(57)【要約】【課題】基体上に形成された膜の厚みを略均一にすることが可能な発熱体ＣＶＤ装置及び発熱体ＣＶＤ法による成膜方法を提供すること。【解決手段】基体２を収容する真空容器１と、該真空容器１内に原料ガスを供給するガス供給手段７と、該ガス供給手段７より供給される原料ガスに接触するように配置された長尺状の発熱体４と、を備え、ガス供給手段７からの原料ガスを発熱体４の発する熱によって分解し、該分解された原料ガス成分を基体上に堆積させて成膜を行う発熱体ＣＶＤ装置において、発熱体４の発熱時、発熱体４の端部を発熱体４の長手方向に移動可能とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体を収容する真空容器と、該真空容器内に原料ガスを供給するガス供給手段と、該ガス供給手段より供給される原料ガスに接触するように配置された長尺状の発熱体と、を備え、前記ガス供給手段からの原料ガスを前記発熱体の発する熱によって分解し、該分解された原料ガス成分を基体上に堆積させて成膜を行う発熱体ＣＶＤ装置において、
前記発熱体の発熱時、該発熱体の端部を前記発熱体の長手方向に移動可能としたことを特徴とする発熱体ＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記発熱体の両端に一対の電極を接続し、該電極の少なくとも一方を前記発熱体の長手方向に移動させることにより前記発熱体の端部を移動可能としたことを特徴とする請求項１に記載の発熱体ＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記発熱体の端部は発熱体を発熱させる際に発熱体自体の熱膨張によって生じる発熱体のたわみを小さくするように発熱体の長手方向外側に移動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発熱体ＣＶＤ装置。
【請求項４】
前記発熱体に発熱体の長手方向外側に向かう引張力を印加することにより前記発熱体の端部を移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発熱体ＣＶＤ装置。
【請求項５】
前記引張力の印加時における発熱体中の応力が弾性限度以下に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の発熱体ＣＶＤ装置。
【請求項６】
前記基体及び前記発熱体が略平行に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発熱体ＣＶＤ装置。
【請求項７】
基体及び長尺状の発熱体を収容する真空容器内に原料ガスを供給するとともに、該供給された原料ガスを前記発熱体の発する熱によって分解し、該分解された原料ガス成分を基体上に堆積させて成膜を行う発熱体ＣＶＤ法による成膜方法において、
前記発熱体の発熱時、該発熱体の端部を長手方向に移動させることを特徴とする発熱体ＣＶＤ法による成膜方法。
【請求項８】
前記発熱体の両端に一対の電極を接続し、該電極の少なくとも一方を前記発熱体の長手方向に移動させることにより前記発熱体の端部を移動可能としたことを特徴とする請求項７に記載の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法。
【請求項９】
前記発熱体の端部は発熱体を発熱させる際に発熱体自体の熱膨張によって生じる発熱体のたわみを小さくするように発熱体の長手方向外側に移動することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法。
【請求項１０】
前記発熱体に発熱体の長手方向外側に向かう引張力を印加することにより前記発熱体の端部を移動させることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法。
【請求項１１】
前記引張力の印加時における発熱体中の応力が弾性限度以下に設定されていることを特徴とする請求項１０に記載の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法。
【請求項１２】
前記基体及び発熱体が略平行に配置されていることを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料ガスを発熱体の発する熱で分解することにより、分解成分を基体上に堆積させて成膜を行う発熱体ＣＶＤ装置及び発熱体ＣＶＤ法による成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種半導体デバイスの成膜には、ＣＶＤ法が多く用いられている。ＣＶＤ法にはプラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、発熱体ＣＶＤ法がある。このうち、発熱体ＣＶＤ法は原料ガスを発熱体の熱によって分解し、これを基体上に成膜するという成膜方法であり、熱ＣＶＤ法に比べて成膜中の基体の温度を低くできるため、基体材料の使用範囲を広くすることができる上に、プラズマＣＶＤ法のように基体上の膜がプラズマによってダメージを受けることもないことから、種々の基体上に良質の膜を得ることができる成膜方法として注目されている。
【０００３】
かかる従来の発熱体ＣＶＤ装置は、例えば図８に示す如く、基体２２及び基体保持手段２３を収容する真空容器２１と、該真空容器２１内に原料ガスを供給するガス供給手段２７と、該ガス供給手段２７より供給される原料ガスに接触するように真空容器２１内に配置された発熱体２４と、を備えた構造のものが知られている。
【０００４】
この発熱体ＣＶＤ装置は、例えば、基体上にａ−Ｓｉ系の膜を堆積させる場合、真空ポンプを用いて真空容器２１内を真空状態に保持した状態で、ＳｉＨ４とＨ２を所定の比率で混合してなる原料ガスを、ガス供給手段２７を用いて真空容器２１内に供給するとともに、該供給された原料ガスを発熱体２４に接触させつつ発熱体２４を１２００℃〜２５００℃で加熱し、その熱によって原料ガスを分解し、該分解された原料ガス成分（Ｓｉ）を基体２２上に堆積させることにより、基体２２上にａ−Ｓｉ系膜を成膜する。
【０００５】
なお、真空容器２１内に配置される発熱体２４は、例えばＴａ，Ｗ，Ｍｏなどの電気抵抗材料により形成されており、その両端には一対の電極２５が接続されている。そしてこの電極２５を介して発熱体２４に所定の電力が印加されると、発熱体２４がジュール発熱を起こし、発熱体２４が所定の温度で発熱する。
【特許文献１】特許第３１４５５３６号公報
【特許文献２】特開２００２−９３７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、発熱体２４に接続される電極２５の位置は通常固定されている。この状態で発熱体２４を発熱させると、その熱によって発熱体２４が膨張して長さが大きくなり、発熱体２４の一部がたわんでしまう。その結果、たわみが生じた領域と他の領域とで発熱体２４と基体２２との間の距離が異なることとなり、基体２２上の膜の厚みが不均一になるおそれがあった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み案出されたものであり、その目的は基体上に形成された膜の厚みを略均一にすることが可能な発熱体ＣＶＤ装置及び発熱体ＣＶＤ法による成膜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発熱体ＣＶＤ装置は、基体を収容する真空容器と、該真空容器内に原料ガスを供給するガス供給手段と、該ガス供給手段より供給される原料ガスに接触するように配置された長尺状の発熱体と、を備え、前記ガス供給手段からの原料ガスを前記発熱体の発する熱によって分解し、該分解された原料ガス成分を基体上に堆積させて成膜を行う発熱体ＣＶＤ装置において、前記発熱体の発熱時、発熱体の端部を前記発熱体の長手方向に移動可能としたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の発熱体ＣＶＤ装置は、上記装置において、前記発熱体の両端に一対の電極を接続し、該電極の少なくとも一方を前記発熱体の長手方向に移動させることにより前記発熱体の端部を移動可能としたことを特徴とする。
【００１０】
更に本発明の発熱体ＣＶＤ装置は、上記装置において、前記発熱体の端部は発熱体を発熱させる際に発熱体自体の熱膨張によって生じる発熱体のたわみを小さくするように発熱体の長手方向外側に移動することを特徴とする。
【００１１】
また更に本発明の発熱体ＣＶＤ装置は、上記装置において、前記発熱体に発熱体の長手方向外側に向かう引張力を印加することにより前記発熱体の端部を移動させることを特徴とする。
【００１２】
更にまた本発明の発熱体ＣＶＤ装置は、上記装置において、前記引張力の印加時における前記発熱体中の応力が弾性限度以下に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
また本発明の発熱体ＣＶＤ装置は、上記装置において、前記基体及び前記発熱体が略平行に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
一方、本発明の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法は、基体及び長尺状の発熱体を収容する真空容器内に原料ガスを供給するとともに、該供給された原料ガスを前記発熱体の発する熱によって分解し、該分解された原料ガス成分を基体上に堆積させて成膜を行う発熱体ＣＶＤ法による成膜方法において、前記発熱体の発熱時、該発熱体の端部を長手方向に移動させることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法は、上記成膜方法において、前記発熱体の両端に一対の電極を接続し、該電極の少なくとも一方を前記発熱体の長手方向に移動させることにより前記発熱体の端部を移動可能としたことを特徴とする。
【００１６】
更に本発明の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法は、上記成膜方法において、前記発熱体の端部は発熱体を発熱させる際に発熱体自体の熱膨張によって生じる発熱体のたわみを小さくするように発熱体の長手方向外側に移動することを特徴とする。
【００１７】
また更に本発明の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法は、上記成膜方法において、前記発熱体に発熱体の長手方向外側に向かう引張力を印加することにより前記発熱体の端部を移動させることを特徴とする。
【００１８】
更にまた本発明の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法は、上記成膜方法において、前記引張力の印加時における前記発熱体中の応力が弾性限度以下に設定されていることを特徴とする。
【００１９】
また本発明の発熱体ＣＶＤ法による成膜方法は、上記成膜方法において、前記基体及び発熱体が略平行に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、発熱体ＣＶＤ法による成膜に供する発熱体を発熱させる際、長尺状の発熱体の端部を長手方向に移動可能としたことから、成膜時における発熱体の熱によって発熱体が膨張したとしても、発熱体のたわみを良好に防止して発熱体を略直線状に保持することができ、発熱体と基体との間の距離を長手方向にわたり略一定とすることが可能となる。その結果、基体上に形成される膜の厚みを略均一とすることができる。
【００２１】
また本発明によれば、前記引張力の印加時における前記発熱体中の応力を弾性限度以下に設定することにより、発熱体に印加される引張力により発熱体が大きく伸びることが良好に防止される。従って、発熱体の断面積が大幅に変化して発熱体の発熱特性が大きく変動したり、あるいは、発熱体に断線が生じたりすることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施形態に係る発熱体ＣＶＤ装置内の側面図、図２は図１の発熱体ＣＶＤ装置内の上面図である。なお、これらの図面は模式的なものである。
【００２４】
図１に示す発熱体ＣＶＤ装置は、大略的に、基体２を収容する真空容器１と、該真空容器１内に原料ガスを供給するガス供給手段７と、該ガス供給手段７より供給される原料ガスに接触するように配置された発熱体４と、を備えた構造を有している。
【００２５】
真空容器１は、その内部に基体２や基体支持体３、発熱体４、ガス供給手段７等を収容すべく中空状態に形成されており、基体２の出し入れができるように容器の一部、例えば上蓋が開閉可能に形成される。また真空容器１はガス供給手段７によって導入された原料ガスを排気する際に用いられるガス排気口を有している。なお、容器自体はステンレス鋼やアルミニウムなどの金属材料により形成されているのが一般的である。
【００２６】
また真空容器１内に収容される基体２は円筒状に形成されており、その内部を真空容器１内にセットされた円筒状の基体支持体に挿入することで真空容器１内に収容される。
【００２７】
基体２の材質としては、導電性、または絶縁性、あるいは絶縁性基体の表面に導電層を形成したものが使用される。導電性基体としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、ステンレススチール（ＳＵＳ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）等の金属またはこれらの合金が挙げられる。絶縁性基体としては、ホウ珪酸ガラスやソーダガラス、パイレックス(Ｒ）ガラス等のガラスやセラミックス、石英、サファイアなどの無機絶縁物、あるいはフッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ビニロン、エポキシ、マイラー等の合成樹脂絶縁物が挙げられる。また絶縁性基体上に導電層を形成する場合、導電層の材料としてはＩＴＯ（インジウム、錫、酸化物）や酸化錫、酸化鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅やＡｌ、Ｎｉ、金（Ａｕ）等が挙げられ、かかる導電層は従来周知の薄膜形成技術、例えば、真空蒸着法、活性反応蒸着法、イオンプレーティング法、ＲＦスパッタリング法、ＤＣスパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スプレー法、塗布法、浸漬法などで形成される。なお、基体２がＡｌにより円筒状に形成する場合、従来周知の押出加工法を採用することにより製作される。
【００２８】
また上述の基体２を支持する基体支持体３はステンレス鋼やアルミニウムにより円筒状に形成されており、成膜時、回転モータなどの動力を用いて中心軸を中心に基体２と共に回転させることが好ましく、これによって発熱体４によって分解された原料ガスの分解成分を基体表面の全体にわたり被着させることができ、略一様な膜厚分布を得ることができる。なお、基体支持体３の回転速度としては、１ｒｐｍ〜１０ｒｐｍが好ましい。
【００２９】
また基体支持体３は、その内部に加熱手段や冷却手段、温度検出手段を有しており、温度検出手段で基体支持体３の温度を検出するとともに、該検出した温度をモニタリングしながら、図示しない温度調節器を用いて加熱手段と冷却手段を制御することによって、基体温度を所望の温度に維持している。なお、成膜中の基体温度はａ−Ｓｉ系の材料を堆積させる場合、１００〜５００℃、好適には２００〜３５０℃の一定温度に制御される。また加熱手段としては、ニクロム線やシーズヒーター、カートリッジヒーターなどの電気的なものや、油などの熱媒体が使用され、冷却手段としては空気や窒素ガス等の気体や水、油などからなる冷却媒体が使用され、これらが基体支持体３の内部を循環するように流動させることが好ましい。温度検出手段としては、サーミスタや熱電対などが用いられる。
【００３０】
一方、真空容器１の内部には、上述の基体２に対して略平行に配される長尺状の発熱体４がガス供給手段７から供給される原料ガスに接触するように配設され、更に発熱体４の長手方向両端には電極５が電気的に接続されている。
【００３１】
この発熱体４は、抵抗材料から成っており、両端に接続される電極５を介して電力が供給されると、ジュール発熱を起こし、接触する原料ガスを分解するのに必要な温度（例えば１２００℃〜２５００℃）となる。
【００３２】
発熱体４の抵抗材料としては、原料ガスと触媒反応あるいは熱分解反応を起こして、その反応生成物を堆積種とし、且つ発熱体自身が昇華や蒸発により堆積される膜中に混入しにくいものが用いられ、例えば、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、モリブデン（Ｍｏ）、Ｔｉ、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、コバルト（Ｃｏ）、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｎやそれらの合金などが好適に使用される。またこれらの抵抗材料は融点が比較的高いものが好ましく、例えば融点が２６００℃〜３４００℃であることが好ましい。
【００３３】
また長尺状の発熱体４は、上述の抵抗材料で製作されたワイヤやフィラメント、リボン等を１本単体で構成したり、複数本を束ねて構成したりすることにより形成される。
【００３４】
発熱体４の配設位置は、発熱体４の発熱によって生成された堆積種（分解成分）を基体に向けて効率的に輸送するため、あるいは、発熱体４からの輻射熱による基体や膜への損傷を防止するため、基体２に対して３〜１００ｍｍ、好適には５〜５０ｍｍ、更に好適には１０〜４０ｍｍの間隔を空けた箇所に設定される。
【００３５】
また発熱体４の両端に接続される一対の電極５は、例えばＡｌやＣｕ、Ａｕ、Ａｇなどの金属材料により形成されており、両電極５間に所定の電位差が生じるように外部電源の端子に接続され、該電位差に応じた電流が発熱体４に供給される。なお、電極５と発熱体４との電気的接続は例えば圧着端子を介して行われる。
【００３６】
そして、この電極５は、その一方もしくは双方が発熱体４の長手方向に沿って移動可能となっている。本実施形態においては、上方（重力の向きと反対側）の電極５が真空容器内に固定され、下方（重力の向き）の電極５が真空容器内に固定されずに移動可能に保持されているため、下方の電極５は発熱体４に引張力を付与している。
【００３７】
この移動可能な下方の電極５の周囲には、支持部材６ｂと、該支持部材６ｂ及び電極５を電気的に接続する接続部材６ａと、が配設されている。
【００３８】
接続部材６ａは、アルミニウムや金、銀、銅等の導電性材料により形成された板バネ、つる巻きバネなどの各種バネや金属性のワイヤ、空圧、油圧サスペンションなど、電極５と支持部材６ｂとを電気的に接続可能な部材により形成されている（本実施形態においては板バネ）。
【００３９】
この接続部材６ａは、電極５の質量が小さいために電極５による発熱体４への引張力だけでは発熱体４を直線状に保持することが困難である場合、電極５に十分な引張力を付与できる部材（バネ、サスペンション等）により形成されることが好ましい。例えば、接続部材６ａが板バネの場合、電極５に引張力を付与できるように板バネを伸長させた状態で真空容器１内に設置する。一方、電極５の質量が大きいために電極５の重みだけで発熱体４を直線状に保持することが可能な場合、接続部材６ａは必ずしも電極５に引張力を付与するような部材で形成する必要はなく、単に電極５と支持部材６ｂとを電気的に接続できる部材であれば良い。
【００４０】
また支持部材６ｂは、アルミニウムやステンレス鋼等の導電性材料により形成され、本実施形態においては、内部に電極５を収容する空間を有した箱型に形成されている。この支持部材６ｂは、上述の接続部材６ａを支持するとともに接続部材６ａを外部電源と電気的に接続する作用を為す。なお、電極５が左右に振れて位置が不安定になるのを防止するため、電極５を収容する支持部材６ｂの空間は電極５の配設位置近傍で幅を電極５の幅よりも大きく、且つ１．１倍以下に設定することが好ましい。
【００４１】
このように下方の電極５が真空容器１内で固定されるのではなく、接続部材６ａや支持部材６ｂによって移動可能に保持されていることから、電極５の自重により発熱体４の端部が長手方向外側に適度な大きさの引張力が印加された状態にある。従って、発熱体４の発熱によって発熱体４が熱膨張しても、発熱体４に大きなたわみが生じたりすることを良好に防止し、発熱体４を略直線状に保持することができる。従って、発熱体４と基体２との間の距離を長手方向にわたり略一定とすることが可能となり、基体上に形成される膜の厚みを略均一とすることができる。
【００４２】
なお、発熱体４に印加される引張力の大きさは、電極５の重さ、接続部材（バネ）６ａの長さ・バネ定数等を適宜可変させることにより調整される。
【００４３】
また引張力の印加時における発熱体４中の応力は弾性限度以下に設定することが好ましく、この場合、発熱体４の端部の移動により発熱体４が大きく伸びることが良好に防止される。従って、発熱体４の断面積が大幅に変化して発熱体４の発熱特性が大きく変動したり、あるいは、発熱体４に断線が生じたりすることを防止できる。なお、発熱体４中の応力は、（発熱体４に印加される引張力の最大値）／（成膜前の発熱体４の断面積）と定義するものとする。
【００４４】
一方、原料ガスを真空容器１内に供給するガス供給手段７は、供給する原料ガスが発熱体４の表面に接触するように配置されており、例えば、発熱体４が基体２とガス供給手段７の間に位置するように配置される。
【００４５】
ガス供給手段７は、中空構造を有する筐体に多数のガス吹き出し孔８を形成した構造を有しており、外部より筐体内に供給される原料ガスを、ガス吹き出し孔８を介して真空容器１内に供給している。そして、供給された原料ガスは発熱体４に接触される。
【００４６】
ガス供給手段７の筐体は、筒状や長尺状など種々の形状が考えられる（本実施形態においては長尺状）。ガス供給手段７の筐体は、真空容器１と一体化しても別体化しても良い（本実施形態においては別体）。
【００４７】
またガス供給手段７に設けられるガス吹き出し孔８は、円形や三角形、正方形、長方形、菱形、六角形、スリット形状など、種々の形状が考えられ、原料ガスが発熱体４に容易に接触させるため、筐体の発熱体側表面に設けることが好ましい。
【００４８】
一方、ガス供給手段７より供給される原料ガスは、成膜対象がａ−Ｓｉ系の膜である場合、ＳｉとＨとからなる化合物やシリコンと水素以外のハロゲン元素とからなる化合物が用いられ、例えば、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、Ｓｉ３Ｈ８、ＳｉＦ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＣｌ２Ｈ２等が用いられる。
【００４９】
また原料ガスとともに供給される希釈用ガスとしては、Ｈ２、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｘｅ等が用いられる。原料ガスとともに供給される価電子制御ガス（膜中の価電子数を制御するガス）には、Ｐ型不純物として元素周期律表第III族Ｂの元素（Ｂ，Ａｌ，Ｇａなど）を含む化合物、例えばＢ２Ｈ６、Ｂ（ＣＨ３）３、Ａｌ（ＣＨ３）３，Ａｌ（Ｃ２Ｈ５）３、Ｇａ（ＣＨ３）３などが用いられる。Ｎ型不純物としては元素周期律表第Ｖ族Ｂの元素（Ｐ，Ａｓ，Ｓｂなど）を含む化合物、例えばＰＨ３、Ｐ２Ｈ４、ＡｓＨ３、ＳｂＨ３などが用いられる。またバンドギャップ調整用ガスとしては、バンドギャップを拡大する元素であるＣ、Ｎ、Ｏを含む化合物、例えばＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ３Ｈ８、Ｎ２、ＮＨ３、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｏ２、ＣＯ、ＣＯ２等やバンドギャップを狭める元素であるＧｅ，Ｓｎを含む化合物、例えばＧｅＨ４、ＳｎＨ４、Ｓｎ（ＣＨ３）３等が用いられる。
【００５０】
なお、上述した原料ガスや価電子制御ガス、バンドギャップ調整用ガスの流量やこれらのガスの混合比は、減圧弁やマスフローコントローラー等を用いることにより所望の値に調整される。また成膜時のガス圧力は、供給された原料ガスが発熱体の熱によって効率的に分解されるとともに、反応生成物同士の２次反応を抑制するために、０．１〜３００Ｐａ，好適には２〜６Ｐａに設定される。なお、良質の膜を得る為には、成膜開始に先立って、基体２がセットされた真空容器１内を一旦１×１０−２Ｐａ程度まで高真空に排気することで真空容器１内の水分や残留ガスを除去しておくことが好ましい。
【００５１】
かくして上述の発熱体ＣＶＤ装置は、ガス供給手段７から真空容器１内に供給される原料ガスを発熱体４に接触させつつ発熱体４を発熱させるとともに、その熱によって原料ガスを分解し、該分解された原料ガス成分を基体２上に堆積させることによって成膜を行うことにより発熱体ＣＶＤ装置として機能する。
【００５２】
このとき、発熱体４の端部が長手方向に沿って移動可能となっていることから、発熱体４の発熱によって発熱体自体の長さが膨張したり、収縮したりしても、発熱体４に大きなたわみが生じることが良好に防止され、発熱体４を略直線状に保持することができる。従って、発熱体４と基体２との間の距離を長手方向にわたり略一定とすることが可能となり、基体上に形成される膜の厚みを略均一とすることができる。
【００５３】
なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更・改良が可能である。
【００５４】
例えば上述の実施形態において、移動可能な電極５の周囲の構成を図４（ａ）〜（ｄ）のように成しても良い。
【００５５】
すなわち、上述の実施形態においては、電極５を接続部材６ａのみで支持するようにしたが、図４（ａ）に示す如く、電極５を接続部材６ａで支持するとともに、電極５を支持部材６ｂの側壁に設置されるスライド手段６ｃによって支持するようにしても良い。この場合、電極５の左右（発熱体４の長手方向と直交する方向）の位置を固定することができる。なお、スライド手段６ｃは支持部材６ｂの側壁に沿って移動できるように支持部材６ｂとの接触面に車輪等が設けられている。
【００５６】
また図４（ｂ）や図４（ｃ）に示す如く、電極５を複数の接続部材６ａで側方より支持するようにしても良い。この場合、電極５の位置が左右に振れやすいため、電極５及び支持部材６ｂの一方に突起を、他方に該突起が挿入される穴をそれぞれ設け、電極５の左右の位置を安定させるようにすることが好ましい。
【００５７】
さらに発熱体４の端部に印加される引張力を生じさせる手段として、電極５の自重以外の他の手段であっても良い。例えば、図４（ｄ）に示す如く、支持部材６ｂ及び／または電極５表面に磁石を設置し、該磁石の磁力によって発熱体４を長手方向に引っ張り、発熱体４のたわみを防止するようにしても良い。この場合、磁力が電極５と支持部材６ｂとが互いに引き寄せあうように磁石の極性を設定する。また、発熱体４の端部に印加される引張力を生じさせる手段として、図４（ａ）のスライド手段６ｃを用い、該スライド手段６ｃを自動制御によって移動させて発熱体４に引張力を印加するようにしても良いし、あるいは、電極５を移動させることで発熱体４を移動させるのではなく、発熱体４の端部を直接引っ張るようにして発熱体４の端部を長手方向に移動させるようにしても良い。
【００５８】
また上述の実施形態においては、接続部材６ａを支持部材６ｂを介して外部電源に接続するようにしたが、支持部材６ｂを介さずに接続部材６ａを外部電源に接続するようにしても良く、この場合、支持部材６ｂを省略することができる。
【００５９】
また更に上述の実施形態においては、単一の真空容器１で発熱体ＣＶＤ装置を構成する場合について説明したが、複数の真空容器を連結してなる発熱体ＣＶＤ装置においても適用可能である。
【００６０】
更にまた上述の実施形態においては、主として基体２が円筒状の場合について説明したが、基体２が平板状の場合にも適用可能であり、この場合、例えば、図５のように、平板状の基体支持体で基体２を支持して発熱体ＣＶＤ装置を構成する。この場合、発熱体４の端部を電極５の自重により移動させる場合は、発熱体４を重力の向きに対して略平行となるように発熱体ＣＶＤ装置を構成することが好ましい。またあるいは、多角柱状に形成された基体支持体の各側面に基体２を取着して発熱体CVD装置を構成する。
【実施例】
【００６１】
次に上述した作用効果を具体的な実施例で確かめる。この実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
【００６２】
本実施例は、図６に示すようなＡｌ基体９の上面にキャリア注入阻止層１０、光導電層１１、表面保護層１２を順次積層してなるａ−Ｓｉ感光体１３を、本発明の最良の形態における発熱体ＣＶＤ装置（実施例１）と、図１０に示す従来の発熱体ＣＶＤ装置（比較例１）を用いてそれぞれ作製し、作製したａ−Ｓｉ感光体の表面保護層１２の膜厚ムラを評価するというものである。キャリア注入阻止層１０、光導電層１１、表面保護層１２の成膜条件は表１に示す通りである。
【表１】
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【００６３】
表面保護層１２の膜厚を評価する理由は、表面保護層１２を構成するａ−ＳｉＣの方が光導電層１１を構成するａ−Ｓｉよりも成膜時の発熱体４の発熱温度が高く、発熱体４の熱膨張が大きいため、表面保護層１２の形成時の方が従来技術の問題点が顕著に出やすく、本発明の作用効果を確認しやすいためである。
【００６４】
なお、感光体の作製に用いた発熱体ＣＶＤ装置は、実施例、比較例ともに、径が０．５ｍｍで純度９９．９％のタングステンワイヤー１本を用いて発熱体を長尺状に構成し、発熱体と基体との距離を３０ｍｍ、発熱体とガス供給手段との距離を３０ｍｍとした。基体の加熱手段にはカートリッジヒーターを用いた。また接続部材としては縦１６０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚み２００μmのアルミニウム箔を７回、蛇腹状に折り返したものを用いた。電極としてはアルミニウム製で重さが１４ｇのものを用いた。このＣＶＤ装置の真空容器内に表面を鏡面仕上げした直径３０ｍｍ、長さ２５４ｍｍの円筒状Ａｌ基体を１本セットし、基体温度を２５０℃に保持しながら真空容器内の真空度を１×１０−２Ｐａに設定した。次に発熱体の発熱温度（発熱体の長手方向中央の温度）を１８００℃に設定した状態で、表１の条件のもとで基体９上にキャリア注入阻止層１０、光導電層１１、表面保護層１２を順次積層し、ａ−Ｓｉ感光体１３を作製した。
【００６５】
膜厚の測定箇所は感光体の長手方向に沿った９箇所で行った。また膜厚は、光学式干渉膜厚計（大塚電子製ＭＣ−８５０Ａ）を用い、波長領域９７０ｎｍ〜１０００ｎｍとして測定した。
【００６６】
以上の実施結果を図７に示す。同図において、横軸は表面保護層１２の膜厚（Å）、縦軸は感光体の長手方向の位置である。同図より明らかなように、比較例１に比べて実施例１は均一な膜厚が得られた。
【００６７】
なお、成膜時の発熱体の熱膨張量は約１０ｍｍであり、実施例１では発熱体の伸びを移動手段によって吸収し、発熱体を直線状に維持することができた。しかしながら、比較例１においては発熱体の端部の位置が固定されているため、発熱体の伸びの分を吸収できずに発熱体にたわみが生じ、発熱体と基体との距離が不均一となり、発熱体と基体との距離が離れた領域では表面保護層１２の膜厚が小さくなる結果となった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態に係る発熱体ＣＶＤ装置内の側面図である。
【図２】図１の発熱体ＣＶＤ装置内の上面図である。
【図３】図１の発熱体ＣＶＤ装置内に配置された移動可能な電極の周辺の構成を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明の他の実施形態に係る発熱体ＣＶＤ装置内に配置された移動可能な電極の周辺の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る発熱体ＣＶＤ装置内の側面図である。
【図６】実施例１、比較例１において作製したａ−Ｓｉ感光体の断面図である。
【図７】実施例１、比較例１において作製したａ−Ｓｉ感光体の表面保護層の膜厚分布を示す線図である。
【図８】従来の発熱体ＣＶＤ装置内の側面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・真空容器
２・・・基体
３・・・基体支持体
４・・・発熱体
５・・・電極
６ａ・・・弾性部材（バネ）
６ｂ・・・支持部材
６ｃ・・・スライド手段
７・・・ガス供給手段
８・・・ガス吹き出し孔
９・・・Ａｌ基体
１０・・・キャリア注入阻止層
１１・・・光導電層
１２・・・表面保護層
１３・・・感光体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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