易い。４５０ＭＨｚ以下の周波数においては、高周波電極段近傍での極端な電力吸収が生じにくいため、プラズマ均一性、更には膜特性の均一性が高くなる。
【００５０】
又、高周波電源１０３，２０３，３０３は、装置に適した高周波電力を発生することが出来れば如何なるものでも好適に使用することができる。更に、高周波電源１０３，２０３，３０３の出力変動率には特に制限はない。
【００５１】
本発明で使用されるマッチングボックス１０４，２０４，３０４は高周波電源１０３，２０３，３０３と負荷の整合を取ることができるものであれば如何なる構成のものでも好適に使用することができる。又、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。又、マッチングボックス１０４，２０４，３０４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何ら問題はないが、マッチングボックス１０４，２０４，３０４から高周波電極１０２，２０２，３０２まで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ため望ましい。
【００５２】
高周波電極１０２，２０２，３０２及び高周波電力分岐手段１１１，２１１，３１１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、ステンレス等は熱伝導が良く、電気伝導も良いので好適である。これらの材料中の２種以上から成る複合材料なども好適に用いられる。
【００５３】
複数の高周波電極１０２，２０２，３０２への電力の供給は、例えば、１つの高周波電源１０３，２０３，３０３からマッチングボックス１０４，２０４，３０４を介した後、電力供給路を高周波電力分岐手段１１１，２１１，３１１で分岐させて行うことができる。又、例えば、１つの高周波電源１０３，２０３，３０３から電力供給路を高周波電力分岐手段１１１，２１１，３１１で分岐させた後、複数のマッチングボックスを介して電力供給を行っても良く、更には例えば、個々の高周波電極１０２，２０２，３０２ごとに別個の高周波電源及びマッチングボックスを設けても良いが、全ての高周波電極１０２，２０２，３０２から導入される高周波電力の周波数が完全に一致するという点、装置コストの点、装置の大きさの点から、１つの高周波電源から全ての高周波電極１０２，２０２，３０２に電力供給されることが好ましい。
【００５４】
高周波電極１０２，２０２，３０２としては棒状、筒状、球状、板状等のカソード電極や、同軸構造体の外部導体に開口部を設けそこから電力供給する手段等が用いることができる。
【００５５】
本発明で使用される反応容器を構成する円筒体の誘電体部材１０１（ａ），２０１（ａ），３０１（ａ）の材料としては、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１つ以上を含む材料によって構成されていると堆積膜の密着性が高く、球状異常成長による突起発生防止のために有効であるので好ましい。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優れ、高周波電力の吸収が少ないことからより好ましい。
【００５６】
円筒体から成る上端の金属部材１０１（ｂ），２０１（ｂ）、下端の金属部材１０１（ｃ），３０１（ｃ）及び上蓋１１２，２１２，３１２、底板１１３，２１３，３１３は導電性材料から成り、材質としては導電性材料ならば何でも使用できるが、アルミニウム、鉄、ステンレス、金、銀、銅、ニッケル、クロム、チタン等の金属材料の場合、加工が容易で耐久性が高く、又、再利用の利便性等の点でも好ましい。又、これらの材料中の２種以上から成る複合材料等も好適に用いられる。
【００５７】
円筒状基体１０５，２０５，３０５は、使用目的に応じた材質を有するものであれば良い。材質においてはアルミニウム、金、銀、銅、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。更に、これらの材料中の２種以上から成る複合材料も耐熱性が向上するために望ましい。
【００５８】
基体加熱用ヒーター１０７，２０７，３０７は真空仕様である発熱体であれば良く、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、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒とし熱交換手段による発熱体等が挙げられる。基体加熱用ヒーター１０７，２０７，３０７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、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。
【００５９】
図１の堆積膜形成装置を用いた堆積膜の形成は、例えば概略以下のようにして行われる。
【００６０】
先ず、基体支持体１０６に保持した円筒状基体１０５を円筒体から成る誘電体部材１０１（ａ）、上端の金属部材１０１（ｂ）、下端の金属部材１０１（ｃ）及び上蓋１１２、底板１１３から成る反応容器内に設置し、不図示の排気装置により排気配管１０９を通して反応容器内を排気する。続いて、基体加熱用ヒーター１０７により円筒状基体１０５を所定の温度に加熱・制御する。
【００６１】
円筒状基体１０５が所定の温度となったところで、ガス供給手段１１０を介して、原料ガスを反応容器内に導入する。原料ガスの流量が設定流量となり、又、反応容器内の圧力が安定したのを確認した後、高周波電源１０３からマッチングボックス１０４を介して高周波電極１０２へ所定の高周波電力を供給する。供給された高周波電力によって、反応容器内にグロー放電が生起し、原料ガスは励起・解離して円筒状基体１０５上に堆積膜が形成される。
【００６２】
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、続いて原料ガスの供給を停止して堆積膜の形成を終える。多層構造の堆積膜を形成する場合には、同様の操作を複数回繰り返す。この場合、各層間においては、上述したように１つの層の形成が終了した時点で一旦放電を完全に停止し、次層のガス流量、圧力に設定が変更された後、再度放電を生起して次層の形成を行っても良く、或は、１つの層の形成終了後一定時間でガス流量、圧力、高周波電力を次層の設定値に徐々に変化させることにより連続的に複数層を形成しても良い。
【００６３】
又、層と層の間で異なるガス種を使う場合には、各層の間で一旦、反応容器内の残留ガスを十分真空引きすると、異なるガス種の汚染の心配がなくなるため好ましい。
【００６４】
堆積膜の形成中、必要に応じて円筒状基体１０５を回転機構１０８により所定の速度で回転させても良い。
【００６５】
図２及び図３の堆積膜形成装置を用いた堆積膜の形成に関しても、上記図１の場合と同様に行われる。
【００６６】
本発明を用いることにより、例えば図５に示すようなａ−Ｓｉ系電子写真用感光体が形成可能である。
【００６７】
図５（ａ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、水素原子又はハロゲン原子を構成要素として含むａ−Ｓｉから成り、光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。
【００６８】
図５（ｂ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、水素原子又はハロゲン原子を構成要素として含むａ−Ｓｉから成り、光導電性を有する光導電層５０２と、ａ−Ｓｉ系（又はアモルファス炭素系）表面層５０３が設けられて構成されている。
【００６９】
図５（ｃ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、ａ−Ｓｉ系電荷注入阻止層５０４と、水素原子又はハロゲン原子を構成要素として含むａ−Ｓｉから成り、光導電性を有する光導電層５０２と、ａ−Ｓｉ系（又はアモルファス炭素系）表面層５０３が設けられて構成されている。
【００７０】
図５（ｄ）に示す電子写真用感光体５００は、支持体５０１の上に、光導電性を有する光導電層５０２が設けられている。この光導電層５０２は水素原子又はハロゲン原子を構成要素として含むａ−Ｓｉから成る電荷発生層５０５及び電荷輸送層５０６とから成り、その上にａ−Ｓｉ系（又はアモルファス炭素系）表面層５０３が設けられている。
【００７１】
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【実施例１】
【００７２】
図１に示す堆積膜形成装置を用い、外径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍのアルミニウム製の円筒状基体１０５上に、高周波電源１０３の発振周波数を１０５ＭＨｚとして表１に示す条件に従い、円筒状基体側から順に電荷注入阻止層、光導電層、表面層から成るａ−Ｓｉ電子写真用感光体を作製した。
【００７３】
この際、反応容器を構成する円筒体から成る誘電体部材１０１（ａ）の材質はアルミナ製、円筒体から成る上端の金属部材１０１（ｂ）及び下端の金属部材１０１（ｃ）の材質はステンレス製として、反応容器を構成する円筒体軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２＝Ｌｂ＋Ｌｃ）の比（Ｌ２／Ｌ１）を０．０１５以上０．３０以下の範囲で変化させた。この際、Ｌｂ＝Ｌｃとした。
【００７４】
【表１】
2005344150.tif 000003
＜比較例１＞
図６に示す堆積膜形成装置を用い、外径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍのアルミニウム製の円筒状基体６０５上に、高周波電源６０３の発振周波数を１０５ＭＨｚとして表１に示す条件に従い、円筒状基体側から順に電荷注入阻止層、光導電層、表面層から成るａ−Ｓｉ電子写真用感光体を作製した。この際、反応容器を構成する円筒体から成る誘電体部材６０１（ａ）の材質はアルミナ製とした。
【００７５】
実施例１、比較例１で作製したａ−Ｓｉ電子写真用感光体は、下記の方法で突起数、画像欠陥、帯電能、感度、光メモリー、帯電能むら、感度むら及び光メモリーむらの評価を行った。
【００７６】
（球状突起数）
得られた感光体の表面を倒立型金属顕微鏡（ユニオン光学株式会社Ｖｅｒｓａｍｅｔ−２）で観察した。そして、１０μｍ以上２０μｍ未満及び２０μｍ以上の大きさの球状突起の数を数え、１０ｃｍ2当たりの個数を調べた。
【００７７】
（画像欠陥）
本テスト用に改造したキヤノン製複写機ｉＲ５０００に本実施例で作製した電子写真用感光体を設置し、プロセススピード２６５ｍｍ／ｓｅｃ、前露光（波長６６０ｎｍのＬＥＤ）光量４１ｘ・ｓ、主帯電器の電流値１０００μＡの条件にて画像形成を行い、Ａ３サイズの黒原稿を複写した。こうして得られた画像を観察し、直径０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満及び直径０．３ｍｍ以上の球状突起に起因する白ポチの個数を数えた
。
【００７８】
（帯電能、帯電能むら）
電子写真装置の主帯電器に一定の電流（例えば１０００μＡ）を流し、現像器位置にセットした表面電位計（ＴＲＥＫ社Ｍｏｄｅｌ３４４）の電位センサーにより暗部電位を測定した。従って、暗部電位が大きいほど帯電能が良好であることを示す。帯電能測定は感光体の軸線方向全領域に渡って行い、その平均値とした。そして、帯電能むらは最大値と最小値の差で評価し値が小さいほど良好であることを示す。
【００７９】
（感度、感度むら）
現像器位置での暗部電位が４５０Ｖとなるよう主帯電器電流を調整した後、現像器位置での明部電位が５０Ｖとなるよう像露光（波長６５５ｎｍの半導体レーザー）を調整した際の像露光量により評価する。従って、像露光量が少ないほど感度が良好であることを示す。感度測定は感光体の軸線方向全領域に亘って行い、その平均値とした。従って、数値が小さいほど良好である。そして、感度むらは最大値と最小値の差で評価し値が小さいほど良好であることを示す。
【００８０】
（光メモリー、光メモリーむら）
現像器位置における暗部電位が４５０Ｖとなるように主帯電器の電流値を調整した後、明部電位が５０Ｖとなるよう像露光光量を調整する。この状態でキヤノン製ゴーストテストチャート（部品番号：ＦＹ９−９０４０）に反射濃度１．１、直径５ｍｍの黒丸を貼り付けたものを原稿台に置き、その上にキヤノン製中間調チャートを重ねて置いた際のコピー画像において、中間調コピー上に認められるゴーストチャート直径５ｍｍの黒丸の反射濃度と中間調部分の反射濃度との差を測定することにより評価する。光メモリーの測定は、感光体の軸線方向全領域に亘って行い、その平均値とした。従って、数値が小さいほど良好である。そして、光メモリーむらは前述した反射濃度との差の最大値と最小値の差で評価した。値が小さいほど良好であることを示す。
【００８１】
球状突起数、画像欠陥、帯電能、感度、光メモリー、帯電能むら、感度むら及び光メモリーむらの評価は比較例１で作製した電子写真用感光体を基準にし以下のようにした。
【００８２】
◎◎：２０％以上の良化
◎  ：１０％以上２０％未満の良化
○  ：１０％未満の良化
△  ：同等
×  ：悪化
実施例１、比較例１の評価結果を表２に示す。表２から分かるように、反応容器を構成する円筒体の両端が金属部材から成り、その他の円筒体部分は誘電体部材から構成されている堆積膜形成装置を用いることにより本発明の効果が得られることが分かる。又、反応容器を構成する円筒体の軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）を０．０１５以上０．３０以下にした場合に良化する効果が増し、０．０５０以上０．２０以下にした場合により一層良化する効果が増すことが分かる。
【００８３】
又、実施例１で作製された電子写真用感光体は、画像特性においてもハーフトーン画像にむらは無く均一で良好な画像が得られることが分かった。更に、文字原稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。そして、写真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な画像を得ることができ、極めて良好なものであった。
【００８４】
更に、図２及び図３の装置を用いて実施例１と同様にａ−Ｓｉ電子写真用感光体を作製したところ、実施例１と同様に反応容器を構成する円筒体の一端が金属部材から成り、その他の円筒体部分は誘電体部材から構成されている堆積膜形成装置を用いることにより本発明の効果が得られ、又、反応容器を構成する円筒体軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２）の比（Ｌ２／Ｌ１）を０．０１５以上０．３０以下にした場合に良化する効果が増し、０．０５０以上０．２０以下にした場合により一層良化する効果が増すことが分かった。
【００８５】
そして、作製された電子写真用感光体は、画像特性においてもハーフトーン画像にむらは無く均一で良好な画像が得られることが分かった。更に、文字原稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。そして、写真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な画像を得ることができ、極めて良好なものであった。
【００８６】
【表２】
2005344150.tif 000004
【実施例２】
【００８７】
実施例１において、反応容器を構成する円筒体の軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２＝Ｌｂ＋Ｌｃ）の比（Ｌ２／Ｌ１）を０．０５０として高周波電源１０３の発振周波数を３０ＭＨｚ以上５００ＭＨｚ以下の範囲で変化させた以外は実施例１と同様にしてａ−Ｓｉ電子写真用感光体を作製した。
【００８８】
実施例２で作製した電子写真用感光体を実施例１と同様に比較例１で作製した電子写真用感光体を基準にして評価した結果を表３に示す。表３から明らかなように、高周波電力の発振周波数を５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の範囲にすることで、より本発明の効果が得られることが分かる。
【００８９】
又、実施例２で作製された電子写真用感光体は、画像特性においてもハーフトーン画像にむらは無く均一で良好な画像が得られることが分かった。更に、文字原稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。そして、写真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な画像を得ることができ、極めて良好なものであった。
【００９０】
更に、図２及び図３の装置を用いて同様の検討を行ったところ、同様に５０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の範囲にすることで、より本発明の効果が得られることが分かった。
【００９１】
【表３】
2005344150.tif 000005
【実施例３】
【００９２】
図１に示す堆積膜形成装置を用い、外径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍのアルミニウム製の円筒状基体１０５上に、発振周波数１０５ＭＨｚの高周波電源１０３に加えて不図示の高周波電源として発振周波数が６０ＭＨｚのものを用い表４に示す条件に従い、円筒状基体側から順に電荷注入阻止層、光導電層（電荷輸送層、電荷発生層）、表面層から成るａ−Ｓｉ電子写真用感光体を作製した。この際、反応容器を構成する円筒体から成る誘電体部材１０１（ａ）の材質はアルミナ製、円筒体から成る上端の金属部材１０１（ｂ）及び下端の金属部材１０１（ｃ）の材質はステンレス製として、反応容器を構成する円筒体軸線方向の長さ（Ｌ１）に対する金属部材の軸線方向の長さ（Ｌ２＝Ｌｂ＋Ｌｃ）の比（Ｌ２／Ｌ１）を０．０８０とした。尚、この際、Ｌｂ＝２Ｌｃとした。
【００９３】
実施例３で作製した電子写真用感光体を実施例１と同様に比較例１で作製した電子写真用感光体を基準にし評価したところ、実施例１と同様に良好な結果が得られた。
【００９４】
又、実施例３で作製された電子写真用感光体は、画像特性においてもハーフトーン画像にむらは無く、均一で良好な画像が得られることが分かった。更に、文字原稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。そして、写真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な画像を得ることができ、極めて良好なものであった。
【００９５】
更に、図２及び図３の装置を用いて同様の検討を行ったところ、実施例３と同様に良好な結果が得られた。
【００９６】
【表４】
2005344150.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の堆積膜形成装置の一例を示した模式的な構成図である。
【図２】本発明の堆積膜形成装置の他の一例を示した模式的な構成図である。
【図３】本発明の堆積膜形成装置の他の一例を示した模式的な構成図である。
【図４】本発明の堆積膜形成装置における反応容器を構成する円筒体の構成を説明するための模式的な構成図である。
【図５】本発明により形成可能な電子写真用感光体の層構成の一例を示した図である。
【図６】従来の電子写真用感光体の製造装置の一例を示した模式的な構成図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０１（ａ），２０１（ａ），３０１（ａ），４０１（ａ），６０１（ａ）  誘電体部材
１０１（ｂ），２０１（ｂ），４０１（ｂ）  上端の金属部材
１０１（ｃ），３０１（ｃ），４０１（ｃ）  下端の金属部材
１０２，２０２，３０２，６０２  高周波電極
１０３，２０３，３０３，６０３  高周波電源
１０４，２０４，３０４，６０４  マッチングボックス
１０５，２０５，３０５，６０５  円筒状基体
１０６，２０６，３０６，６０６  基体支持体
１０７，２０７，３０７，６０７  基体加熱用ヒーター
１０８，２０８，３０８，６０８  回転機構
１０９，２０９，３０９，６０９  排気配管
１１０，２１０，３１０，６１０  ガス供給手段
１１１，２１１，３１１，６１１  高周波電力分岐手段
１１２，２１２，３１２，６１２  上蓋
１１２，２１２，３１２，６１２  底板
５００  電子写真用感光体
５０１  支持体
５０２  光導電層
５０３  表面層
５０４  電荷注入阻止層
５０５  電荷発生層
５０６  電荷輸送層
【図１】
2005344150.tif 000007
【図２】
2005344150.tif 000008
【図３】
2005344150.tif 000009
【図４】
2005344150.tif 000010
【図５】
2005344150.tif 000011
【図６】
2005344150.tif 000012