(57)【要約】【課題】画像欠陥が少なく高品質で低コストな堆積膜を形成することができる堆積膜形成方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明の堆積膜形成方法は、基板搬送用ホルダ３１０の表面のうち、反応容器１１３の側壁内面１１３ａに対向する領域であり、かつ円筒状基板３０１が装着された領域以外の領域を覆う、円筒状基板３０１に対して着脱可能な上カバー３０３および下カバー３０２を円筒状基板３０１に装着して堆積膜を形成することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基板を基板搬送用ホルダに装着する工程と、前記基板を装着した前記基板搬送用ホルダを真空気密可能な反応容器内に搬入し、設置する工程と、前記基板に堆積膜を形成する工程と、堆積膜形成後の前記基板を装着した前記基板搬送用ホルダを、前記反応容器から搬出する工程と、堆積膜形成後の前記反応容器をクリーニング処理する工程を含む堆積膜形成方法において、
前記基板搬送用ホルダの表面のうち、前記反応容器の側壁内面に対向する領域であり、かつ前記基板が装着された領域以外の領域を覆う、前記基板に対して着脱可能なカバーを前記基板に装着して堆積膜を形成することを特徴とする堆積膜形成方法。
【請求項２】
前記カバーは、前記基板に嵌め合せて装着される、請求項１に記載の堆積膜形成方法。
【請求項３】
前記基板搬送用ホルダと前記基板と前記カバーとを接地電位として堆積膜を形成する、請求項１または２に記載の堆積膜形成方法。
【請求項４】
前記基板搬送用ホルダを、前記カバーを装着した円筒状の前記基板内に鉛直方向下側から挿入することで前記基板搬送用ホルダに前記基板を装着する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
【請求項５】
前記基板搬送用ホルダを、前記カバーを装着した円筒状の前記基板内に鉛直方向上側から挿入することで前記基板搬送用ホルダに前記基板を装着する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
【請求項６】
前記カバーは、ドライエッチングでクリーニング処理して再利用する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
【請求項７】
前記ドライエッチングは、堆積膜形成後の前記反応容器内に前記カバーを搬入・設置し、堆積膜形成後の前記反応容器内のクリーニング処理と同時に処理する、請求項６に記載の堆積膜形成方法。
【請求項８】
前記基板搬送用ホルダは、クリーニング処理することなく再利用する、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
【請求項９】
少なくとも、基板を装着する基板搬送用ホルダと、前記基板を装着した前記基板搬送用ホルダを真空気密可能な反応容器内に搬入・設置・搬出する基板搬送機構と、前記基板への堆積膜形成と堆積膜形成後のクリーニング処理が可能な前記反応容器とを有する堆積膜形成装置において、
前記基板搬送用ホルダの表面のうち、前記反応容器の側壁内面に対向する領域であり、かつ前記基板が装着された領域以外の領域を覆う、前記基板に対して着脱可能なカバーを有することを特徴とする堆積膜形成装置。
【請求項１０】
前記カバーは、前記基板と少なくとも主材が同材質である、請求項９に記載の堆積膜形成装置。
【請求項１１】
前記カバーは、前記基板搬送用ホルダの表面のうち、前記反応容器の上壁内面に対向する領域の一部を覆う面を有する、請求項９または１０に記載の堆積膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成方法及び堆積膜形成装置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、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は以下のものがあげられる。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で構成された半導体等用の堆積膜が提案されている。なお、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。また、アモルファスシリコンは、以下“ａ−Ｓｉ”と略記する。
【０００３】
円筒状基板にａ−Ｓｉ系堆積膜を形成する際には、円筒状基板を堆積膜形成装置内に搬入、設置すること、堆積膜の膜厚、特性の均一性を得ること等のために、円筒状基板内部に基板搬送用ホルダを挿入することが一般的である。基板搬送用ホルダは上記のような機能を持つため、それ自体高価であり、成膜毎に使い捨てというわけにはいかず、再利用が必要になる。再利用のための堆積膜等の生成物を除去するクリーニング方法としては、ブラスト処理、湿式エッチング処理の他、ＣｌＦ3（三フッ化塩素）ガスを用いたクリーニング方法も提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
上記の基板搬送用ホルダに装着された円筒状基板を連続して生産可能するため、搬送システムが用いられる。ここで、図１０に、堆積膜形成装置において搬送容器内に電子写真感光体用の円筒状基板の格納する手段（基板搬送機構）の一例を示す模式的断面図を示す。基板搬送機構の搬送容器１０３内には、アーム２０１が介在している（図１０（ａ））。アーム２０１先端の保持機構２０２が、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０上端の保持部２０３を保持し、搬送容器１０３内に引き上げ格納する（図１０（ｂ））。
【０００５】
堆積膜形成前の搬送と堆積膜形成後の搬送手段を分離することにより、堆積膜形成前にダスト等が基板に付着することの防止を目的とし、搬送機を用いた一連の堆積膜形成装置も提案されている（例えば特許文献２）。
【特許文献１】特開平１−３０７７６３号公報
【特許文献２】特登録第２９０７４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の方法および装置により、実用的な半導体用の堆積膜を得ることが可能となった。しかし、例えば電子写真装置用のａ−Ｓｉ感光体においては、近年、デジタル化、カラー化に伴い、従来よりも高画質で画像欠陥が極少の堆積膜を要求されるようになってきた。そのため装置構成や層構成も多様化しさらなる質の高い堆積膜の形成が要求されている。
【０００７】
また、これら堆積膜形成装置では、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、生産の効率化を上げる意味でも、電子写真感光体用の円筒状基板を真空搬送するシステムが用いられる。例えば、図１に示すような円筒状基板を真空搬送するシステムが用いられる。
【０００８】
この真空搬送システムの動作は以下の通りである。
【０００９】
まず、円筒状の基板搬送用ホルダに円筒状基板を装着し、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を真空搬送可能に構成された基板搬送機構１０１内の搬送容器１０３に格納する。その後、搬送容器１０３を堆積膜形成装置１０２上に移動させて堆積膜形成装置１０２にドッキングさせる。次に、搬送容器１０３に格納されている円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を、堆積膜形成装置１０２内の受け台１１６に設置する。
【００１０】
こうした円筒状基板の基板搬送用ホルダへの装着には、クリーンルーム等のクリーンな環境下で、基板搬送用ホルダを円筒状基板に挿入して行われる。その際に基板搬送用ホルダの汚れ、基板搬送用ホルダと円筒状基板の擦れによる発塵、搬送する際の振動等での発塵などにより、堆積膜形成前の円筒状基板表面上に異物が付着してしまう。そうすると、この異物を基点とした堆積膜の異常成長が画像欠陥悪化の要因になり得る場合があった。
【００１１】
また、堆積膜形成後には、円筒状基板以外に堆積した堆積膜等の生成物を次の堆積膜形成に備えてクリーニング処理される。堆積膜形成装置内は堆積膜形成時に使用した基板搬送用ホルダの替わりに、略同一形状のダミーホルダを堆積膜形成装置内に設置し、堆積膜形成装置内のクリーニング処理をドライエッチングによって行う。一方堆積膜形成時に使用した基板搬送用ホルダ及びカバーも、堆積膜等の生成物を除去するクリーニング処理が施されるが、処理が早く、安価である等の理由により、一般的にブラスト処理によって行われる。このブラスト処理ではガラスビーズ、研磨材等が使われ、ブラスト処理後の基板搬送用ホルダ及びカバーは水洗後乾燥させ、再度使用される。この際にガラスの破片等の水洗等で落としきれなかったものが異物となって、基板の装着時に振動や擦れ等で脱落し、円筒状基板表面に付着してしまう場合もあった。特に、基板搬送用ホルダは、大型であるためブラスト処理する面積が大きく、また、複雑な形状のため水洗等で落としきれないものが残ってしまうことがある。そうすると、堆積膜の異常成長を引き起こし画像欠陥悪化の要因になり得る場合があった。
【００１２】
また、基板搬送用ホルダのブラスト処理を繰り返し行うと、基板搬送用ホルダが徐々に削られ痩せていく。特に、基板搬送機構が保持する基板搬送用ホルダの保持部や、堆積膜形成装置の受け台に接続する基板搬送用ホルダの接続部が大幅に痩せてしまうと、搬送トラブルや接地電位不良による品質トラブルとなってしまう場合がある。したがって、基板搬送用ホルダは、大幅に痩せて搬送トラブルや品質トラブルが発生する前に定期的に更新する必要があり、電子写真感光体のコストアップの原因となっていた。
【００１３】
そこで、本発明はブラスト処理によって発生するガラスの破片等異物の基板表面への付着を抑制することが可能な堆積膜形成方法および堆積膜形成装置を提供することを第１の目的とする。
【００１４】
また、本発明は、基板搬送トラブル・品質トラブルの不具合削減、基板搬送用ホルダの定期更新によるコストアップを抑制することが可能な堆積膜形成方法および堆積膜形成装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の堆積膜形成方法は、少なくとも、基板を基板搬送用ホルダに装着する工程と、基板を装着した基板搬送用ホルダを真空気密可能な反応容器内に搬入し、設置する工程と、基板に堆積膜を形成する工程と、堆積膜形成後の基板を装着した基板搬送用ホルダを、反応容器から搬出する工程と、堆積膜形成後の反応容器をクリーニング処理する工程を含む堆積膜形成方法において、基板搬送用ホルダの表面のうち、反応容器の側壁内面に対向する領域であり、かつ基板が装着された領域以外の領域を覆う、基板に対して着脱可能なカバーを装着して堆積膜を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、反応容器の側壁内面に対向する領域であり、かつ基板が装着された領域以外の領域を覆う、着脱可能なカバーを基板に装着することで、基板搬送用ホルダへの堆積膜等の生成物形成を抑制することができる。その結果、基板搬送用ホルダのクリーニング処理が簡素化、場合によっては不要となり、基板搬送用ホルダからの基板表面へ異物の付着を低減できた。
【００１７】
また、基板搬送用ホルダのクリーニング処理が簡素化、場合によっては不要となったため、搬送トラブル・品質トラブルが削減でき、基板搬送用ホルダの更新頻度が大幅に少なくなった。
【００１８】
また、カバーと基板を嵌め合わせ構造とすることで、工数の増加を抑制し、且つガタツキを低減できる。さらに、嵌め合わせた後に下部から基板搬送用ホルダを装着することで、基板搬送用ホルダへの基板装着時の擦れによる発塵が基板表面へ付着することを抑制可能となった。
【００１９】
さらに、カバーのクリーニング処理は堆積膜形成後の反応容器のドライエッチングでのクリーニング時に同時に行うことで、工数の増加の抑制が可能となった。
【００２０】
以上の効果により、基板表面への異物付着による画像欠陥の大幅低減と、基板搬送トラブル・品質トラブルの不具合削減、基板搬送用ホルダ更新によるコストアップを抑制することが可能となった。これにより、高品質で低コストな電子写真感光体が製造可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態で用いるＲＦ帯の高周波電源を用いたＲＦプラズマＣＶＤ法による感光体の堆積膜形成システムの一例を模式的に示した図である。本システムは投入エリア１２４、基板搬送機構１０１、堆積膜形成装置１０２により構成されている。投入エリア１２４はプレフィルター、ヘパフィルター（不図示）を用いＪＩＳ規格Ｂ９９２０で示されるクラス３のクリーン環境に設定された所謂クリーンルームである。壁１２５は外環境とのクリーンルームの壁を示している。投入エリア１２４で、円筒状基板およびカバーを基板搬送用ホルダに装着する。一方、クリーンルームには、搬送容器１０３がドッキングし、搬送容器１０３内を真空引き可能にするため、真空排気ライン及び排気装置（不図示）が取り付けられたゲート弁１３０が設置されている。
【００２２】
図２は、円筒状基板、上カバー、下カバー及び基板搬送用ホルダを模式的に示した図である。図２中、（ａ）（ｂ）はそれぞれ装着したときの上視図、断面図、（ｃ）ないし（ｆ）は取り外した時の断面図で、（ｃ）は基板搬送用ホルダ、（ｄ）は下カバー、（ｅ）は円筒状基板、（ｆ）は上カバーを示す。
【００２３】
基板搬送用ホルダ３１０は、上端面に基板搬送機構１０１が保持する保持部２０３と、下端面に堆積膜形成装置内の受け台１１６と接続する接続部２０４を有している。基板搬送用ホルダ３１０は、堆積膜形成装置内の受け台１１６上に設置されている加熱用ヒータ１２９が接続部２０４から内部に挿入されるため、開口部をもつ中空構造となっている。また、基板搬送用ホルダ３１０には側面下端部に、下カバー３０２と嵌め合わせて接続するため、円周状に凸状部２０６が形成されている。下カバー３０２の上端部は円筒状基板と嵌め合わせて接続する形状としている。上カバー３０３の下端部も下カバー３０２と同様に、円筒状基板３０１と嵌め合わせて接続する形状としている。円筒状基板３０１と下カバー３０２及び上カバー３０３の基板搬送用ホルダ３１０への装着は、ネジ等を使って固定しても良い。しかしながら、嵌め合わせとすることで、工数の増加を抑制して、且つガタツキなく装着できるのでより好ましい。
【００２４】
円筒状基板３０１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、ステンレス等の金属が、電気伝導率が良好であるため好適である。なかでも加工性や製造コストの点からアルミニウムが最適である。また、円筒状基板３０１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。
【００２５】
また、基板搬送用ホルダ３１０、下カバー３０２及び上カバー３０３も円筒状基板３０１と同様に金属製であれば良い。なお、円筒状基板３０１と同様な理由に加え、堆積膜の膜剥がれ防止のため円筒状基板３０１と同程度の熱膨張係数であること、軽量であって基板搬送機構１０１への負荷が少ないこと、等からアルミニウムが好ましい。
【００２６】
下カバー３０２及び上カバー３０３の形状は、基板搬送用ホルダ３１０表面の少なくとも真空気密可能な反応容器の側壁内面１１３ａに対向する領域を覆うことが出来れば制限はない。つまりカバーの形状は、反応容器１１３に対向する領域であり、かつ円筒状基板３０１が装着された領域以外の領域を覆うことが出来れば制限はない。なお、少なくとも円筒状基板３０１に接する部分の近傍の外径は、円筒状基板３０１への堆積膜形成の安定性や均一性の点から、円筒状基板３０１と略同一であることが望ましい。
【００２７】
次に、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を搬送し堆積膜形成装置１０２に設置する手順、及び堆積膜形成装置１０２を用いて堆積膜を形成する方法の手順の一例について説明する。
【００２８】
まず、両端内径部にインロー加工が施され、外径表面に鏡面加工を施された円筒状基板３０１は、洗浄装置（不図示）により表面を洗浄し、図１に示す投入エリア１２４内に搬入される。同時に、表面にブラスト処理を施しクリーニング処理された下カバー３０２及び上カバー３０３、基板搬送用ホルダ３１０が同じくクリーンルームである投入エリア１２４内に搬入される。
【００２９】
続いて、円筒状基板３０１を基板搬送用ホルダ３１０に装着する工程を行う。この際、円筒状基板３０１の表面に触れると、異物の付着やシミとなり、画像欠陥の原因となるため、表面に触れないような装着方法を要する。
【００３０】
図３は装着方法を模式的に示した断面図である。まず、上カバー３０３を倒置し、円筒状基板３０１の内面を保持して、上カバー３０３に嵌め合わせる（ａ）。次に、円筒状基板３０１に下カバー３０２を倒置して嵌め合わせる（ｂ）。上カバー３０３、円筒状基板３０１、下カバー３０２が積み重なった上方から、倒置した基板搬送用ホルダ３１０を挿入し（ｃ）、再度倒置して装着完了となる（ｄ）。なお、挿入時に、下カバー３０２、上カバー３０３及び円筒状基板３０１と基板搬送用ホルダ３１０の擦れ・振動の抑制のため、ロボット等を用いた自動装着装置（不図示）等を用いることが望ましい。
【００３１】
次に、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を、基板搬送機構１０１で堆積膜形成装置１０２へ搬送する。まず、投入エリア１２４内の置き台１１０に円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を載置する。その後、基板搬送機構１０１の搬送容器１０３がゲート弁１３０に下降、ドッキングする。搬送容器１０３は予め大気圧にしておき、ドッキング後、ゲート弁１０５及び１３０を開放する。
【００３２】
次に、図１０（ａ）に示すように、搬送容器１０３内のアーム２０１が下降する。そして、図１０（ｂ）に示すように、アーム２０１先端の保持機構２０２が円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０上端の保持部２０３を保持、上昇して搬送容器１０３内に格納する。この時、保持部２０３が変形や寸法精度が悪化していると、斜め保持や保持不能な状態となって搬送トラブルとなる場合がある。格納後、ゲート弁１０５及び１３０を閉じ搬送容器１０３内を真空排気装置（不図示）によって真空排気する。真空排気終了後、搬送容器１０３がゲート弁１３０から分離し、搬送容器１０３内が真空状態を保持したまま、基板搬送機構１０１は堆積膜形成装置１０２上へ移動する。
【００３３】
次に円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を、堆積膜形成装置１０２内へ搬入、設置する。堆積膜形成装置１０２の反応容器１１３は堆積膜形成装置１０２に接続された排気装置（不図示）を用いて真空に排気されている。搬送容器１０３は、堆積膜形成装置１０２上に設けられたゲート弁１１１に下降、ドッキングする。ドッキング後、搬送容器１０３のゲート弁１０５と堆積膜形成装置１０２のゲート弁１１１間を排気する排気装置（不図示）により真空排気する。
【００３４】
搬送容器１０３及びゲート弁１０５とゲート弁１１１間及び反応容器１１３内が略同圧になった時点でゲート弁１０５とゲート弁１１１を開ける。次に円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０の保持部２０３を保持したアーム２０１が下降し、堆積膜形成装置１０２内に搬入する。
【００３５】
そして、堆積膜形成装置１０２内の受け台１１６に円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０が設置される。受け台１１６は接地されているため、円筒状基板３０１が装着された基板搬送用ホルダ１４０も接地電位となる。
【００３６】
円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０設置後、ゲート弁１０５とゲート弁１１１が閉じ、ゲート弁１０５とゲート弁１１１間を大気圧に戻す。その後、搬送容器１０３が上昇し、堆積膜形成装置１０２と切り離して、搬入が終了する。
【００３７】
次に、図１に示す堆積膜形成装置１０２について詳細に説明する。
【００３８】
堆積膜形成装置１０２はゲートバルブ１１１、上面絶縁碍子１１２、反応容器１１３、下部絶縁碍子１１４、原料ガス導入管１２０、ベースプレート１１５、排気口１２１、高周波電源１２３、マッチングボックス１２２を有する。
また、反応容器１１３がカソード電極となっている。また、反応容器１１３内には、受け台１１６、受け台１１６と同軸上部に加熱用ヒータ１２９が配置されている。円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０は、基板搬送機構１０１により搬入・設置される。
【００３９】
本発明の下カバー３０２及び上カバー３０３は、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ表面の少なくとも真空気密可能な容器の側壁内面１１３ａ、つまり反応容器１１３の側壁内面１１３ａに対向する領域であり、かつ円筒状基板３０１が装着された領域以外の領域を覆う。
【００４０】
反応容器１１３内には複数の原料ガス導入管１２０が設置されている。複数の原料ガス導入管１２０は、円筒状基板３０１と反応容器１１３の内壁との間に配置され、外周面と略同心となる１つの円周上に、円筒状基板３０１を取り囲むようにして配置されている。複数の原料ガス導入管１２０に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）を介在したミキシング（不図示）と、原料ガス流入バルブ（不図示）とを具備している。
【００４１】
原料ガスの吹き出し方向は反応容器１１３の内壁に対し略接線方向に吹き出している。吹き出す穴数には特に制限は無いが、略両接線方向である２方向が最適である。また反応容器１１３の外壁には高周波マッチングボックス１２２を介して高周波電源１２３が接続されている。
【００４２】
さらに、反応容器１１３の下部には円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を回転させるためのモータ（不図示）が設けられている。モータの駆動力は、動力伝達系（不図示）により受け台１１６を介して円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０に伝達され、当該ホルダを回転させる。
【００４３】
また反応容器１１３には排気口１２１が接続されている。この排気口は排気装置（不図示）と連通し、排気装置は反応容器１１３内を所定の圧力になるように、圧力検出器１２８を確認しながら排気調整を行っている。
【００４４】
なお反応容器１１３は上碍子１１２、下碍子１１４にてアースと絶縁されている。
【００４５】
加熱用ヒータ１２９は、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０の内部に設けられている。加熱用ヒータ１２９は、真空中で使用可能である発熱体であればよい。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が対象として挙げられる。この他、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も対象として挙げられる。加熱用ヒータ１２９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。
【００４６】
以上のように構成された堆積膜形成装置１０２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。
【００４７】
まず、反応容器１１３内を排気装置（不図示）により排気する。続いて反応容器１１３内に複数の原料ガス導入管１２０を介して、円筒状基板２０１の加熱に必要な原料ガス、例えばＡｒ、Ｈｅ等のガスを供給する。この際、排気装置を用いて反応容器１１３内を所定の圧力になるように圧力検出器１２８を確認しながら調整する。次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒータ１２９に通電し、温度コントローラ（不図示）にて、円筒状基体２０１の温度を２００［℃］〜４５０［℃］程度の温度に制御する。より好ましくは２５０［℃］〜３５０［℃］程度の温度に制御する。
【００４８】
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、円筒状基板２０１上に堆積膜の形成を行う。すなわち、加熱用の原料ガスと堆積膜形成用の原料ガスをミキシング（不図示）を介して入れ替え、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。次いで反応容器１１３内が１３．３［ｍＰａ］〜１３３０［Ｐａ］程度の所望の圧力になるように圧力検出器１２８を確認しながら排気装置を調整する。
【００４９】
反応容器１１３内の圧力が安定した後、高周波電源１２３を所望の電力に設定する。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１２２を介して反応容器１１３に供給し、高周波グロー放電を生起させる。
【００５０】
この放電エネルギによって、反応容器１１３内に導入された原料ガスが分解され、円筒状基板２０１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。
【００５１】
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、あるいは円筒状基板１１７を加熱する段階で、モータ（不図示）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、円筒状基板２０１の周方向に均一な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、反応容器１１３内を排気する。その後、反応容器１１３及び複数の原料ガス導入管１２０内をパージガス、例えばＡｒ等の不活性ガス及び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、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を、搬送容器１０３と同じ構成をした基板搬送機構１０１の搬送容器１０４を用いて反応容器１１３内から取り出す。
【００５３】
基板搬送機構１０１の搬送容器１０４にて、堆積膜形成後の円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を搬出する手順について説明する。
【００５４】
予め真空排気された搬送容器１０４は、堆積膜形成装置１０２上に設けられたゲート弁１１１に下降、ドッキングする。
【００５５】
ドッキング後、搬送容器１０４のゲート弁１０６と堆積膜形成装置１０２のゲート弁１１１間を、排気装置（不図示）により真空排気する。搬送容器１０４、ゲート弁１０６とゲート弁１１１間、反応容器１１３内が略同圧になった時点でゲート弁１０６とゲート弁１１１を開ける。
【００５６】
次に搬送容器１０４の内部から、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を保持するアーム２０１が下降する。アーム２０１先端の保持機構２０２が、堆積膜形成装置１０２内に設置されている堆積膜形成後の円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０の保持部２０３を保持し、アームが上昇して搬送容器１０４内に格納する。
【００５７】
格納後、搬送容器１０４のゲート弁１０６と堆積膜形成装置１０２のゲート弁１１１が閉じ、搬送容器１０４のゲート弁１０６と堆積膜形成装置１０２のゲート弁１１１間を大気圧に戻す。そして、搬送容器１０４が上昇し、堆積膜形成装置１０２と切り離して、搬出が終了する。
【００５８】
堆積膜形成装置１０２から搬出され、搬送容器１０４に円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を格納した基板搬送機構１０１は、排出台（不図示）上へ移動する。
【００５９】
次に、搬送容器１０４内を大気圧へ戻し、ゲート弁１０６を開放する。さらに、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を保持したアーム２０１を下降させて、排出台へ円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を載置する。
【００６０】
排出台へ載置された円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０から、円筒状基板３０１、下カバー３０２及び上カバー３０３を取り外す。
【００６１】
堆積膜形成後の下カバー３０２及び上カバー３０３は、クリーニング処理を行って再利用する。クリーニング処理方法は、前述の理由により一般的にブラスト処理が行われる。
【００６２】
例えば、ガラスビーズを用いた湿式のブラスト処理では、適量のガラスビーズを水に入れ、０．３〜０．８［ＭＰａ］の圧縮空気と一緒にノズルから吐出し、被ブラスト処理物表面に当てて生成物を除去する。生成物除去後、水洗・乾燥させて、クリーニング処理が終了する。
【００６３】
堆積膜形成後の基板搬送用ホルダ３１０も再利用される。基板搬送用ホルダ３１０は、その表面の少なくとも反応容器１１３の側壁内面に対向する領域が円筒状基板３０１及び下カバー３０２、上カバー３０３で覆われている。このため、堆積膜等の生成物が形成される部分を最小限となり、クリーニング処理が簡素化され、場合によっては不要となる。
【００６４】
堆積膜形成後の反応容器１１３内には、ポリシラン等の副生成物が大量に堆積するため、ドライエッチングでのクリーニング処理を行う。その手順は以下の通りである。なお、搬送には、基板搬送機構１０１の搬送容器１０４が用いられる。
【００６５】
搬送容器１０３で円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を搬入、設置する手順と同様にクリーニング用のダミーホルダ（不図示）を堆積膜形成装置１０２内に設置する。ダミーホルダは、円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０と略同一形状である。
【００６６】
このとき、ダミーホルダに堆積膜形成後の下カバー２０２及び上カバー２０３を取り付け、反応容器１１３内のクリーニングと同時に行えば、別工程でカバーのクリーニング処理作業が省略され、工数の削減になる。複数個のカバーを取り付けてクリーニングを行えば、さらなる工数の削減が可能である。
【００６７】
次に排気装置（不図示）により反応容器１１３内を排気し、複数の原料ガス導入管１２０を介して反応容器１１３内のクリーニング処理に必要なガスを供給する。反応容器１１３内の排気には排気装置（不図示）を用い、反応容器１１３内が所定の圧力になるように圧力検出器１２８を確認しながら調整する。反応容器１１３内の圧力が安定した後、高周波電源１２３を所望の電力に設定する。例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］のＲＦ電源を用いて、高周波マッチングボックス１２２を介して、高周波電力を反応容器１１３に供給し、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反応容器１１３内に導入されたクリーニング用のガスが分解され、副生成物と反応・分解し、反応容器１１３内がクリーニング処理される。
【００６８】
次に、クリーニング処理後に高周波電力の供給を停止し反応容器１１３内を排気装置（不図示）により排気する。その後反応容器１１３および原料ガス導入管１２０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、クリーニング用のダミーホルダを堆積膜形成装置１０２内より搬出する。その手順は、搬送容器１０４を用いて堆積膜形成後の円筒状基板装着済基板搬送用ホルダ１４０を搬出する手順と同様である。
（第２の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態として、円筒状基板３０１を基板搬送用ホルダ３１０に装着する工程について、図４を参照して説明する。円筒状基板３０１を基板搬送用ホルダ３１０に装着する工程以外については、第１の実施形態に準ずる。
【００６９】
図４は装着方法を模式的に示した断面図である。まず、図４（ａ）に示すように、下カバー３０２を装着台５０１上に設置し、円筒状基板３０１の内面を保持して、下カバー３０２に嵌め合わせる。次に、図４（ｂ）に示すように、円筒状基板３０１に上カバー３０３を嵌め合わせる。図４（ｃ）に示すように、下カバー３０２、円筒状基板３０１、上カバー３０３が積み重なった下方から、基板搬送用ホルダ３１０を挿入する。これにより、図４（ｄ）に示すように、下カバー３０２および上カバー３０３を備えた円筒状基板３０１に基板搬送用ホルダ３１０が装着されたこととなる。
【００７０】
第１の実施形態では、上カバー３０３、円筒状基板３０１、下カバー３０２、基板搬送用ホルダ３１０を一旦倒置して装着、その後再度倒置しているが、本実施形態では倒置を行わずに装着することにある。
【００７１】
本実施形態の利点は、第１の実施形態に対して、さらに円筒状基板表面３０１への異物付着を低減することが可能なことに有る。具体的には以下の通りである。第１の実施形態では、基板搬送用ホルダ３１０挿入位置が円筒状基板より上方にあるため、挿入時の擦れや振動による発塵があった場合、円筒状基板３０１へ異物が落下し、表面へ付着する可能性がある。これに対して本実施形態では基板搬送用ホルダ３１０挿入位置が円筒状基板３０１より下方にあるため、異物が落下しても円筒状基板３０１表面へ付着する可能性が低くなる。さらに、倒置作業がなくなり、倒置作業自体での発塵による円筒状基板３０１表面への異物付着も無くなる。
【００７２】
なお、本実施形態も第１の実施形態と同様に、下カバー３０２、上カバー３０３、円筒状基板３０１と基板搬送用ホルダ３１０の擦れ・振動の抑制のため、ロボット等を用いた自動装着装置（不図示）を用いることが望ましい。
【００７３】
各実施形態におけ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、またはそれらの混合ガスを用いても有効である。
【００７４】
希釈ガスとしては、水素（Ｈ2）、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等が有効である。
【００７５】
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は以下のものが有効である。窒素（Ｎ2）、アンモニア（ＮＨ3）等の窒素原子を含むものが有効である。また、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が有効である。また、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、またはこれらの混合ガスを併用しても有効である。また、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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。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る。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。
【００７８】
以上、本発明は、基板搬送用ホルダ３１０表面の少なくとも反応容器１１３の側壁内面に対向する領域であり、かつ円筒状基板３０１が装着された領域以外となる領域に下カバー３０２及び上カバー３０３が覆う。なお、これら下カバー３０２及び上カバー３０３は円筒状基板３０１に対して嵌め合わせによって装着される。
【００７９】
これにより、基板搬送用ホルダ３１０への堆積膜等の生成物形成を最小限にして、再利用のためのクリーニング処理を簡素化、場合によっては不要となる。よって、円筒状基板３０１表面への異物付着による画像欠陥の大幅な低減が図られる。さらに、搬送トラブル・品質トラブルの不具合削減、基板搬送用ホルダ３１０更新によるコストアップを抑制することが可能になり、高品質で低コストな電子写真感光体が製造可能となる。
【実施例】
【００８０】
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。
【００８１】
なお、以下の実施例では、円筒状基板３０１の直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミニウム製のものを用いた。また、円筒状基板３０１をアルミニウム製の基板搬送用ホルダ３１０に装着した。これを図１で示される基板搬送機構１０１にて堆積膜形成装置１０２内に設置し、図５に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜（以下、電子写真感光体と略記する）の形成を行った。円筒状基板１００１は、下部阻止層１００２（第１層）、第１の光導電層１００３（第２層）、第２の光導電層１００４（第３層）、表面層（第４層）１００５からなる。また、堆積膜形成条件を表１に示す。
（実施例１）
本実施例では、ブラスト処理で前回形成された生成物をクリーニング処理した下カバー３０２、上カバー３０３及び全面をブラスト処理（後述の比較例と同等）でクリーニング処理した基板搬送用ホルダ３１０を用いた。
【００８２】
上カバー３０３を倒置し、円筒状基板３０１を嵌め合わせ、下カバー３０２を倒置して嵌め合わせた。この倒置状態で、図３に示す方法、すなわち、上方から基板搬送用ホルダ３１０を挿入した。
【００８３】
このようにして、円筒状基板３０１および下カバー３０２、上カバー３０３を基板搬送用ホルダ３１０に装着し、堆積膜を形成して電子写真感光体を作製した。
（実施例２）
実施例１に対して、基板搬送用ホルダ３１０のクリーニング方法を変更した。
【００８４】
前回形成された生成物の部分のみブラスト処理（処理時間にして全面ブラストの１／１０）でクリーニング処理をした基板搬送用ホルダ３１０を用い、電子写真感光体を作製した。
（実施例３）
実施例２に対して、基板搬送用ホルダ３１０の挿入方法を変更した。
【００８５】
下カバー３０２を設置し、円筒状基板３０１を嵌め合わせ、上カバー３０３を嵌め合わせておく。この状態で、図４に示す方法で、下方より基板搬送用ホルダ３１０を挿入する。
【００８６】
このようにして、円筒状基板３０１および下カバー３０２、上カバー３０３を基板搬送用ホルダ３１０に装着し、電子写真感光体を作製した。
（実施例４）
実施例３に対して、上カバー形状を変更した。
【００８７】
上カバー３０３の代わりに、基板搬送用ホルダ３１０の上端面の保持部２０３以外も覆う形状の上カバー８０３（図６）を用い、電子写真感光体を作製した。本実施例で用いた上カバー８０３は反応容器の上壁内面に対向する領域の一部を覆う上面８０３ａを有する点で実施例３の上カバー３０３と異なる。
【００８８】
図６は、円筒状基板、上カバー、下カバー及び基板搬送用ホルダを模式的に示した図である。図６（ａ）（ｂ）はそれぞれ装着したときの上視図、断面図、図６（ｃ）ないし（ｆ）は取り外した時の断面図で、（ｃ）は基板搬送用ホルダ、（ｄ）は下カバー、（ｅ）は円筒状基板、（ｆ）は上カバーを示す。
（実施例５）
実施例４に対して、上カバー８０３および下カバー３０２のクリーニング方法を変更した。
【００８９】
堆積膜形成装置１０２内のクリーニング処理と同時に、前回形成された生成物をクリーニング処理した上カバー８０３及び下カバー３０２を用い、電子写真感光体を作製した。
（実施例６）
実施例５に対して、前回堆積膜形成後のクリーニング処理をしていない基板搬送用ホルダ３１０を用い、電子写真感光体を作製した。
（比較例）
本比較例では、従来方法である、従来型の基板搬送用ホルダ６１０、及び反応容器１１３の内壁側面に対向する面の一部が脱着可能なアルミニウム製の上カバー６０３を用いた（図７に示す）。
【００９０】
図７は、円筒状基板、上カバー、及び基板搬送用ホルダを模式的に示した図で、（ａ）（ｂ）はそれぞれ装着したときの上視図、断面図、（ｃ）ないし（ｅ）は取り外した時の断面図で、（ｃ）は基板搬送用ホルダ、（ｄ）は円筒状基板、（ｅ）は上カバーを示す。
【００９１】
全面ブラスト処理で、前回形成された生成物をクリーニング処理した上カバー６０３及び基板搬送用ホルダ６１０を用いた。図８に示すように、上カバー６０３を倒置し、円筒状基板３０１を嵌め合わせ、上方より倒置した基板搬送用ホルダ６１０を挿入した。
【００９２】
このようにして円筒状基板３０１及び上カバー６０３を基板搬送用ホルダ６１０に装着し、堆積膜を形成して電子写真感光体を作製した。
【００９３】
以上の実施例、比較例の条件をまとめて、表２示す。
【００９４】
【表１】
2007084885.tif 000003
【００９５】
【表２】
2007084885.tif 000004
【００９６】
（電子写真画像の評価方法）
キヤノン製ｉＲ５０００複写機を用いて、電子写真画像を評価した。複写機の概略図を図９に示す。
【００９７】
時計周りに回転する電子写真感光体９０１の周辺には、主帯電器９０２、電位センサ９０３、現像器９０４、転写帯電器９０５（ａ）、分離帯電器９０５（ｂ）が配置されている。さらに、クリーニングローラ９０６及びクリーニングブレード９０７を具備したクリーナ９１０、前露光９０８などが配設されている。潜像形成用露光９００としては主帯電器９０２、電位センサ９０３間に設けられている。
【００９８】
この様に構成された電子写真プロセスを用い電子写真画像の評価を下記に示す基準で行った。
『画像欠陥』の評価方法
Ａ３サイズのべた黒原稿を複写して得られた画像を観察し、電子写真感光体１周分当たりの、直径０．１０ｍｍ以上の白ポチの個数を数えた。得られた結果は、比較例の値を１００％とした場合の相対比較でランク付けを行った。画像欠陥評価結果を表３に示す。
Ａ  ・・・２０％未満
Ｂ  ・・・２０％以上４０％未満
Ｃ  ・・・４０％以上６０％未満
Ｄ  ・・・６０％以上８０％未満
Ｅ  ・・・８０％以上１００％未満
Ｆ  ・・・１００％
Ｇ  ・・・１００％超
『コスト』の評価方法
（工数について）
クリーニング及び装着作業にかかる工数（人数×時間）について、比較例の値を１００％とした場合の相対比較でランク付けを行った。
（基板搬送用ホルダ更新について）
基板搬送用ホルダの比較例での全面ブラスト処理での更新頻度を１００％とて、相対比較でランク付けを行った。
【００９９】
コスト評価結果を表４に示す。
コストのランク
Ａ  ・・・５％未満
Ｂ  ・・・５％以上２０％未満
Ｃ  ・・・２０％以上４０％未満
Ｄ  ・・・４０％以上６０％未満
Ｅ  ・・・６０％以上１００％未満
Ｆ  ・・・１００％
Ｇ  ・・・１００％超
【０１００】
【表３】
2007084885.tif 000005
【０１０１】
【表４】
2007084885.tif 000006
【０１０２】
（画像欠陥の評価結果）
表３より、明らかに従来型の基板搬送用ホルダに比べ、本発明のカバーを装着する基板搬送用ホルダは画像欠陥に優れる（実施例１）。さらに、基板搬送用ホルダのクリーニング処理を部分ブラストで簡素化することで、画像欠陥は良化した（実施例２）。さらに、装着時に基板搬送用ホルダ挿入を下方から行うことで画像欠陥は良化した（実施例３）。さらに、上カバーを変更して、上下カバーのクリーニング処理を堆積膜形成装置内のクリーニング処理と同時に行うことで画像欠陥は良化した（実施例５）。さらに基板搬送用ホルダのブラスト処理によるクリーニングを無くすことで、画像欠陥を従来の１／５以下にすることができた（実施例６）。
（コストの評価結果）
比較例に対して、実施例は下カバーが追加になるため、下カバーのクリーニング処理と装着作業で工数が増加する。しかし、基板搬送用ホルダのクリーニング処理が簡素化されるため、上記工数増加以上に工数の削減が可能になった。さらに、堆積膜形成装置内のクリーニング処理と同時に上下カバーも同時に処理することで、大幅な工数削減が可能になった（実施例５、実施例６）。
さらに、上カバーの形状を変更して、基板搬送用ホルダの堆積膜等の生成物形成を極少にすることで、クリーニング処理を無くすことができ、工数はさらに削減できた（実施例６）。
【０１０３】
装着作業については、円筒状基板及びカバーに基板搬送用ホルダを下方から挿入することで、２回の倒置作業が無くなり、工数を削減することができた（実施例３ないし実施例６）。
【０１０４】
また、従来の基板搬送用ホルダ及びブラスト処理では、基板搬送用ホルダが徐々に削られ痩せていった。したがって、搬送トラブル防止のため、ブラスト処理６００回毎に更新する必要があった。しかし、本発明のカバーを用いて部分ブラスト処理に簡素化した場合、処理時間は、従来のブラスト処理に対して、１／１０であった。したがって、簡素化した場合は、６０００回のブラスト処理が可能であり、基板搬送用ホルダ更新にかかるコストを、従来の１／１０に抑制することが可能になった。
【０１０５】
さらに、上カバーの形状を変更して、基板搬送用ホルダへの堆積膜等の生成物形成を極少にすることで、クリーニング処理を無くすことができ、基板搬送用ホルダの更新が不要になった。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】堆積膜形成システムの構成を模式的に示した図である。
【図２】本発明のカバーと円筒状基板を装着した基板搬送用ホルダ、及び本発明のカバーと円筒状基板を取り外した基板搬送用ホルダを模式的に示した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における、円筒状基板及びカバーの基板搬送用ホルダへの装着方法を模式的に示した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における、円筒状基板及びカバーの基板搬送用ホルダへの装着方法を模式的に示した図である。
【図５】電子写真感光体の層構成を模式的に示した図である。
【図６】本発明のカバーと円筒状基板を装着した基板搬送用ホルダ、及びカバーと円筒状基板を取り外した基板搬送用ホルダを模式的に示した図である。
【図７】従来のカバーと円筒状基板を装着した基板搬送用ホルダ、及び従来のカバーと円筒状基板を取り外した基板搬送用ホルダを模式的に示した図である。
【図８】従来の円筒状基板およびカバーの基板搬送用ホルダへの装着方法を模式的に示した図である。
【図９】電子写真画像を評価する複写機の概略図である。
【図１０】基板搬送機構の搬送容器内に基板搬送用ホルダを格納する手段を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０１    基板搬送機構
１０２    堆積膜形成装置
１１３    反応容器
３０１    円筒状基板
３０２    下カバー
３０３    上カバー
３１０    基板搬送用ホルダ
【図１】
2007084885.tif 000007
【図２】
2007084885.tif 000008
【図３】
2007084885.tif 000009
【図４】
2007084885.tif 000010
【図５】
2007084885.tif 000011
【図６】
2007084885.tif 000012
【図７】
2007084885.tif 000013
【図８】
2007084885.tif 000014
【図９】
2007084885.tif 000015
【図１０】
2007084885.tif 000016