(57)【要約】【課題】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堆積膜形成方法を提供する。【解決手段】減圧可能な円筒状反応容器にて、前記円筒状反応容器内に円筒状支持体を設置し、前記円筒状支持体を回転可能にせしめ、複数の原料ガス導入管から、前記円筒状反応容器内に原料ガスを導入し、前記円筒状反応容器内の側壁の排気口より排気しながら前記円筒状支持体を加熱し、放電エネルギーにより前記原料ガスを励起しプラズマＣＶＤ法により堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、堆積膜形成中に、前記原料ガスの導入を、原料ガス導入管の使用本数を変化させて行うことを特徴とする堆積膜形成方法。【選択図】図１
2007113065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧可能な円筒状反応容器にて、前記円筒状反応容器内に円筒状支持体を設置し、前記円筒状支持体を回転可能にせしめ、複数の原料ガス導入管から、前記円筒状反応容器内に原料ガスを導入し、前記円筒状反応容器内の側壁の排気口より排気しながら前記円筒状支持体を加熱し、放電エネルギーにより前記原料ガスを励起しプラズマＣＶＤ法により堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、堆積膜形成中に、前記原料ガスの導入を、原料ガス導入管の使用本数を変化させて行うことを特徴とする堆積膜形成方法。
【請求項２】
前記原料ガス導入管の使用本数が変化する際には、供給される原料ガスの供給量が変化していることを特徴とする請求項１に記載の堆積膜形成方法。
【請求項３】
前記原料ガス導入管の使用本数の変化は、各々の原料ガス導入管に接続されている、ガス流量調整手段を調整することにより行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の堆積膜形成方法。
【請求項４】
前記原料ガス導入管の使用本数の変化は、反応容器を上から見た際の、前記排気口の中心と前記円筒状支持体の中心を結んだ線に対し、原料ガスを導入している原料ガス導入管の位置が、線対称を維持して行われ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堆積膜形成方法。
【請求項５】
堆積膜形成中に、長手方向に複数有する前記排気口の排気位置を変化させて排気することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の堆積膜形成方法。
【請求項６】
前記排気口の排気位置の変化は、排気口を複数設け、該排気口に接続されたコンダクタンス調整手段を調節することにより行われることを特徴とする請求項５に記載の堆積膜形成方法。
【請求項７】
多層構成の電子写真用感光体を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の堆積膜形成方法。
【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、殊に半導体デバイス、電子写真用感光体、画像入力用のラインセンサー、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状或いは多結晶状等の非単結晶状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法による堆積膜形成方法に関するものである。
【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ー、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、例えば水素及び／又はハロゲン（例えば弗素、塩素等）で補償されたアモルファスシリコン等のアモルファス材料（本明細書においてアモルファスとは非単結晶であることを示す）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】
こうした堆積膜を形成する場合、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法等でプラズマを均一にする手段や、被形成部物を回転させる事は膜特性の均一化という意味では有効である。その為の形成方法も各種提案されている。
【０００４】
原料ガスの導入に、円筒状電極とは独立した、原料ガス導入管を用い、該原料ガス導入管に設けたガス放出孔の断面積と間隔を円筒状支持体の長手方向で変化させ、原料ガスを均一に放出することで、膜厚および電子写真用感光体として使用する場合の画像むらを改善する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
均一な堆積膜の形成を目的とし、複数の原料ガス導入管を、複数の原料ガス導入系によって構成するとともに、該原料ガス導入管のそれぞれが、少なくとも２方向に複数のガス放出孔を有する構成とし、該ガス放出孔の吹出し方向を特定の範囲に設定し、堆積膜の均一化の為の方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また複数本のガスインジェクタノズルを複数本ずつ複数本のグループに組分けし、処理ガスが吹出される複数のガスインジェクタノズルのグループを交互に切り換えることで、処理状態の分布に均一化を図る方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
また、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（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
ここで、従来の堆積膜形成方法を図７の堆積膜形成装置７１０を用いて説明する。図７は、堆積膜形成装置の一例を模式的に示す模式図である。
【０００９】
図７の堆積膜形成装置７１０は、プラズマ処理によって円筒状基体７１２に堆積膜を形成するための円筒状反応容器７１１と、円筒状基体７１２を加熱するための加熱用ヒーター７１３と、円筒状反応容器７１１内に配置される円筒状基体７１２を保持する基体ホルダー７１７と、円筒状反応容器７１１内に原料ガスを導入するための原料ガス導入管７１４−１〜７１４−８とを備えている。
【００１０】
また、堆積膜形成装置７１０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ー（不図示）を介在させたミキシング７２３と、原料ガス導入管７１４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７３０を備えている。
【００１１】
さらに、堆積膜形成装置７１０は、高周波放電電力が供給される円筒状反応容器７１１と、この円筒状反応容器７１１に高周波電力を供給するための高周波電源７１６および整合回路を有するマッチングボックス７１５とを備えている。
【００１２】
円筒状反応容器７１１には、高周波マッチングボックス７１５を介して高周波電源７１６が電気的に接続されている。
【００１３】
さらに、円筒状反応容器７１１の下部には、円筒状基体７１２を保持する基体ホルダー７１７を回転可能に支持する回転支持機構７０５が設けられている。この回転支持機構７０５は、基体ホルダー７１７が載置された回転台７２１と、この回転台７２１を回転可能に支持する支軸７２２と、回転台７２１を回転させるためのモーター７２０とを有している。
【００１４】
そして、円筒状基体７１２は、基体ホルダー７１７上に装着されて、回転台７２１が支軸７２２の軸回りに回転することによって、基体ホルダー７１７と共に回転可能にされている。
【００１５】
堆積膜形成装置７１０が備える排気系は、円筒状反応容器７１１の排気口７２６に連通された排気配管７２８と、この排気配管７２８の経路に設けられた真空計７２５と、排気メインバルブ７２７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７２９とを有しており、円筒状反応容器７１１内を所定の圧力に維持する。
【００１６】
以上のように構成された堆積膜形成装置７１０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。
【００１７】
円筒状反応容器７１１内に円筒状支持体７１２が装着された支持体ホルダー７１７を設置し、真空ポンプユニット７２９により円筒状反応容器７１１内を排気する。続いて円筒状反応容器７１１内にミキシング７２３および原料ガス導入管７１４−１〜７１４−８を介して円筒状支持体７１２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７２９および排気メインバルブ７２７を用いて、円筒状反応容器７１１内を所定の圧力になるように真空計７２５を見ながら調整する。
【００１８】
次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒーター７１３により円筒状支持体７１２の温度を所望の温度に制御する。
【００１９】
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７１２上に堆積膜の形成を行う。
【００２０】
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７２３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７１１内が所望の圧力になるように、真空計７２５を確認しながら真空ポンプユニット７２９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。
【００２１】
円筒状反応容器７１１内の圧力が安定した後、高周波電源７１６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７１５を介して円筒状反応容器７１１に供給することで、高周波グロー放電を生起させる。
【００２２】
この放電エネルギーによって、円筒状反応容器７１１内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体７１２上に所望のシリコン原子を主成分とする堆積膜が形成される。
【００２３】
このような従来の堆積膜形成方法により、ある程度実用的な特性と均一性を持つ方法を得ることが可能となった。
【００２４】
しかし、例えば電子写真の分野においては、近年、デジタル化、カラー化に伴い、電子写真用感光体の堆積膜の均一性が、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、堆積膜形成条件も複雑化している。
【特許文献１】特開昭５８−３０１２５号公報
【特許文献２】特開平１１−３２３５６３号公報
【特許文献３】特開２００３−３４７２１８号公報
【特許文献４】特公平５−３２４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
均一な堆積膜形成を行うには、円筒状支持体に対して原料ガスを均一に供給することが重要となる。しかし、前述のように、堆積膜の層構成が多様化し、更にデジタル化、カラー化に対応し、層自体或いは、層間の接続が複雑化した場合、全ての堆積膜形成条件で、円筒状支持体に対して原料ガスを均一に供給することが困難な場合があると考えられる。
【００２６】
堆積膜の層構成が多様化した場合、各層形成時の、原料ガス種、原料ガスの流量、堆積膜形成時の反応容器内の圧力が異なってくる。その結果、ある層形成時には、被処理基体に対して原料ガスを均一に供給可能でも、別の層形成時には、原料ガスの供給に不均一性が生じる場合があると考えられる。
【００２７】
前述のように、原料ガスの導入系統を増やし、例えば層毎に導入系統を切り換えることで、ある程度対応可能であるが、層内で形成条件が変化する場合や、層間の接続時のように形成条件が時々刻々と変化する場合には、原料ガスの供給に不均一性が生じる場合があると考えられる。
【００２８】
前述のように、プラズマ処理により堆積膜形成を行う場合には、原料ガスの供給だけではなく、原料ガスの反応容器内での流れに関しても考慮する必要があると考えられる。前述のように、層形成条件が異なる場合がある。その場合気体の移動に関わる、拡散係数や、平均自由工程が変化し、更に、ガス種により分解効率が変化するため、放電空間内でのプラズマの均一性は、原料ガスの供給を制御するだけでは、不充分な場合が存在する。
【００２９】
以上のように、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、堆積膜形成条件も複雑化している。そのため、従来の堆積膜形成方法では、全ての条件に対し、プラズマを均一に、また、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。
【００３０】
従来の電子写真装置では、上記のように、堆積膜形成中に、ガス供給の不均一性、あるいはプラズマの不均一性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。
【００３１】
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。
【００３２】
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堆積膜形成方法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】
【００３３】
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、
減圧可能な円筒状反応容器にて、前記円筒状反応容器内に円筒状支持体を設置し、前記円筒状支持体を回転可能にせしめ、複数の原料ガス導入管から、前記円筒状反応容器内に原料ガスを導入し、前記円筒状反応容器内の側壁の排気手段より排気しながら前記円筒状支持体を加熱し、放電エネルギーにより前記原料ガスを励起しプラズマＣＶＤ法により堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、堆積膜形成中に、前記原料ガスの導入を、原料ガス導入管の使用本数を変化させて行うことを特徴とする。
【００３４】
本発明の堆積膜形成方法は、堆積膜形成中に、前記原料ガスの導入を、原料ガス導入管の使用本数を変化させて行うことで、堆積膜形成条件が多様な場合に生じていた、原料ガスの供給の不均一性を、大幅に抑制することが可能となる。その結果。堆積膜の膜厚および膜特性の均一性が大幅に向上すると考えられる。
【００３５】
この原因に関しては、以下のように推測する。
【００３６】
原料ガスは、原料ガス導入管上に設けられた多数の原料ガス放出孔から、反応容器内に供給される。各原料ガス放出孔からの供給量は、各放出孔が備えるコンダクタンス、各放出孔までの流路が備えるコンダクタンスに影響される。上記コンダクタンスは固定であるが、更に各原料ガス放出孔からの供給量は、原料ガス導入管内の圧力と、反応容器内の圧力の差に影響される。
【００３７】
本発明によれば、原料ガス導入管の使用本数を変化させることで、堆積膜形成条件が変化した場合でも、原料ガス導入管内の圧力と、反応容器内の圧力差の変動を大幅に抑制可能となるため、安定して、原料ガスの均一な供給が可能となる。
【００３８】
原料ガス導入管の使用本数は、各々の原料ガス導入管に接続されている、ガス流量調整手段を調整することで、行うほうが好ましい。この理由は以下のように推測される。
【００３９】
原料ガス導入管の使用本数を増減させる際に、反応空間内の急激な内圧の変動が生じる場合があるが、流量調整手段を用いることで、抑制することが可能となる。
【００４０】
さらに、本発明の、堆積膜形成中に、排気口の排気位置を変化させて排気することは、堆積膜の均一性の面でより効果的である。この理由は以下のように推測される。
【００４１】
前述のように、堆積膜形成条件が異なる場合に、気体の移動に関わる、拡散係数や、平均自由工程が変化し、更に、ガス種により分解効率が変化するため、放電空間内でのプラズマの均一性が、不充分な場合が存在する。
【００４２】
本発明のように、堆積膜形成中に、排気口の排気位置を変化させることで、プラズマ中の分解種の輸送工程を制御することが可能となると考えられる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、堆積膜形成中に、原料ガスの導入を、原料ガス導入管の使用本数を変化させて行うことで、堆積膜形成条件が多様な場合に生じていた、原料ガスの供給の不均一性を、大幅に抑制することが可能となる。その結果、堆積膜の膜厚および膜特性の均一性が大幅に向上する。
【００４４】
また、多品種生産において、各々の堆積膜形成条件が異なる場合でも、各品種に応じ原料ガス導入管の使用本数の調整によって、形成条件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可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
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。
【００４６】
（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。
【００４７】
堆積膜形成装置１１０は、プラズマ処理によって円筒状支持体１１２に堆積膜を形成するための円筒状反応容器１１１と、円筒状支持体１１２を加熱するための加熱用ヒーター１１３と、円筒状反応容器１１１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ー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１１４−１〜１１４−８とを備えている。
【００４８】
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ー（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とを備えている。
【００４９】
原料ガス流入バルブ１３０からは、ガス流量制御手段として、マスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８およびストップバルブ１３２−１〜１３２−８を介して、原料ガス導入管１１４−１〜１１４−８に接続されている。
【００５０】
マスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８およびストップバルブ１３２−１〜１３２−８は、制御機器（図示せず）により、個別に制御可能となっている。
【００５１】
また、堆積膜形成装置１１０は、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。
【００５２】
円筒状支持体１１２は、使用目的に応じた材質を有するものであればよい。円筒状支持体１１２の材質としては、例えば、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。また、円筒状支持体１１２を形成するアルミニウムとしては、例えばＡｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金のいずれかを用いることが好ましい。
【００５３】
加熱用ヒーター１１３は、基体ホルダー１１７の内部に設けられている。加熱用ヒーター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。加熱用ヒーター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】
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。
【００５５】
さらに、円筒状反応容器１１１の下部には、円筒状支持体１１２を保持する支持体ホルダー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、支持体ホルダー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ー１２０とを有している。
【００５６】
そして、円筒状支持体１１２は、支持体ホルダー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。
【００５７】
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、排気配管１２８の経路に設けられた真空計１２５と排気メインバルブ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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
円筒状反応容器１１１内に円筒状支持体１１２が装着された支持体ホルダー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１１４−１〜１１４−８を介して円筒状支持体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１２５を見ながら調整する。
【００６１】
次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒーター１１３により円筒状支持体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。
【００６２】
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上に堆積膜の形成を行う。
【００６３】
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１２５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。
【００６４】
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、１３．５６［ＭＨｚ］〜４５［ＭＨｚ］程度、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。
【００６５】
この放電エネルギーによって、円筒状反応容器１１１内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体１１２上に所望のシリコン原子を主成分とする堆積膜が形成される。
【００６６】
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、あるいは円筒状支持体１１２を加熱する段階で、円筒状支持体１１２を回転させる。モーター１２０を回転させ、１［ｒｐｍ］〜３０［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、円筒状支持体１１２の周方向に均一な堆積膜が形成される。
【００６７】
次に、堆積された堆積膜上に、別の堆積膜を形成する。
【００６８】
別の堆積膜を形成する方法として、（１）高周波グロー放電を一旦停止する、場合と、（２）高周波グロー放電を維持したまま、別の堆積膜の形成を行う、場合に関し説明する。
【００６９】
（１）高周波グロー放電を一旦停止し、別の堆積膜の形成を行う。
円筒状支持体１１２の外周面上に所望の膜厚の堆積膜が形成されたら、高周波電力を停止しする。次に、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の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、次の堆積膜形成用の原料ガスが所望の流量になるように調整する。
【００７０】
この時、堆積膜形成時に、原料ガス導入管１１４−１〜１１４−８の使用本数を変化させる場合には、以下のように行われる。マスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８は、前述の加熱開始時に全て開状態にしておき、使用する原料ガス導入管に対応するストップバルブ１３２−１〜１３２−８を開け、使用しない原料ガス導入管に対応するストップバルブ１３２−１〜１３２−８を閉める。
【００７１】
ストップバルブ１３２−１〜１３２−８開閉の時期としては、高周波グロー放電が停止しているのならいつでもよく、堆積した堆積膜用の原料ガスが流れている時期でも、次の堆積膜形成用の原料ガスが所望の流量になった時期でも、あるいは、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の堆積膜形成用の原料ガスを入れ替えている時期でもよい。
【００７２】
また、原料ガス導入管１１４−１〜１１４−８の使用本数を変化させる方法は、前述のように、ストップバルブ１３２−１〜１３２−８の開閉でも良いが、ストップバルブ１３２−１〜１３２−８は、前述の加熱開始時全て開状態にしておき、使用する原料ガス導入管に対応するガス流量制御手段として、マスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８を徐々に開け、使用しない原料ガス導入管に対応するマスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８徐々に閉めても良い。この方が、円筒状反応容器１１１内の圧力の急激な変動を抑制できるので、堆積膜の膜特性向上の面で好ましい。
【００７３】
所望の使用原料ガス導入管１１４−１〜１１４−８の本数、および、排気位置が設定され、円筒状反応容器１１１内の圧力が安定した後、前述のように高周波グロー放電を生起させる。
【００７４】
（２）高周波グロー放電を維持したまま、別の堆積膜の形成を行う。
円筒状支持体１１２の外周面上に所望の膜厚の堆積膜が形成されたら、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の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、次の堆積膜形成用の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内が所望の圧力になるように、真空計１２５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。さらに、高周波電力が所望の値になるように、高周波電源１１６を所望の電力に設定する。
【００７５】
この時、堆積膜形成時に、原料ガス導入管１１４−１〜１１４−８の使用本数を変化させる場合には、以下のように行われる。ストップバルブ１３２−１〜１３２−８は、前述の加熱開始時から、全て開状態にしておき、使用する原料ガス導入管に対応するガス流量制御手段として、マスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８を徐々に開け、使用しない原料ガス導入管に対応するマスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８徐々に閉める。これら、マスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８の開閉は、同時に行われる。
【００７６】
マスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８の開閉の時期としては、所望の堆積膜が堆積された直後、あるいは、次の堆積膜形成用の原料ガスが所望の流量になった時期、あるいは、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の堆積膜形成用の原料ガスを入れ替えている時期に行われる。
【００７７】
このように、高周波グロー放電を維持したまま、原料ガス導入管の使用本数を変化させる場合には、ストップバルブ等で行うことも可能だが、変化時のプラズマの変動を抑制できるため、前記のように、ガス流量制御手段として、マスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８を用いるほうが、より好ましい。
【００７８】
以上の様な堆積膜の形成を繰り返し行うことで、所望の堆積膜を有する、例えば、多層構成の電子写真用感光体が、円筒状支持体１１２の外周面上に形成される。
【００７９】
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、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。
【００８０】
その後に、堆積したポリシラン等の副生成物を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の替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１１４−１〜１１４−８を介してクリーニング処理に必要なガス、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１２５を見ながら調整する。
【００８１】
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、１３．５６［ＭＨｚ］〜４５［ＭＨｚ］程度、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。この放電エネルギーによって、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。
【００８２】
次に、クリーニング処理後に高周波電力の供給を停止し、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１１４−１〜１４４−８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。
【００８３】
（第２の実施形態）
図２は、図１と同様、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の一例を模式的に示した縦断面図である。図２（ａ）は縦断面図、図２（ｂ）は横断面図である。
【００８４】
堆積膜形成装置２１０は、図１の堆積膜形成装置１１０と比べ、円筒状反応容器２１１の側壁の長手方向に複数の排気口２２６を設けている排気系に特徴がある。つまり、堆積膜形成装置２１０が備える排気系は、円筒状反応容器２１１の側壁の長手方向に設けられた複数の排気口２２６に連通された排気配管２２８と、各排気配管２２８の経路に設けられた真空計２２５Ａ〜２２５Ｃ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２２４Ａ〜２２４Ｃ、ストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃ、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等の真空ポンプユニット２２９とを有しており、円筒状反応容器２１１内を所定の圧力に維持する。
【００８５】
排気口２２６は、円筒状反応容器２１１側壁に、長手方向に３箇所直線上に配置されている。
【００８６】
排気配管２２８は、絶縁体２３１を介して、円筒状反応容器２１１の側面に接続されている。
【００８７】
その他の構成は、図１の堆積膜形成装置１１０と同じである。
【００８８】
以上のように構成された堆積膜形成装置２１０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。
【００８９】
円筒状反応容器２１１内に円筒状支持体２１２が装着された支持体ホルダー２１７を設置し、真空ポンプユニット２２９により円筒状反応容器２１１内を排気する。続いて円筒状反応容器２１１内にミキシング２２３および原料ガス導入管２１４−１〜２１４−８を介して円筒状支持体２１２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２２９、ストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃ、コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃ、および排気メインバルブ２２７を用いて、円筒状反応容器２１１内を所定の圧力になるように真空計２２５Ａ〜２２５Ｃを見ながら調整する。
【００９０】
次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒーター２１３により円筒状支持体２１２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。
【００９１】
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２１２上に堆積膜の形成を行う。
【００９２】
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２２３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２２５Ａ〜２２５Ｃを確認しながら真空ポンプユニット２２９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。
【００９３】
同時に、コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃの開口度を調整し、例えばコンダクタンスバルブ２２４Ａおよび２２４Ｃの開度を閉じることで、排気位置を円筒状反応容器２１１のほぼ中央とすることが可能となる。
【００９４】
円筒状反応容器２１１内の圧力が安定した後、高周波電源２１６を所望の電力に設定して、例えば、１３．５６［ＭＨｚ］〜４５［ＭＨｚ］程度、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２１５を介して円筒状反応容器２１１に供給することで、高周波グロー放電を生起させる。
【００９５】
この放電エネルギーによって、円筒状反応容器２１１内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体２１２上に所望のシリコン原子を主成分とする堆積膜が形成される。
【００９６】
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、あるいは円筒状支持体２１２を加熱する段階で、円筒状支持体１１２を回転させる。モーター２２０を回転させ、１［ｒｐｍ］〜３０［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、円筒状支持体２１２の周方向に均一な堆積膜が形成される。
【００９７】
次に、堆積された堆積膜上に、別の堆積膜を形成する。
【００９８】
別の堆積膜を形成する方法として、前述のように（１）高周波グロー放電を一旦停止する、場合と、（２）高周波グロー放電を維持したまま、別の堆積膜の形成を行う、場合に関し説明する。
【００９９】
（１）高周波グロー放電を一旦停止し、別の堆積膜の形成を行う。
円筒状支持体２１２の外周面上に所望の膜厚の堆積膜が形成されたら、高周波電力を停止しする。次に、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の堆積膜形成用の原料ガスとをミキシング２２３を介して混合して導入させて、次の堆積膜形成用の原料ガスが所望の流量になるように調整する。
【０１００】
この時、堆積膜形成時に、原料ガス導入管２１４−１〜２１４−８の使用本数を変化させる場合には、以下のように行われる。マスフローコントローラー２３３−１〜２３３−８は、前述の加熱開始時に全て開状態にしておき、使用する原料ガス導入管に対応するストップバルブ２３２−１〜２３２−８を開け、使用しない原料ガス導入管に対応するストップバルブ２３２−１〜２３２−８を閉める。
【０１０１】
ストップバルブ２３２−１〜２３２−８開閉の時期としては、高周波グロー放電が停止しているのならいつでもよく、堆積した堆積膜用の原料ガスが流れている時期でも、次の堆積膜形成用の原料ガスが所望の流量になった時期でも、あるいは、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の堆積膜形成用の原料ガスを入れ替えている時期でもよい。
【０１０２】
また、原料ガス導入管２１４−１〜２１４−８の使用本数を変化させる方法は、前述のように、ストップバルブ２３２−１〜２３２−８の開閉でも良いが、ストップバルブ２３２−１〜２３２−８は、前述の加熱開始時全て開状態にしておき、使用する原料ガス導入管に対応するガス流量制御手段として、マスフローコントローラー２３３−１〜２３３−８を徐々に開け、使用しない原料ガス導入管に対応するマスフローコントローラー２３３−１〜２３３−８徐々に閉めても良い。この方が、円筒状反応容器１１１内の圧力の急激な変動を抑制できるので、堆積膜の膜特性向上の面で好ましい。
【０１０３】
さらに、この時、排気位置を変更する場合には、以下のように行われる。
【０１０４】
コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃは、前述の加熱開始時に全て開状態にしておき、ストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃを、使用する排気位置に対応し、開閉を行う。
【０１０５】
ストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃ開閉の時期としては、高周波グロー放電が停止しているのならいつでもよく、堆積した堆積膜用の原料ガスが流れている時期でも、次の堆積膜形成用の原料ガスが所望の流量になった時期でも、あるいは、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の堆積膜形成用の原料ガスを入れ替えている時期でもよい。
【０１０６】
また、排気位置を変化させる方法は、前述のように、ストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃの開閉でも良いが、ストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃは、前述の加熱開始時全て開状態にしておき、使用する排気位置に対応するコンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃを徐々に開け、使用しない排気位置に対応するコンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃ徐々に閉めても良い。この方が、円筒状反応容器２１１内の圧力の急激な変動を抑制できるので、堆積膜の膜特性向上の面で好ましい。
【０１０７】
コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃ開閉の時期としては、高周波グロー放電が停止しているのならいつでもよく、堆積した堆積膜用の原料ガスが流れている時期でも、次の堆積膜形成用の原料ガスが所望の流量になった時期でも、あるいは、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の堆積膜形成用の原料ガスを入れ替えている時期でもよい。
【０１０８】
所望の使用原料ガス導入管２１４−１〜２１４−８の本数、および、排気位置が設定され、円筒状反応容器２１１内の圧力が安定した後、前述のように高周波グロー放電を生起させる。
【０１０９】
（２）高周波グロー放電を維持したまま、別の堆積膜の形成を行う。
円筒状支持体２１２の外周面上に所望の膜厚の堆積膜が形成されたら、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の堆積膜形成用の原料ガスとをミキシング２２３を介して混合して導入させて、次の堆積膜形成用の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２１１内が所望の圧力になるように、真空計２２５Ａ〜２２５Ｃを確認しながら真空ポンプユニット２２９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。さらに、高周波電力が所望の値になるように、高周波電源２１６を所望の電力に設定する。
【０１１０】
この時、堆積膜形成時に、原料ガス導入管２１４−１〜２１４−８の使用本数を変化させる場合には、以下のように行われる。ストップバルブ２３２−１〜２３２−８は、前述の加熱開始時から、全て開状態にしておき、使用する原料ガス導入管に対応するガス流量制御手段として、マスフローコントローラー２３３−１〜２３３−８を徐々に開け、使用しない原料ガス導入管に対応するマスフローコントローラー２３３−１〜２３３−８徐々に閉める。これら、マスフローコントローラー２３３−１〜２３３−８の開閉は、同時に行われる。
【０１１１】
マスフローコントローラー２３３−１〜２３３−８の開閉の時期としては、所望の堆積膜が堆積された直後、あるいは、次の堆積膜形成用の原料ガスが所望の流量になった時期、あるいは、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の堆積膜形成用の原料ガスを入れ替えている時期に行われる。
【０１１２】
この時、堆積膜形成時に、原排気位置を変化させる場合には、以下のように行われる。ストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃは、前述の加熱開始時から、全て開状態にしておき、コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃを使用する排気位置に対応して開閉を行う。これら、コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃの開閉は、同時に行われる。
【０１１３】
コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃの開閉の時期としては、所望の堆積膜が堆積された直後、あるいは、次の堆積膜形成用の原料ガスが所望の流量になった時期、あるいは、堆積した堆積膜用の原料ガスと、次の堆積膜形成用の原料ガスを入れ替えている時期に行われる。
【０１１４】
このように、高周波グロー放電を維持したまま、原料ガス導入管の使用本数を変化したり、排気位置を変化させる場合には、ストップバルブ等で行うことも可能だが、変化時のプラズマの変動を抑制できるため、前記のように、ガス流量制御手段として、マスフローコントローラー２３３−１〜２３３−８や、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２２４Ａ〜２２４Ｃを用いるほうが、より好ましい。
【０１１５】
以上の様な堆積膜の形成を繰り返し行うことで、所望の堆積膜を有する、例えば、多層構成の電子写真感光体をが、円筒状支持体２１２の外周面上に形成される。
【０１１６】
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２２４Ａ〜２２４Ｃの開口度を全開にし、円筒状反応容器２１１内を排気する。その後、円筒状反応容器２１１および原料ガス導入管２１４−１〜２１４−８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２１１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２１２を円筒状反応容器２１１内から取り出す。
【０１１７】
その後に、堆積したポリシラン等の副生成物を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２１２の替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２１１内に設置し、真空ポンプユニット２２９により円筒状反応容器２１１内を排気する。続いて円筒状反応容器２１１内にミキシング２２４および原料ガス導入管２１４−１〜２１４−８を介してクリーニング処理に必要なガス、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２２９および排気メインバルブ２２７、コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃを用いて、円筒状反応容器２１１内を所定の圧力になるように真空計２２５Ａ〜２２５Ｃを見ながら調整する。
【０１１８】
円筒状反応容器２１１内の圧力が安定した後、高周波電源２１６を所望の電力に設定して、例えば、１３．５６［ＭＨｚ］〜４５［ＭＨｚ］程度、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２１５を介して円筒状反応容器２１１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、円筒状反応容器２１１内に導入されたクリーニング用のガスが分解され、円筒状反応容器２１１内がクリーニング処理される。
【０１１９】
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２２４Ａ〜２２４Ｃの開口度を全開にし、円筒状反応容器２１１内を排気する。その後、円筒状反応容器２１１および原料ガス導入管導入管２１４−１〜２１４−８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２１１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２１１内から取り出す。
【０１２０】
本発明において、各原料ガス導入管に接続されている、ガス流量制御手段として、流量を徐々に変化可能なら、特に制限は無く、ニードルバルブ等のバルブ、または、マスフローコントローラーでも良い。マスフローコントローラーを使用する場合は、通常使用のように、マスフローコントローラーを流れる原料ガスを検知し、流量をコントロールしても良いし、フィードバック回路を無くし、流量を徐々に変化可能なバルブとして使用しても良い。
【０１２１】
本発明において、原料ガス導入管の使用本数の変化は、各堆積膜形成の条件により、適宜行えばよく、特に制限は無いが、反応容器を上から見た際の、排気手段の中心と前記円筒状支持体の中心を結んだ線に対し、原料ガスを導入している原料ガス導入管の位置が、線対称を維持して行われるほうが、放電の安定性の面で好ましい。ここで言う、線対称とは、図１で説明すると、使用する原料ガス導入管が、１１４−２、１１４−４、１１４−６、１１４−８の様に反応容器を上から見た際の、排気手段の中心と前記円筒状支持体の中心を結んだ線に対し、両側で同一位置で使用している場合は、勿論であるが、例えば、使用する原料ガス導入管が、１１４−１、１１４−４、１１４−６のように、反応容器を上から見た際の、排気手段の中心と前記円筒状支持体の中心を結んだ線上に使用原料ガス導入管が配置されている場合も含まれる。
【０１２２】
本発明において排気口の配置としては、長手方向の均一性の面から、円筒状基体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。
【０１２３】
本発明において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もの、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）等酸素原子を含むもの、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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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、本実施形態では、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。
【実施例】
【０１２６】
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。
【０１２７】
（実施例１）
図１に示す堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムよりなる直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍの円筒状支持体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は円筒状支持体を示し、符号４０２は下部阻止層、符号４０３は光導電層、符号４０４は上部阻止層、符号４０５は表面層をそれぞれ示す。
【０１２８】
本実施例においては、表２に示すように、各層形成時に使用する原料ガス導入管は、下部阻止層作成時には６本、光導電層作成時には、８本全て使用し、上部阻止層作成時には２本、表面層作成時には４本使用した。また本数の切り替えは、全てストップバルブ１３２−１〜１３２−８を用い、以下のように行った。
【０１２９】
マスフローコントローラー１３３−１〜１３３−８は、加熱開始時に全て開状態にしておき、下部阻止層作成時には、ストップバルブ１３２−２、１３２−３、１３２−４、１３２−６、１３２−７、１３２−８を開とし、ストップバルブ１３２−１、１３２−５を閉とした。下部阻止層形成後、高周波グロー放電を維持したまま、原料ガス、高周波電力、内圧の切り換えを６００秒間で徐々に行った。
【０１３０】
原料ガス、高周波電力、内圧が光導電層作成条件になったところで、ストップバルブ１３２−１、１３２−５を開とし、原料ガス導入管の本数を８本に切り換えた。
【０１３１】
光導電層形成後、高周波グロー放電を一旦停止し、上部阻止層形成のための原料ガスに切り替わった後、ストップバルブ１３２−１、１３２−３、１３２−４、１３２−５、１３２−６、１３２−７を閉とし、原料ガス導入管の本数を２本に切り換えた。
【０１３２】
上部阻止層形成後、高周波グロー放電を維持したまま、原料ガス、高周波電力、内圧の切り換えを６０秒間で徐々に行った。原料ガス、高周波電力、内圧が表面層作成条件になったところで、ストップバルブ１３２−４、１３２−６を開とし、原料ガス導入管の本数を４本に切り換えた。
【０１３３】
（電子写真特性の評価方法）
図５に電子写真感光体特性を評価する複写機の概略図を示した。図５において時計周りに回転する電子写真感光体５０１の周辺には、主帯電器５０２、電位センサー５０３、現像器５０４、転写帯電器５０５（ａ）、分離帯電器５０５（ｂ）、クリーニングローラー５０６及びクリーニングブレード５０７を具備したクリーナー５１０、前露光５０８などが配設されている。潜像形成用露光としては主帯電器５０２、電位センサー５０３間に設けられている。
【０１３４】
電子写真感光体特性を測定する際には、現像器５０４及びクリーナー５１０を取り外し、現像器５０４の代わりに電子写真感光体の軸方向の電子写真特性を測定できる電位プローブ（不図示）を装着し電子写真感光体の電子写真特性を測定する。
【０１３５】
この様に構成された電子写真プロセスを用い電子写真特性の評価を下記に示す基準で行った。
【０１３６】
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」の評価を以下のように実施した。
【０１３７】
・「Ｖｄ母線むら」
プロセススピード２６５ｍｍ／ｓｅｃ、前露光（波長６８０ｎｍのＬＥＤ）光量４ｌｘ・ｓとし、電子写真感光体の母線方向の中位置の表面電位が、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１２点測定し、その１２点の最大値−最小値の値をＶｄ母線むらとして評価した。
【０１３８】
そして、以下の比較例１の結果を１００とした相対評価を行い、その結果を表３に示す。
【０１３９】
・「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母線方向の中位置の表面電位が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１２点測定し、その１２点の最大値−最小値の値をＶｈ母線むらとして評価した。
【０１４０】
そして、以下の比較例１の結果を１００とした相対評価を行い、その結果を表３に示す。
【０１４１】
（実施例２）
実施例１と同様に、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。
【０１４２】
本実施例においては、表２に示すように、各層形成時に使用する原料ガス導入管は、下部阻止層作成時には６本、光導電層作成時には８本、上部阻止層作成時には２本、表面層作成時には４本使用した。
【０１４３】
また本数の切り替えは、以下のように行った。
【０１４４】
ストップバルブ１３２−１〜１３２−８は、加熱開始時に全て開状態にしておき、下部阻止層作成時には、マスフローコントローラー１３３−２、１３３−３、１３３−４、１３３−６、１３３−７、１３３−８を開とし、マスフローコントローラー１３３−１、１３３−５を閉とした。下部阻止層形成後、高周波グロー放電を維持したまま、原料ガス、高周波電力、内圧の切り換えを６００秒間で徐々に行った。
【０１４５】
原料ガス、高周波電力、内圧が光導電層作成条件になったところで、マスフローコントローラー１３３−１、１３３−５を徐々に開とし、原料ガス導入管の本数を８本に切り換えた。
【０１４６】
光導電層形成後、高周波グロー放電を一旦停止し、上部阻止層形成のための原料ガスに切り替わった後、マスフローコントローラー１３３−１、１３３−３、１３３−４、１３３−５、１３３−６、１３３−７を閉とし、原料ガス導入管の本数を２本に切り換えた。
【０１４７】
上部阻止層形成後、高周波グロー放電を維持したまま、原料ガス、高周波電力、内圧の切り換えを６０秒間で徐々に行った。原料ガス、高周波電力、内圧が表面層作成条件になったところで、スマスフローコントローラー１３３−４、１３３−６を徐々に開とし、原料ガス導入管の本数を４本に切り換えた。
【０１４８】
作成された電子写真感光体に関して実施例１と同様の評価を行い、得られた結果を表３に示す。
【０１４９】
（実施例３）
実施例２と同様に、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。
【０１５０】
本実施例においては、図２に示す堆積膜形成装置を用いて表２に示すように、各層形成時に使用する原料ガス導入管は、実施例２と同じとし、実施例２と同様の切り換えを行った。
【０１５１】
また、本実施例においては、堆積膜形成中に排気位置をストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃを用い、以下のように変化させた。
【０１５２】
コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃの開口度を、加熱開始時に全て全開状態にしておき、下部阻止層作成時には、ストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃを開とし、下部阻止層、光導電層、上部阻止層を作成した。
【０１５３】
上部阻止層形成後、高周波グロー放電を維持したまま、原料ガス、高周波電力、内圧の切り換えを６０秒間で徐々に行った。原料ガス、高周波電力、内圧が表面層作成条件になったところで、ストップバルブ２５０Ｂを閉とし、排気位置を、変化させた。
【０１５４】
作成された電子写真感光体に関して実施例１と同様の評価を行い、得られた結果を表３に示す。
【０１５５】
（実施例４）
実施例３と同様に、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。
【０１５６】
本実施例においては、表２に示すように、各層形成時に使用する原料ガス導入管は、実施例３と同じとし、実施例３と同様の切り換えを行った。
【０１５７】
本実施例においては、堆積膜形成中に排気位置をコンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃを用い、以下のように変化させた。
【０１５８】
ストップバルブ２５０Ａ〜２５０Ｃは、加熱開始時に全て開状態にしておき、下部阻止層作成時には、コンダクタンスバルブ２２４Ａ〜２２４Ｃを全て全開とし、下部阻止層、光導電層、上部阻止層を作成した。
【０１５９】
上部阻止層形成後、高周波グロー放電を維持したまま、原料ガス、高周波電力、内圧の切り換えを６０秒間で徐々に行った。原料ガス、高周波電力、内圧が表面層作成条件になったところで、コンダクタンスバルブ２２４Ｂを徐々に全閉とし、排気位置を、変化させた。
【０１６０】
作成された電子写真感光体に関して実施例１と同様の評価を行い、得られた結果を表３に示す。
【０１６１】
（比較例１）
図７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の円筒状支持体５１２上に、表１に示す条件で図３に示す層構成の電子写真感光体を作製した。
本比較例においては、表２に示すように、使用する原料ガス導入管は、８本全て使用して、全ての堆積膜を形成した。また、排気位置に関しては，図７のように固定位置で、全ての堆積膜を形成した。
作成された電子写真感光体に関して実施例１と同様の評価を行い、得られた結果を表３に示す。
【０１６２】
【表１】
2007113065.tif 000003
【０１６３】
【表２】
2007113065.tif 000004
【０１６４】
【表３】
2007113065.tif 000005
【０１６５】
表３の結果から、堆積膜形成中に、原料ガスの導入を、原料ガス導入管の使用本数を変化させて行うことにより、堆積膜の膜特性の均一性が向上することが、判った。この理由に関して以下のように推測される。原料ガス導入管の使用本数を変化させることで、堆積膜形成条件（反応容器内の圧力や原料ガスの供給量）が変化した場合でも、原料ガス導入管内の圧力と、反応容器内の圧力との差の変動を、大幅に抑制可能となるため、原料ガスの均一な供給が可能となったためと考えられる。
【０１６６】
更に、原料ガス導入管の使用本数の変化を、各々の原料ガス導入管に接続されている、ガス流量調整手段を用いて調整することにより、さらに、均一性が向上することが判った。この理由に関して以下のように推測される。
【０１６７】
ストップバルブ等のＯＮ／ＯＦＦの切り換えを行うと、内圧の急激な変動が生じる場合がある。しかし、例えば、マスフローコントローラーの様なガス流量調整手段を用いることで、徐々に原料ガス導入管に流れる原料ガスを増減させることが可能となり、内圧の急激な変動は抑制される。その結果、高周波グロー放電が生起している状態で、堆積膜形成条件が変化している場合でも、原料ガス導入管の使用本数の変化が円滑に実施可能となり、全ての堆積膜形成条件下で、原料ガスの均一な供給が可能となったためと考えられる。
【０１６８】
更に、堆積膜形成中に、排気手段の排気位置を変化させて排気することにより、さらに、均一性が向上することが判った。この理由に関して以下のように推測される。堆積膜形成条件（反応容器内の圧力や原料ガス種）が異なる場合に、ガス種により分解効率が異なったり、拡散係数や、平均自由工程が変化する。それにより、放電空間内でのプラズマの不均一性が、生じる場合がある。排気位置を変化させることで、堆積膜形成条件に応じ、気体の流れを調整可能なため、放電空間内でのプラズマの均一性が、向上したと考えられる。
【０１６９】
更に、排気位置の変化を、各々の排気配管に接続されている、コンダクタンス調整手段を用いて調整することにより、さらに、均一性が向上することが判った。この理由に関して以下のように推測される。
【０１７０】
ストップバルブ等のＯＮ／ＯＦＦの切り換えを行うと、内圧の急激な変動が生じる場合がある。しかし、例えば、コンダクタンスバルブの様なコンダクタンス調整手段を用いることで、徐々に排気位置の変更が可能となり、内圧の急激な変動は抑制される。その結果、高周波グロー放電が生起している状態で、堆積膜形成条件が変化している場合でも、原料ガス導入管の排気位置の変化が円滑に実施可能となり、全ての堆積膜形成条件下で、プラズマの均一性向上が可能となったためと考えられる。
【０１７１】
（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の円筒状支持体３１２上に、表４に示す条件で図６に示す層構成の、電子写真感光体を形成した。なお、図６中の符号６０１は円筒状支持体を示し、符号６０２は下部阻止層、符号６０３は光導電層１、符号６０４は光導電層２、符号６０５は表面層をそれぞれ示す。
【０１７２】
図３の堆積膜形成装置に関して説明する。
【０１７３】
図３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の一例を模式的に示した縦断面図である。図３（ａ）は縦断面図、図３（ｂ）は横断面図である。
【０１７４】
構成は、基本的には前述の図２に示した堆積膜形成装置１１０と同じであるが、堆積膜形成装置３１０の特徴は、原料ガスの導入形態にある。
【０１７５】
円筒状反応容器３１１内に原料ガスを導入するための原料ガス導入管として、１６本の原料ガス導入管３１４−１〜３１４−１６を備えている。
【０１７６】
また、堆積膜形成装置３１０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ー（不図示）を介在させたミキシング３２３と、原料ガス導入管３１４−１〜３１４−１６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３３０とを備えている。原料ガス流入バルブ３３０から先は、ライン３４０Ａとライン３４０Ｂに系統が２系統に分かれ、ライン３４０Ａには、マスフローコントローラー３３１Ａ、ライン３４０Ｂには、マスフローコントローラー３３１Ｂを備えている。
【０１７７】
マスフローコントローラー３３１Ａから先は、マスフローコントローラー３３３−１、３３３−３、３３３−５、３３３−７、３３３−９、３３３−１１、３３３−１３、３３３−１５および、ストップバルブ３３２−１、３３２−３、３３２−５、３３２−７、３３２−９、３３２−１１、３３２−１３、３３２−１５を介して、原料ガス導入管３１４−１、３１４−３、３１４−５、３１４−７、３１４−９、３１４−１１、３１４−１３、３１４−１５に接続されている。
【０１７８】
マスフローコントローラー３３１Ｂから先は、マスフローコントローラー３３３−２、３３３−４、３３３−６、３３３−８、３３３−１０、３３３−１２、３３３−１４、３３３−１６および、ストップバルブ３３２−２、３３２−４、３３２−６、３３２−８、３３２−１０、３３２−１２、３３２−１４、３３２−１６を介して、原料ガス導入管３１４−２、３１４−４、３１４−６、３１４−８、３１４−１０、３１４−１２、３１４−１４、３１４−１６に接続されている。
【０１７９】
マスフローコントローラー３３１Ａ、３３１Ｂ、３３３−１〜３３３−１６及びストップバルブ３３２−１〜３３２−１６は、制御機器（図示せず）により、個別に制御可能となっている。
【０１８０】
堆積膜形成装置３１０を用いて堆積膜を形成する方法の手順について以下説明する。
【０１８１】
円筒状反応容器３１１内に円筒状支持体３１２が装着された支持体ホルダー３１７を設置し、真空ポンプユニット３２９により円筒状反応容器３１１内を排気する。この時、ストップバルブ３３２−１〜３３２−１６、マスフローコントローラー３３１Ａ、３３１Ｂ、３３３−１〜３３３−１６を開状態にする。続いて円筒状反応容器３１１内にミキシング３２３および原料ガス導入管３１４−４、３１４−６、３１４−１０、３１４−１４、を介して円筒状支持体３１２の加熱に必要な原料ガスＡｒを導入する。この時、原料ガスＡｒを流さない、ライン３４０Ａ上の全てのマスフローコントローラー、及びマスフローコントローラー３３３−２、３３３−８、３３３−１２、３３３−１６は、閉とする。さらに、スロットルバルブ３２４Ａ、３２４Ｃを閉じ、３２４Ｂを開け、真空ポンプユニット３２９および排気メインバルブ３２７を用いて、円筒状反応容器３１１内を所定の圧力になるように真空計３２５Ｂを見ながら調整する。
【０１８２】
次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒーター３１３により円筒状支持体３１２の温度を２７０℃に制御する。
【０１８３】
次に、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３２３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３１１内が所望の圧力になるように、真空計３２５Ｂを確認しながら真空ポンプユニット３２９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。
【０１８４】
円筒状反応容器３１１内の圧力が安定した後、高周波電源３１６を所望の電力に設定して、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３１５を介して円筒状反応容器３１１に供給することで、高周波グロー放電を生起させる。
【０１８５】
本実施例においては、表５に示すように、各層形成時に使用する原料ガス導入管は、下部阻止層作成時ライン３４０Ｂに接続されている４本、光導電層１作成時にはライン３４０Ｂに接続されている８本、光導電層２作成時にはライン３４０Ａに接続されている８本、表面層作成時にはライン３４０Ａに接続されている４本使用した。
【０１８６】
また本数の切り替えに関しては、下部阻止層と光導電層１作成時の切り替えは、実施例２の様に、高周波グロー放電を維持したまま、光導電層１作成開始直後にマスフローコントローラー３３３−４、３３３−８、３３３−１２、３３３−１６を徐々に開けて実施した。
【０１８７】
次に、光導電層１作成終了後、一旦高周波グロー放電を停止し、原料ガスを流すラインを、ライン３４０Ｂからライン３４０Ａに、切り換えた。ラインの切り換え方法は、ライン３４０Ａ上のマスフローコントローラー３３１Ａを徐々に開け、次にライン３４０Ｂ上のマスフローコントローラー３３１Ｂを徐々に閉めた。
【０１８８】
その後、光導電層２形成時には、ライン３４０Ａに接続されている８本、表面層形成時には、ライン３４０Ａに接続されている４本を、使用した。表面層の切り替えに関しては、高周波グロー放電を一旦停止し、マスフローコントローラー３３３−１、３３３−７、３３３−９、３３３−１５を徐々に閉めた。
【０１８９】
排気位置に関しては、実施例１と同様に、コンダクタンスバルブ３２４Ａ、３２４Ｃを閉にし、コンダクタンスバルブ３２４Ｂを開の状態で、全ての堆積膜形成を実施した。
【０１９０】
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」の評価を実施例１と同様に行い、以下に述べる、比較例２を１００とした相対評価を行った。
【０１９１】
得られた結果を、表６に示す。
【０１９２】
（実施例６）
実施例５と同様に、表４に示す条件で図６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。
【０１９３】
本実施例においては、表５に示すように、各層形成時に使用する原料ガス導入管は、実施例５と同じとし、本数の切り換えも実施例５と同様に行った。
【０１９４】
排気位置に関しては、下部阻止層から光導電層２までは、実施例５と同様に、コンダクタンスバルブ３２４Ａ、３２４Ｃを閉にし、コンダクタンスバルブ３２４Ｂを開の状態で実施した。次に、光導電層２形成後、高周波グロー放電を一旦停止し、コンダクタンスバルブ３２４Ａ、３２４Ｃを開にし、その後、コンダクタンスバルブ３２４Ｂを閉にすることで、排気位置を変更し表面層の形成を実施した。
【０１９５】
作成された電子写真感光体に関して実施例５と同様の評価を行い、得られた結果を表６に示す。
【０１９６】
（比較例２）
図８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の円筒状支持体６１２上に、表４に示す条件で図６に示す層構成の電子写真感光体を作製した。
【０１９７】
本比較例においては、表５に示すように、使用する原料ガス導入管は、８本全て使用して、全ての堆積膜を形成した。また、下部阻止層と光導電層１作成時には、ライン８４０Ｂを使用し、光導電層２と表面層作成時には、ライン８４０Ａを使用した。ライン８４０Ｂとライン８４０Ａの切り換えは、実施例４と同様に、マスフローコントローラー８３１Ａ、８３１Ｂを用いて実施した。
【０１９８】
排気位置に関しては、図８のように固定位置で、全ての堆積膜を形成した。
【０１９９】
作成された電子写真感光体に関して実施例５と同様の評価を行い、得られた結果を表６に示す。
【０２００】
表６の結果から、堆積膜形成中に、原料ガスの導入を、原料ガス導入管の使用本数を変化させて行うことにより、堆積膜の膜特性の均一性が向上することが、判った。
【０２０１】
更に、堆積膜形成中に、排気手段の排気位置を変化させて排気することにより、さらに、均一性が向上することが判った。
【０２０２】
【表４】
2007113065.tif 000006
【０２０３】
【表５】
2007113065.tif 000007
【０２０４】
【表６】
2007113065.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】本発明の堆積膜形成方法を採用した堆積膜形成装置の模式的断面図
【図２】本発明の堆積膜形成方法を採用した堆積膜形成装置の模式的断面図
【図３】本発明の堆積膜形成方法を採用した堆積膜形成装置の模式的断面図
【図４】ａ−Ｓｉ電子写真感光体の層構成の一例を示す模式図
【図５】電子写真感光体特性を評価する複写機の概略図
【図６】ａ−Ｓｉ電子写真感光体の層構成の一例を示す模式図
【図７】従来の堆積膜形成方法を採用した堆積膜形成装置の模式的断面図
【図８】従来の堆積膜形成方法を採用した堆積膜形成装置の模式的断面図
【符号の説明】
【０２０６】
１１０、２１０、３１０、７１０、８１０    堆積膜形成装置
１１１、２１１、３１１、７１１、８１１    円筒状反応容器
１１２、２１２、３１２、７１２、８１２    円筒状支持体
１１３、２１３、３１３、７１３、８１３    支持体加熱用ヒーター
１１４−１〜１１４−８                    原料ガス導入管
１１５、２１５、３１５、７１５、８１５    高周波マッチングボックス
１１６、２１６、３１６、７１６、８１６    高周波電源
１１７、２１７、３１７、７１７、８１７    支持体ホルダー
１１８、２１８、３１８、７１８、８１８    ベースプレート
１２０、２２０、３２０、７２０、８２０    モーター
１２１、２２１、３２１、７２１、８２１    受け台
１２２、２２２、３２２、７２２、８２２    回転軸
１２３、２２３、３２３、７２３、８２３    ミキシング
１２５、７２５、８２５                    真空計
１２７、２２７、３２７、７２７、８２７    排気バルブ
１２８、２２８、３２８、７２８、８２８    排気配管
１３１、２３１、３３１、７３１、８３１    絶縁物
１３２−１〜１３２−８                    ストップバルブ
１３３−１〜１３３−８                    マスフローコントローラー
２１４−１〜２１４−８                    原料ガス導入管
２２４Ａ〜２２４Ｃ                        排気コンダクタンス調整バルブ
２２５Ａ〜２２５Ｃ                        真空計
２３２−１〜２３２−８                    ストップバルブ
２３３−１〜２３３−８                    マスフローコントローラー
２５０Ａ〜２５０Ｂ                        ストップバルブ
３１４−１〜３１４−１６                  原料ガス導入管
３２４Ａ〜３２４Ｃ                        排気コンダクタンス調整バルブ
３２５Ａ〜３２５Ｃ                        真空計
３３１Ａ、３３１Ｂ                        マスフローコントローラー
３３２−１〜３３２−１６                  ストップバルブ
３３３−１〜３３３−１６                  マスフローコントローラー
４０１                                    円筒状支持体
４０２                                    下部阻止層
４０３                                    光導電層
４０４                                    上部阻止層
４０５                                    表面層
６０１                                    円筒状支持体
６０２                                    下部阻止層
６０３                                    光導電層１
６０４                                    光導電層２
６０５                                    表面層
７１４−１〜７１４−８                    原料ガス導入管
８１４−１〜８１４−１６                  原料ガス導入管
８３１Ａ、８３１Ｂ                        マスフローコントローラー
【図１】
2007113065.tif 000009
【図２】
2007113065.tif 000010
【図３】
2007113065.tif 000011
【図４】
2007113065.tif 000012
【図５】
2007113065.tif 000013
【図６】
2007113065.tif 000014
【図７】
2007113065.tif 000015
【図８】
2007113065.tif 000016