(57)【要約】 【課題】  基体上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、円筒状基体の内部の局所的に比較的大きな電位勾配のかかる箇所で放電が生じることで部材を損傷させることがあった。【解決手段】  内部が減圧可能な反応容器を有し、反応容器の内部に設置された基体の上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ装置であって、基体に電圧を印加するための導電性部材と基体を加熱するためのヒータとが反応容器の内部に設置されており、ヒータが接地電位であり、導電性部材とヒータとの間の空間を満たす絶縁性媒体を循環させる循環手段を有する。【選択図】  図１
2016141844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が減圧可能な反応容器を有し、前記反応容器の内部に設置された基体の上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、
前記基体に電圧を印加するための導電性部材と前記基体を加熱するためのヒータとが前記反応容器の内部に設置されており、
前記ヒータが接地電位であり、
前記反応容器の内部は、真空封止空間と内部空間との２つの空間からなり、
前記真空封止空間は、少なくとも側壁の内面およびヒータカバーの外面によって構成され、
前記内部空間は、少なくとも前記ヒータカバーの内面によって構成され、
前記内部空間の中に設置されている前記導電性部材と前記ヒータとの間の空間を満たす絶縁性媒体を循環させる循環手段を有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
【請求項２】
前記絶縁性媒体を冷却する冷却手段をさらに有する請求項１に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【請求項３】
前記絶縁性媒体の流路の一部に、前記ヒータカバーに接したコンダクタンスの高い流路と、前記ヒータカバーに接したコンダクタンスの低い流路とが形成されている請求項２に記載のプラズマＣＶＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体膜の製造装置であるプラズマＣＶＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アモルファスシリコン半導体膜の堆積方法として、グロー放電によって成膜用の原料ガスを分解し、その分解生成物を基体の表面に被着させる方法が採用されている。この堆積方法はプラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法と呼ばれ広く採用されている。アモルファスシリコン半導体膜の用途には太陽電池や液晶表示装置で使用される薄膜トランジスタ、半導体メモリ、電子写真感光体などが挙げられる。
【０００３】
その中でも特に電子写真感光体に用いられるアモルファスシリコン半導体は次に述べるように膜質の向上が求められている。すなわち、近年、電子写真装置の高画質化が強く要求されるようになってきており、これに対応して、電子写真感光体の堆積膜の均一性（堆積膜の膜厚および膜質の均一性）の改善や、堆積膜の特性の向上が強く要求されている。
基体の表面にアモルファスシリコン（以下、「ａ−Ｓｉ」とも表記する）を成膜する成膜方法としてプラズマＣＶＤを採用する場合、所望の特性を得るために基体を所望の温度に均一に制御する必要がある。
【０００４】
このとき、基体を設置する載置台にヒータおよび温度センサーを設け、温度センサーの出力信号に基づいてヒータの出力を制御することによって、基体の温度を所望の温度に制御する方法が用いられる場合がある。そして、このような基体を加熱し温度制御する加熱機構とともに基体の冷却機構を併設する技術がある。
例えば、特許文献１においては、基体の載置台の内部に、載置台を加熱するためのヒータとともに、載置台を冷却するための冷媒を流すための冷媒通路が、載置台の全面に亘って形成されている。そのため載置台温度を迅速に所望の温度まで降下させることができるので、成膜後のメンテナンス作業への移行が迅速に行うことができ、タクトの短縮が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−４２１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のように加熱機構と冷却機構を併設することは、基体として円筒状基体を使用し、円筒状基体の内部に加熱機構と冷却機構を併設しなければならない場合、円筒状基体が細いと、設置スペースが狭く困難である。
さらに円筒状基体に電圧を印加するための電圧印加導体を、円筒状基体内部を貫通させなければならない場合、次の問題が生じる。
【０００７】
接地された導体によって加熱機構が構成されている場合、加熱機構と電圧印加導体との間の距離が短いため、比較的大きな電位勾配がかかってしまう。そのため加熱機構と電圧印加導体との間にガスが流れ込む場合、局所的に放電が生じる場合がある。同様に、接地された導体によって冷却機構が構成されている場合、冷却機構と電圧印加導体との間で局所的に放電が生じる場合がある。
【０００８】
このような円筒状基体内部における局所的に比較的大きな電位勾配がかかる箇所で生じる放電（以後、内部放電という）は、グロー放電からアーク放電に遷移することが多い。アーク放電は流れる電流が大きいため、アーク放電に寄与する部材にこの大きな電流が流れこむことによって局所的に温度が急激に上昇する。この部材の温度の急激な上昇によって部材が膨張して破損にいたることがある。
【０００９】
このようなアーク放電の発生は、たとえば電圧印加電源の出力を制御させる保護機能によって、ある程度は抑制することができる。
すなわち、グロー放電からアーク放電に遷移するとき、放電のインピーダンスが急激に下がることによって、電圧印加電源から印加される電圧が低下する。この電圧の低下を検知することでアーク放電の発生を検知およびカウントする機能を内蔵させることができる。そして、アーク放電を検知した際に、電圧印加電源の出力電圧を瞬間的に落とすといった、保護機能も内蔵させることができる。このような保護機能によって部材の損傷をある程度は抑制することができる。
【００１０】
しかし、円筒状基体内部においてアーク放電に遷移せずに比較的強いグロー放電が持続する場合は、以上のような保護機能は作動しない。そのため、比較的強いグロー放電は消えることなく長時間持続してしまう。このような場合は、アーク放電よりも軽微ではあるものの、内部放電に寄与する部材の消耗を促進させてしまう場合がある。
このような部材の消耗を抑えるために、たとえば高い耐熱性を有する絶縁性部材としてセラミックを加熱機構と電圧印加導体との間に挿入して導体の表面を覆うことで、内部放電を抑制する方法が考えられる。しかしながらセラミックを狭い空間に挿入可能に加工することは、加工困難性が高くコストがかかる。
【００１１】
またたとえセラミックなどの絶縁性部材を挿入しても、残留ガスの存在するわずかな隙間がある場合、その隙間に印加されている電位勾配によって、絶縁性部材を介した放電（以降、バリア放電という）を生じる場合がある。そしてこのバリア放電もまた、アーク放電よりは軽微ではあるものの、部材の消耗を促進させてしまう場合がある。
そこで、本発明は、狭いスペースに、電圧印加導体と加熱機構との間の内部放電を抑制しつつ、電圧印加導体と加熱機構と冷却機構を設置可能な半導体膜製造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】
【００１２】
本発明によれば、内部が減圧可能な反応容器を有し、前記反応容器の内部に設置された基体の上に堆積膜を形成するプラズマＣＶＤ装置において、
前記基体に電圧を印加するための導電性部材と前記基体を加熱するためのヒータとが前記反応容器の内部に設置されており、前記ヒータが接地電位であり、
前記反応容器の内部は、真空封止空間と内部空間との２つの空間からなり、
前記真空封止空間は、少なくとも側壁の内面およびヒータカバーの外面によって構成され、
前記内部空間は、少なくともヒータカバーの内面によって構成され、
前記内部空間の中に設置されている前記導電性部材と前記ヒータとの間の空間を満たす絶縁性媒体を循環させる循環手段を有することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、狭いスペースに、電圧印加導体と加熱機構との間の内部放電を抑制しつつ、電圧印加導体と加熱機構と冷却機構を設置可能となる。
さらには冷却機構が設置されることによって基体の加熱ムラが抑制され、均一な成膜が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の半導体膜製造装置（プラズマＣＶＤ装置）を示す図である。
【図２】実施例３の半導体製造装置（プラズマＣＶＤ装置）の流路機構を示す図である。
【図３】従来の半導体製造装置（プラズマＣＶＤ装置）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の半導体膜製造装置（プラズマＣＶＤ装置）を示す図である。（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
半導体膜製造装置１００は絶縁性部材と導電性部材からなっている。
絶縁性部材は、ギア１３４、ベースプレート絶縁導入部１５３、真空封止空間底面絶縁部材１５５、ポート１５７、内部空間１１０内を満たす絶縁性媒体である。
また装置各所で不図示のオーリングが真空封止空間１８０および内部空間１１０を封止するために使用されているが、導電性オーリング１１７以外は、絶縁性部材であっても導電性部材であってもよい。
半導体膜製造装置１００の反応容器の内部は、大きく分けて真空封止空間１８０と内部空間１１０の２つの空間からなっている。
【００１６】
まず真空封止空間１８０について説明する。
真空封止空間１８０は、反応容器の側壁１９１の内面、蓋１９２の内面、真空封止空間底面絶縁部材１５５の上面、ヒータカバー１１３の外面などによって構成される。そして半導体膜製造装置１００の外部、および内部空間１１０から封止され減圧可能に形成されている。そして真空封止空間１８０は排気系１８２によって真空排気され、ガス供給装置１８５からガスブロック１８３を介して原料ガスが導入される。
【００１７】
そして円筒状基体１１５に電圧印加することで、真空封止空間１８０内で基体１１５や基体ホルダ１１４やヒータカバー１１３に電圧印加され、それら部材と接地電位である側壁１９１との間に電位勾配が形成される。
真空封止空間１８０を構成する電位印加表面と接地電位表面との間に形成される最も大きな電位勾配が、プラズマ生成閾値を超えることでプラズマが真空封止空間１８０に生成されるようになっている。
なお、基体ホルダ１１４およびヒータカバー１１３は円筒状基体１１５と同電位であるため、これら部材間の隙間では電位勾配は生じず、したがって放電が抑制される。
【００１８】
次に内部空間１１０について説明する。
内部空間１１０はヒータカバー１１３の内面、ベース上蓋部１５４、ベースリング１５６の内面、真空封止空間底面絶縁部材１５５の上面、ベースプレート１５１、ベースプレート絶縁導入部１５３から構成される空間である。そして内部空間１１０は真空封止空間１８０および半導体膜製造装置１００外部から封止されている。
【００１９】
内部空間１１０内には、電圧印加される導体と、接地される導体とが近接して配置されるために、大きな電位勾配が印加される領域がある。
たとえば、
電圧印加軸１１１と接地電位であるヒータ１１２との間、
電圧印加軸１１１と接地電位である金属板１７１との間、
電圧印加されるヒータカバー１１３と接地電位であるヒータ１１２との間
が近接されて配置されている。
さらに
電圧印加軸１１１と接地電位であるベースプレート１５１との間、
電圧印加されるヒータカバー１１３と接地電位であるベース上蓋部１５４との間
もまた、近接されて配置されている。
そのため、これらの領域には局所的に大きな電位勾配が印加される。
【００２０】
このような局所的に大きな電位勾配が印加されることによる内部放電を抑えるため、本発明においては内部空間１１０は絶縁性媒体によって隙間なく満たされている。絶縁性媒体によって隙間なく満たされることによって、内部空間１１０内に比較的大きな電位勾配が印加される領域があっても、そこでの局所的放電を抑制するようにしている。
なお、内部空間１１０が絶縁性媒体によって隙間なく満たされていても、絶縁性部材の形状や材質によっては、絶縁性部材の表面における沿面放電や絶縁性部材の内部における絶縁破壊が生じうる。
【００２１】
それらを抑えるため、電圧印加部材と接地電位部材との間の絶縁性部材の表面上における、あるいは内部における距離はある程度長くなるように設計される。それによって沿面放電や絶縁破壊を抑制している
それら局所的放電を抑制することによって半導体膜製造装置１００を構成する各部材の急激な加熱を抑制し、部材の破損を防ぐようにしている。
【００２２】
この絶縁性媒体は循環装置１４１によって内部空間１１０を流動可能になっている。そして内部空間１１０内には、循環装置１４１の入出力部に接続された、絶縁性媒体が内部空間１１０内を流動する往路１７４および復路１７５が金属板１７１によって構成されている。なお図１においては金属板１７１はパイプ形状に形成されている。図中矢印は絶縁性媒体の流動方向を示す。この流路によって内部空間１１０のヒータカバー１１３近傍を絶縁性媒体が流動できるようになっている。
【００２３】
また循環装置１４１には冷却装置（不図示）が備えられている。この冷却装置によって、内部空間１１０を循環することで半導体膜製造装置１００の構成部材との熱交換によって昇温した絶縁性媒体を冷却可能となっている。
またこの冷却装置は、半導体膜製造における各工程において、その冷却能力を所望の能力に制御可能になっている。
【００２４】
たとえば円筒状基体１１５を加熱する加熱工程においては、冷却能力を停止させることで、より迅速に円筒状基体１１５を加熱させることができる。一方、真空封止空間１８０にプラズマを生成する成膜工程においては、冷却能力を高めることで、プラズマによる円筒状基体１１５の加熱を抑制することができる。
また内部空間１１０は、真空封止空間１８０および半導体膜製造装置１００外部から封止されている。絶縁性媒体としては低温においても流動性が良く伝熱性および電気絶縁性に優れる液体（例えば、フッ素系不活性液体：商品名フロリナート）が用いられる。
なお、内部空間１１０において、金属板１７１によって絶縁性媒体を所望の方向へ流動させるための流路が構成されていない箇所も、すべての領域が絶縁性媒体によって隙間なく満たされている。
【００２５】
次にヒータ１１２について説明する。
ヒータ１１２は内部空間１１０内において、ベース上蓋部１５４の上に配置される。そしてヒータ１１２を発熱させるために電流を流すヒータ配線部１１８が、ポート１５７を通してベースリング１５６内面側から半導体膜製造装置１００外側へ真空封止を保ちつつ貫通している。半導体膜製造装置１００外側に貫通させたヒータ配線部１１８には電流印加部（不図示）が接続され、あらかじめ円筒状基体１１５ａ、１１５ｂの温度と対応させた、ヒータ１１２の温度センサー（不図示）の出力に基づいて、電流印加部から電流を入力する。
【００２６】
ヒータ１１２はたとえば二クロム線などの発熱体と発熱体を覆う絶縁性部材を金属パイプ内部に配置させたもの、すなわちシースヒータが可塑性の点で好ましい。シースヒータの金属パイプ部は、半導体膜製造装置１００外部に引き出すため、安全上、接地して使用することが好ましい。その場合、ヒータ１１２は接地電位の導電性部材によって構成される。
またヒータ１１２は例えば複数のシースヒータ加熱部を半導体膜製造装置１００の高さ方向へ分布させることで、ヒータカバー１１３およびヒータカバー１１３上に載置される基体ホルダ１１４と円筒状基体１１５への加熱能力を高さ方向に分布させることができる。
【００２７】
次に電圧印加電源１３１から円筒状基体１１５ａ、１１５ｂへの電圧印加する部材について説明する。
電圧印加軸１１１は、電圧印加電源１３１の出力端子と、水銀接点などを用いた回転コネクタ１３２を介して電気的に接続されている。電圧印加軸１１１はベースプレート絶縁導入部１５３とヒータカバー１１３とを貫通し、凸状導体１１６と電気的に接続されている。凸状導体１１６の上には基体ホルダ１１４が載置され、互いに電気的に接続している。基体ホルダ１１４には円筒状基体１１５ａ、１１５ｂが載置され、互いに電気的に接続している。以上の様に、電圧印加電源１３１の出力電圧は、回転コネクタ１３２を経て、電圧印加軸１１１、凸状導体１１６、基体ホルダ１１４、円筒状基体１１５の順に印加される。
【００２８】
なお、電圧印加電源１３１の出力電圧波形は、円筒状基体１１５に成膜する半導体膜の種類、およびその堆積膜に求める電気特性や均一性の精度によって決定される。たとえば円筒状基体１１５に成膜する半導体膜がアモルファスシリコン膜であり、特に高い均一性を求める場合は、３００ｋＨｚ以下の矩形波電圧であることが好ましい。
以上に説明した電圧印加される部材以外に、導電性オーリング１１７、ヒータカバー１１３にも電圧印加される。それについて以下に説明する。
【００２９】
ヒータカバー１１３はアルミなど導電性部材からなる。電圧印加軸１１１のヒータカバー１１３を貫通する部分は、導電性オーリング１１７によってヒータカバー１１３の外側（真空封止空間１８０側）を内側（内部空間１１０側）から封止している。それとともに導電性オーリング１１７を介してヒータカバー１１３を電圧印加軸１１１と電気的に接続することによって、ヒータカバー１１３にも電圧印加電源１３１の出力電圧が印加されている。
【００３０】
後述するように基体ホルダ１１４は回転可能となっている。一方、ヒータカバー１１３は真空封止空間底面絶縁部材１５５上に固定され回転しない。そのため固定されているヒータカバー１１３と基体ホルダ１１４の間には、擦れないように隙間が形成されるように配置されている。
ヒータカバー１１３にも電圧印加する理由は、この基体ホルダ１１４とヒータカバー１１３の間の隙間の放電を抑制するためである。すなわち、電圧印加される基体ホルダ１１４と接地電位であるヒータ１１２との間に生じる電位勾配を絶縁性媒体で満たされる内部空間１１０内に留めることによって、基体ホルダ１１４とヒータカバー１１３との間の隙間の放電を抑制するためである。
以上に説明した電圧印加される部材以外の導電性部材は接地電位となっている。
【００３１】
円筒状基体１１５は、円筒状の側壁１９１、基体ホルダ１１４、ヒータカバー１１３、とともに、それぞれ中心軸が一致するように配置され、以下の様に電圧印加軸１１１を中心として回転可能になっている。
この円筒状基体１１５を回転させる回転機構について以下に説明する。
電圧印加軸１１１は電圧印加軸１１１に固定されたギア１３３と、回転モータ１３５に固定されたギア１３４を介して、回転モータ１３５と力学的に接続されることによって、電圧印加軸１１１の軸方向を中心として回転可能になっている。
【００３２】
電圧印加軸１１１の回転によって凸状導体１１６の上に載置された基体ホルダ１１４および、基体ホルダ１１４に載置された円筒状基体１１５ａ、１１５ｂを、電圧印加軸１１１の軸方向を中心として回転可能となっている。
半導体膜製造装置１００は、上記電圧印加される部材から、接地電位の導電性部材を絶縁する絶縁性部材が以下の５箇所に用いられる。
ギア１３４、ベースプレート絶縁導入部１５３、真空封止空間底面絶縁部材１５５、ポート１５７、内部空間１１０内を満たす絶縁性媒体である。絶縁性媒体については前述したので、ほかの４部材について以下に説明する。
【００３３】
（絶縁性部材１：ギア１３４）
ギア１３４は、回転モータ１３５と電圧印加軸１１１とを電気的に絶縁させるために、絶縁性部材からなる。
（絶縁性部材２：ベースプレート絶縁導入部１５３）
ベースプレート絶縁導入部１５３は、接地されているベースプレート１５１と電圧印加軸１１１とを電気的に絶縁するために、セラミックなどの絶縁性部材からなっている。なお、電圧印加軸１１１のベースプレート絶縁導入部１５３を貫通する部分は、オーリング１５２によってベースプレート絶縁導入部１５３内面側（内部空間１１０）を半導体膜製造装置１００外側から封止している。
【００３４】
（絶縁性部材３：真空封止空間底面絶縁部材１５５）
ベース上蓋部１５４上にはセラミックなどの絶縁性部材からなる真空封止空間底面絶縁部材１５５が配置される。さらに真空封止空間底面絶縁部材１５５の上にヒータカバー１１３が配置される。上述したようにヒータカバー１１３には電圧印加軸１１１と電気的に接続され、電圧が印加されているが、真空封止空間底面絶縁部材１５５が介在することによって、接地電位であるベース上蓋部１５４と電気的に絶縁される。
さらに真空封止空間底面絶縁部材１５５が介在することで、ヒータカバー１１３の真空封止空間１８０側の表面とベース上蓋部１５４との距離をとっている。それによってヒータカバー１１３の下部で局所的に大きな電位勾配が印加されることよる、局所的なプラズマ強度の増大が抑制される。
【００３５】
（絶縁性部材４：ポート１５７）
ヒータ配線部１１８や、熱電対などの温度センサー（不図示）の配線部を、装置外部に引き出すポート１５７が絶縁性部材からなることによって、ヒータ配線部１１８および温度センサー配線部を、接地電位であるベースリング１５６から絶縁している。
【００３６】
次に半導体膜製造装置１００の下部および上部の構造を説明する。
半導体膜製造装置１００の下部は、ベースプレート１５１、ベースリング１５６、ベース上蓋部１５４からなっており、ベースプレート１５１の上部にベースリング１５６が配置され、ベースリング１５６の上部にベース上蓋部１５４が配置されている。ベースプレート１５１、ベースリング１５６、ベース上蓋部１５４はいずれもアルミなどの導体部材から構成され、接地電位となっている。
【００３７】
一方、半導体膜製造装置１００の上部には、蓋１９２が配置される。
蓋１９２は真空封止空間１８０と半導体膜製造装置１００の外部とを連通するように可動な構成となっている。また、真空封止空間１８０と半導体膜製造装置１００外部とが連通状態となったときに、円筒状基体１１５を載置した基体ホルダ１１４を、半導体膜製造装置１００の外部から真空封止空間１８０へ導入可能となるように、蓋１９２と側壁１９１は構成されている。なお、蓋１９２および側壁１９１はいずれもアルミなどの導体部材から構成され、接地電位となっている。
【００３８】
次にプラズマの強度分布によって円筒状基体１１５の表面上にプラズマによる加熱が生じることによる適正温度からの昇温分布を抑制するより好ましい方法について述べる。
図２は、冷却能力を高さ方向に分布させた流路が、内部空間１１０に形成された例である。
流路は金属板１７１によって構成され、図中の矢印は絶縁性媒体の流動方向を示す。ヒータカバー１１３内には絶縁性媒体の流動の往路１７４と復路１７５とが形成されている。復路１７５の一部にはヒータカバー１１３に接したコンダクタンスの高い流路１７２と、ヒータカバー１１３に接したコンダクタンスの低い流路１７３とが形成されている。流路１７２および流路１７３にはいずれも熱交換器１７６が備わっている。
【００３９】
熱交換器１７６はたとえば絶縁性媒体との接触面積を拡大するための多数の伝熱板から構成されたものが用いられる。こうして流路１７２および流路１７３はいずれもヒータカバー１１３と熱交換器１７６を介して熱的に接触しているため、復路１７５のほかの領域と比較してヒータカバー１１３との熱交換性が高い。さらに流路１７２は流路１７３と比較してコンダクタンスが高いため、単位時間により多く流れ込む絶縁性媒体が熱交換器１７６と接触する。そのため流路１７３よりも高い熱交換効率を有する。このように、ヒータカバー１１３は流路１７２と流路１７３とが形成されている箇所において局所的により冷却可能であり、流路１７２が形成されている箇所はさらにより高い冷却能力を有している。
【００４０】
一方、流路１７２および流路１７３が形成されていない領域１２３においては、熱交換器１７６が配置されていないとともに、流路から隔離された区画１７８に満たされた絶縁性媒体が比較的熱を保持しやすい。そのため領域１２３においてはヒータカバー１１３に対する冷却能力が比較的低くなる。そのためヒータ１１２の加熱能力の調整によっては、流路１７２および流路１７３が形成されているヒータカバー１１３の箇所を冷却する一方、領域１２３の形成されているヒータカバー１１３の箇所を加熱可能にすることができる。
【００４１】
この図２に示す流路は、次のように設計される。あらかじめ図１に示す流路で内部空間１１０の絶縁性媒体を循環装置１４１で冷却させずに循環させ、所定の半導体膜成膜条件にて成膜した際の円筒状基体１１５の表面温度分布を測定する。この測定された表面温度分布に基づいて、絶縁性媒体を冷却して循環させたときに円筒状基体１１５の表面温度を成膜の適正温度に均一化するように流路を形成する。
【００４２】
以上のように形成された図２のような流路によって、半導体膜製造装置１００の高さ方向にプラズマ強度が分布してしまう場合でも、円筒状基体１１５の表面温度を成膜の適正温度に均一化することができる。
すなわち、半導体膜製造装置１００の高さ方向に、プラズマ強度が分布してしまうと、プラズマ強度が弱い箇所においては、ヒータ１１２による加熱がなくては、円筒状基体１１５の温度を適切に維持しにくい。その一方、プラズマ強度の強い箇所においては、円筒状基体１１５がプラズマによって局所的に強く加熱され、ヒータ１１２による加熱を停止しても適正温度から昇温してしまうときがある。
【００４３】
このような場合に、図２に示す流路のように、高さ方向に冷却能力を分布させることによって、プラズマ強度の強い箇所を適正温度に下げる一方、それ以外の箇所を冷やし過ぎることもない。そのため円筒状基体１１５の表面が適正温度に均一化できるため、より好ましい。
なお、このような図２に示す流路が形成されていなくとも、ヒータ１１２と内部空間１１０を満たす絶縁性媒体の循環によって、成膜中に円筒状基体１１５上の温度分布が、成膜中の適正温度に均一に保たれていれば、このような流路が形成されていなくともよい。その場合は図１に示す流路でもよい。
【００４４】
なお、ヒータ１１２を設置せず、図１の内部空間１１０内を満たす絶縁性媒体を加熱および冷却して循環させる構成でも、円筒状基体１１５の上の温度分布を均一に保つことが可能な場合もある。またこのような構成でも内部放電も抑えられる。
しかしこのような構成では、高さ方向に複数個併設したシース型ヒータからなっているヒータ１１２の、各々のヒータの出力加熱を制御することによる、円筒状基体１１５の上の温度分布を制御することができない。そのため、成膜の均一性を保てる、成膜条件の範囲が装置形状によっては非常に狭くなってしまうおそれがある。特に画質の均一性が高い精度で求められるアモルファスシリコン感光体においては製造ラチチュード（寛容度）が非常に狭くなってしまうおそれがある。
【００４５】
また、ヒータ１１２を設置せず、高温の絶縁性媒体による加熱流路と、低温の絶縁性媒体による冷却流路とが各々形成された流路機構によって、円筒状基体１１５の各高さ箇所の各々を加熱および冷却することも可能である。
しかしこのような流路機構は、狭いヒータカバー１１３内に形成される流路の往路において、加熱流路と冷却流路とを流動する各々の絶縁性媒体が互いに熱交換しない状態で、ヒータカバー１１３における加熱および冷却させる箇所を形成する必要がある。そのような流路機構は複雑であり、形成も困難であるため、装置のコストアップにつながる。
【００４６】
次に排気系１８２について説明する。
真空封止空間１８０の排気系は、側壁１９１の排気口１８６に連通された排気配管１８７と排気メインバルブ（不図示）と真空排気系１８１とから構成されている。
真空排気系１８１は例えばロータリーポンプやメカニカルブースターポンプである。この排気系を、真空封止空間１８０内の真空度を測定可能に設けられた真空計（不図示）を使ってフィードバック制御することによって、真空封止空間１８０内を所定圧力に維持する。
【００４７】
具体的には、真空計の出力が所定値になるように排気メインバルブ（不図示）の開口を調整する。あるいは真空排気系１８１がメカニカルブースターポンプから構成される場合は、排気メインバルブの開口を一定とし、メカニカルブースターポンプの回転数を調整することによって排気速度を調整してもよい。
次に以上に説明した半導体膜製造装置１００を使用して作製する半導体膜の一例として作製された堆積膜について説明する。
【００４８】
この堆積膜は、例えば円筒状基体１１５ａ、１１５ｂの外周面に形成される。堆積膜は例えば下部注入阻止層、光導電層、上部注入阻止層および表面層を順次積層したものである。
下部注入阻止層は円筒状基体１１５ａ、１１５ｂからの電荷の注入を阻止するための層であり例えばａ−Ｓｉ系材料によって形成されている。ここで画像欠陥の抑制および帯電能の向上のために、たとえば炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、あるいは酸素（Ｏ）を含有させたａ−Ｓｉ系材料とすることで下部注入阻止層の絶縁性を高めることが好ましい。下部注入阻止層の膜厚は例えば０．１μｍ以上１０μｍ以下、好適には１μｍ以上５μｍ以下である。
【００４９】
光導電層はレーザ光などの光照射によって電荷を発生させるための層であり、例えばａ−Ｓｉ系材料によって形成されている。また光導電層の膜厚は使用する光導電性材料および所望の電子写真特性によって適宜設定すればよい。ａ−Ｓｉ系材料を用いて光導電層を形成する場合には、光導電層の膜厚は例えば５μｍ以上１００μｍ以下、好適には１０μｍ以上６０μｍ以下である。
【００５０】
上部注入阻止層は電子写真プロセス中に帯電した際の表面電荷の注入を阻止するための層であり、例えばａ−Ｓｉ系材料によって形成されている。この上部注入阻止層は、例えばａ−Ｓｉに硼素（Ｂ）、窒素（Ｎ）、あるいは酸素（Ｏ）を含有させたものとして形成される。さらに照射されるレーザ光などの光が吸収されにくくなるように広い光学バンドギャップを有する必要がある。そのため例えば炭素（Ｃ）を含有させて形成される。その膜厚は０．０１μｍ以上１μｍ以下が好ましい。
【００５１】
表面層は電子写真感光体の表面を保護するための層であり、画像形成装置内での摺擦による摩耗に耐え得るように形成される。例えば水素化アモルファス炭化ケイ素（以下、「ａ−ＳｉＣ：Ｈ」とも表記する）や水素化アモルファス窒化ケイ素（以下、「ａ−ＳｉＮ：Ｈ」とも表記する）などのａ−Ｓｉ系材料によって形成される。あるいはアモルファスカーボン（以下、「ａ−Ｃ」とも表記する）などによって形成される。この表面層は、電子写真感光体に照射されるレーザ光などの光が吸収されることのないように、照射される光に対して充分広い光学バンドギャップを有している。また画像形成における静電潜像を保持でき得る抵抗値（一般的には１０１１Ω・ｃｍ以上）を有している。
【００５２】
以下、図１の半導体膜製造装置１００を用いて作製した半導体膜の一例としての電子写真感光体の形成方法について説明する。
（円筒状基体設置工程）
例えば旋盤を用いて表面に鏡面加工を施された円筒状基体１１５ａ、１１５ｂが基体ホルダ１１４に載置されて、真空封止空間１８０内のヒータカバー１１３を包含するように配置される。ここで基体ホルダ１１４は凸状導体１１６上に載置され、凸状導体１１６との間で電気的に接続される。
次にガス供給装置内の排気を兼ねて原料ガス流入バルブ（不図示）を開く。そして排気メインバルブ（不図示）を開いて真空封止空間１８０及びガスブロック１８３内の排気を開始し、不図示の真空計によって真空封止空間１８０内が０．６７Ｐａ以下になることを確認する。こうして円筒状基体設置工程が完了する。
【００５３】
（ガス導入工程）
前述の円筒状基体設置工程の後、原料ガス導入バルブ（不図示）から加熱用の不活性ガス、一例としてアルゴンをガスブロック１８３より真空封止空間１８０内に導入する。
そして、真空封止空間１８０の真空度を測定可能に設けられた真空計（不図示）を使ってフィードバック制御させることによって真空封止空間１８０内を所定圧力に維持する。
その後、不図示の温度コントローラーを作動させて円筒状基体１１５ａ、１１５ｂを基ヒータ１１２によって加熱し、円筒状基体１１５ａ、１１５ｂの温度を２０℃〜５００℃の所定の温度に制御する。この加熱の際、内部空間１１０を満たす絶縁性媒体を、循環装置１４１によって絶縁性媒体を冷却することなく流動させる。
【００５４】
円筒状基体１１５ａ、１１５ｂが所定の温度に加熱されたところで、不活性ガスを徐々に止める。同時並行的に、成膜用の所定の原料ガス、例えばシラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、メタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）などの材料ガスを、またジボラン（Ｂ２Ｈ６）、ホスフィン（ＰＨ３）などのドーピングガスを原料ガス混合装置（不図示）によって混合した後に真空封止空間１８０内に徐々に導入する。次に、原料ガス混合装置内の不図示のマスフローコントローラーによって、各原料ガスが所定の流量になるように調整する。その際、真空封止空間１８０内が所定の真空度に維持されるよう不図示の真空計を見ながら排気メインバルブの開口あるいは真空ポンプの排気速度を調整する。
【００５５】
（成膜工程）
以上の手順によって成膜準備を完了した後、円筒状基体１１５ａ、１１５ｂの上に下部注入阻止層、光導電層、上部注入阻止層、表面層の順に積層膜を堆積させる。具体的には電圧印加電源１３１を動作させることによって電圧印加軸１１１を介して電圧を印加して円筒状基体１１５ａ、１１５ｂと側壁１９１との間の空間にプラズマを生起させる。この放電のエネルギーによって真空封止空間１８０内に導入した各原料ガスが分解され、円筒状基体１１５ａ、１１５ｂの上に所定の膜が形成される。
【００５６】
なお、膜形成を行っている間は円筒状基体１１５ａ、１１５ｂを回転モータ１３５によって所定の速度で回転させても良い。
所定の膜厚の形成が行われた後、電圧の供給を止め、真空封止空間１８０への各原料ガスの流入を止めて真空封止空間１８０を一旦、高真空に排気する。以上のような操作を繰り返しおこなうことによって電子写真感光体を製造することができる。
【００５７】
各積層膜の成膜の際は、あらかじめ測定しておいた円筒状基体１１５上の適正温度からの温度分布を緩和するように、内部空間１１０を満たす絶縁性媒体を循環装置１４１によって冷却しながら循環させる。
堆積膜が形成された後には、成膜用原料ガス、電圧の供給および円筒状基体１１５ａ、１１５ｂの加熱を停止し真空封止空間１８０を排気する。その後、真空封止空間１８０およびガスブロック１８３内部や不図示のガス導入系の中をパージガス、例えは、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、窒素（Ｎ２）のごとき不活性ガスを用いてパージ処理する。
【００５８】
（クリーニング工程）
上記の工程によって電子写真感光体を製造したのち、蓋１９２を開けて基体ホルダ１１４とともに円筒状基体１１５ａ、１１５ｂの上に堆積膜が成膜された電子写真感光体を取り出す。その後、円筒状基体１１５ａ、１１５ｂと同一部材、同一形状からなるクリーニング工程用円筒状基体２本と、基体ホルダ１１４と同一部材、同一形状からなるクリーニング工程用基体ホルダを、真空封止空間１８０内に設置する。設置の仕方は図１に示す、基体ホルダ１１４および円筒状基体１１５ａ、１１５ｂの設置の仕方と同様である。
【００５９】
そして蓋１９２を閉じて真空封止空間１８０内部を真空排気する。その後、不図示のガス導入系よりマスフローコントローラ（不図示）を内包する原料ガス混合装置と原料ガス流入バルブ、ガスブロック１８３を介してエッチングガスを真空封止空間１８０内に導入する。真空排気系１８２を、真空計（不図示）を用いてフィードバック制御することによって、真空封止空間１８０内をクリーニングガスによって所定圧力に維持する。それによって真空封止空間１８０、蓋１９２、ガスブロック１８３といった部材の内壁面に付着した膜や粉体をクリーニングする。
【００６０】
クリーニングガスとしては三フッ化塩素（ＣｌＦ３）ガスを使用し、Ａｒなどの不活性ガスと希釈させて真空封止空間１８０内に導入する。その後、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２のごとき不活性ガスによって真空封止空間１８０内およびガスブロック１８３の内部や不図示のガス導入系をパージすることによって、残留クリーニングガスを除去する。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例および比較例により本発明をさら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＞
図１に示す半導体膜製造装置（プラズマＣＶＤ装置）を用いて円筒状基体（直径８４ｍｍ、長さ３８１ｍｍ、厚さ３ｍｍの鏡面加工を施したアルミニウム製の円筒状基体）１１５ａ、１１５ｂの表面に表１に示す条件で堆積膜を形成して電子写真感光体を製造した。ただし本実施例においては図１の循環装置１４１には、絶縁性媒体を冷却する冷却装置は備えられていない。
【００６２】
【表１】
2016141844.tif 000003
【００６３】
ヒータ１１２はシース型のヒータを高さ方向に５つ併設することによって構成されており、各々のヒータの出力を独立に調整することができる。
ヒータ出力の調整は、あらかじめ表１に示す条件にて成膜を行い、そのときの円筒状基体１１５の表面上の各位置で測定される温度が適正温度になるように、ヒータ１１２を構成する５つのヒータ出力を調整した。
【００６４】
成膜される積層膜は、表１に示すように下部注入阻止層、光導電層、上部注入阻止層、および表面層からなる。このうち上部注入阻止層および表面層では、成膜の際に円筒状基体１１５に印加する電圧が比較的低い。この場合、真空封止空間１８０中のプラズマ強度にムラが小さく、したがってプラズマによる円筒状基体１１５への加熱が小さい。そのため内部空間１１０の絶縁性媒体を循環装置１４１を用いて冷却しない状態であっても、ヒータ１１２を構成する５つのシース型ヒータの出力加熱を調整することによって円筒状基体１１５の表面温度を適正温度に均一化できた。
【００６５】
一方、下部注入阻止層および光導電層では円筒状基体１１５に印加する電圧が比較的高い。そのため真空封止空間１８０中のプラズマ強度が比較的強くなる箇所が生じ、本実施例ではそれは半導体膜製造装置の上部であった。そのため装置上部の円筒状基体１１５の表面温度が適正温度より温度上昇した。このときヒータ１１２を構成する高さ方向に併設した５つのシース型ヒータのうち、装置上部側のシース型ヒータの加熱出力を停止しても、装置上部の円筒状基体１１５の表面温度は適正温度よりもやや高い温度になっていた。
【００６６】
なお、円筒状基体１１５の表面上の温度が全面で均一にならなかったが、円筒状基体１１５ａと１１５ｂの軸方向中央部を含むより広い範囲が適正温度になるようにヒータ出力を調整した。
図１に示す成膜装置は成膜工程を１回実施することによって１バッチ２本の電子写真感光体が成膜される。本実施例においてはそれを５回繰り返し、５バッチ計１０本の電子写真感光体を成膜した。この各成膜の繰り返しに際し、各成膜工程間で前述のクリーニング工程を実施した。
【００６７】
成膜工程においては、円筒状基体１１５ａ、１１５ｂの表面上に、下部注入阻止層、光導電層、上部注入阻止層、表面層の順に各層を積層した。この際、内部空間１１０内の絶縁性媒体を循環させた。本実施例においては絶縁性媒体としてスリーエムジャパン（株）製のフッ素系不活性液体（商品名フロリナート）を使用した。
また成膜の際、側壁１９１の電位を設置電位で一定とし、側壁１９１の電位に対して円筒状基体１１５ａ、１１５ｂに電圧印加電源１３１によって矩形波電圧を印加した。この矩形波電圧は、周波数が１００ｋＨｚ、ＯＮ期間に印加する電圧は放電開始電圧以上の表１に示す値とした。またＯＦＦ期間の電圧は表１に示す値とし、Ｄｕｔｙ（一周期内におけるＯＮ期間の占める割合）を４０％とした。
また成膜中は回転モータ１３５を駆動することによって円筒状基体１１５を回転させた。
以上説明した方法によって製造した電子写真感光体について下記項目を評価した。
【００６８】
（膜厚均一性）
各実施例および比較例で製造した電子写真感光体の膜厚を以下の測定位置で測定した。軸方向には電子写真感光体の中央部位置を０ｃｍ位置とし、両側それぞれ２ｃｍ間隔で９点（±２ｃｍ，±４ｃｍ，±６ｃｍ，±８ｃｍ，±１０ｃｍ，±１２ｃｍ，±１４ｃｍ，±１６ｃｍ，±１８ｃｍ）、０ｃｍ位置を含めて合計１９点を測定位置とした。さらに各軸方向位置において周方向に３０°間隔で１２点、計２２８点を測定位置とした。この２２８点で測定された膜厚を平均した値を平均膜厚とし、各測定点の膜厚の最大値と最小値の差分を平均膜厚で除した値について小数点第二位を四捨五入した値を膜厚均一性とした。
【００６９】
測定はＨＥＬＭＵＴ  ＦＩＳＣＨＥＲ社製のＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ  ｍｍｓ（商品名）にプローブＥＴＡ３．３Ｈを装着して渦電流法で行った。値が小さいほど膜厚均一性が良好である。なお、各実施例および比較例の膜厚均一性の値は、それぞれ１０本の電子写真感光体のうち、最も値が大きい電子写真感光体の値を採用した。そしてこの値が５％未満であれば膜厚均一性が良好であり、本発明の効果があると判断した。
膜厚均一性良い・・・膜厚均一性５％未満
膜厚均一性悪い・・・膜厚均一性５％以上
【００７０】
本実施例でのこの膜厚均一性の値は３．８％であり良好であった。しかしこのときの膜厚分布は装置上側に設置される円筒状基体１１５ｂの上端部の膜厚がやや薄くなっていた。
これは上述したように、本実施例においては、下部注入阻止層および光導電層のように、円筒状基体１１５に印加する電圧が比較的高い条件では、局所的にプラズマ強度が比較的強くなる箇所が生じたためと考えられる。この局所的にプラズマ強度が比較的強くなる箇所は、半導体膜製造装置の上部、具体的には基体ホルダ１１４の上端部と蓋１９２との間であった。それによって、装置上部の円筒状基体１１５の表面温度が適正温度より上昇していたためと考えられる。
【００７１】
（内部放電）
電圧印加電源１３１に内蔵されたアーク放電カウント機能によって、成膜中に発生したアーク放電の回数をカウントした。５バッチにおける各バッチのアーク放電カウントの合計値を採用した。また５バッチ終えた後に半導体膜製造装置１００を分解し、内部空間１１０を構成する部材の表面を目視にて観察し、変色などのグロー放電の痕跡の有無を確認した。そして以下の基準で内部放電の抑止効果の有無を判断した。
内部放電なし・・・アーク放電カウント数０回、かつ、変色箇所なし
内部放電あり・・・アーク放電カウント数１回以上、または、変色箇所あり
【００７２】
本実施例においてはアーク放電カウント数０回、かつ、変色箇所なしであった。これは内部空間１１０が絶縁性媒体で満たされていることによって、内部放電が抑制されたためと考えられる。
【００７３】
＜比較例１＞
図３は、従来の半導体製造装置（プラズマＣＶＤ装置）を示す図である。（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。
本比較例においては図３に示す半導体膜製造装置（プラズマＣＶＤ装置）を使用したことを除いてすべて実施例１と同様である。図３に示す半導体膜製造装置においては、ヒータカバー３１３がセラミックによって構成されている。ヒータカバー３１３とベースプレート１５１などで区画された領域３１０は、電圧印加軸１１１のヒータカバー３１３を貫通する部分３１７より真空封止空間１８０と連通することで、排気系１８２によって真空排気可能となっている。ヒータカバー３１３とベースプレート１５１などで区画された領域３１０には絶縁性媒体はなく、したがってそれを循環させる循環装置もない。
【００７４】
図３に示す装置であらかじめ表１に示す条件にて成膜を行い、そのときの円筒状基体１１５の表面上の各位置で測定される温度を適正温度になるように、ヒータ１１２を構成する５つのヒータ出力を調整した。
上部注入阻止層および表面層においては、ヒータ１１２を構成する５つのシース型ヒータの出力加熱を調整することによって円筒状基体１１５の表面温度を適正温度に均一化できた。
【００７５】
一方、下部注入阻止層および光導電層においては円筒状基体１１５の表面温度が適正温度より大幅に温度上昇した。この温度上昇は実施例１よりも大きかった。これは本比較例においてはヒータカバー３１３に接触し熱交換しつつ循環する絶縁性媒体がないため、実施例１と比較して円筒状基体１１５の表面温度が均衡しにくく、そのため装置上部の円筒状基体１１５の表面温度がより上昇しやすいためと考えられる。
【００７６】
このときヒータ１１２を構成する高さ方向に併設した５つのシース型ヒータのうち、装置上部側のシース型ヒータの出力加熱を停止しても、装置上部の円筒状基体１１５の表面温度は適正温度よりも高い温度になっていた。
本比較例においては膜厚均一性は９．３％であり実施例１に対して悪化していた。膜厚分布は円筒状基体１１５ｂの上端側でより膜厚が薄くなっていた。これは上述したように本比較例においては実施例１よりも装置上部で円筒状基体１１５の表面温度が適正温度より大幅に温度上昇していたためと考えられる。
【００７７】
またアーク放電カウント数は２５１３回であった。また半導体膜製造装置を分解し、各部材の状態を目視にて確認したところ、電圧印加軸１１１とベースプレート１５１との近接箇所において、各々の部材が黒っぽく変色していた。さらにヒータカバー１１３とベース上蓋部１５４との近接箇所にて、各々の部材が黒っぽく変色していた。これらの変色は局所的に濃く存在していることから、各部材間に大きな電位勾配がかかることでアーク放電が生起したためと考えられる。
【００７８】
また基体ホルダ１１４の内側面、ヒータカバー３１３の外側および内側の面、ヒータ１１２が薄く広く変色していた。これらは接地電位で構成されるヒータ１１２と電位が印加されている基体ホルダ１１４との間で電位勾配が生じ、グロー放電が生起したためと考えられる。
このように本比較例においてはヒータカバー３１３とベースプレート１５１などで区画された領域３１０に内部放電が多発しており、装置を構成する部材の損傷を促進してしまうと考えられる。
【００７９】
＜実施例２＞
本実施例においては、図１に示す装置において循環装置１４１には冷却装置が備えられ、内部空間１１０を満たす絶縁性媒体を冷却しつつ循環可能であること以外は、実施例１と同様である。
本実施例においては循環装置１４１の冷却装置によって絶縁性媒体を、循環装置１４１の出力箇所における温度が、円筒状基体の温度よりも充分低温、具体的には室温以下、約５℃になるように冷却しつつ循環させることで、円筒状基体１１５を冷却した。このとき装置上部側の円筒状基体１１５の表面温度を適正温度まで下げることができたが、装置下部側の円筒状基体１１５の表面温度が適正温度よりやや下がってしまった。この状態はヒータ１１２を構成する５つのシース型ヒータの加熱出力を各々調整しても変わらなかった。しかし実施例１で生じた温度分布よりは小さく抑えられた。
【００８０】
本実施例においては膜厚均一性は２．０％であり、膜厚分布は円筒状基体１１５ｂの上端側でより膜厚がやや薄くなっていたが、実施例１に対して良化していた。これは絶縁性媒体を冷却しつつ循環させることによって、冷却しないときよりも円筒状基体１１５との熱交換が促進され、円筒状基体１１５の表面上での温度が全面で均衡しやすくなったためと考えられる。
またアーク放電カウント数０回、かつ、変色箇所なしであった。これは実施例１と同じく、内部空間１１０が絶縁性媒体で満たされていることによって、内部放電が抑制されたためと考えられる。
【００８１】
＜実施例３＞
本実施例においては、あらかじめ図１に示す装置において成膜中の円筒状基体１１５の表面温度を測定したのち、その結果に基づいて設計した図２に示す流路を、図１の内部空間１１０内に設置した装置を使用した。そして循環装置１４１には冷却装置が備えられ、絶縁性媒体を冷却しつつ循環可能であること以外は、実施例１と同様である。
あらかじめ図１に示す装置において円筒状基体１１５上の各点の表面温度を内部空間１１０の絶縁性媒体を循環装置１４１で冷却しない状態で測定した。すると上部注入阻止層および表面層においては、実施例１と同様、ヒータ１１２を構成する５つのシース型ヒータの出力加熱を調整することによって円筒状基体１１５の表面温度を適正温度に均一化できた。
一方、下部注入阻止層および光導電層においては、実施例１と同様、真空封止空間１８０中のプラズマ強度が比較的強くなる箇所が生じ、本実施例においてはそれは半導体膜製造装置上部であった。そのため装置上部の円筒状基体１１５の表面温度が適正温度より温度上昇した。
この結果に基づいて図２に示す流路を図１の内部空間１１０に形成することで、装置上部（領域１２１および領域１２２）の熱交換効率を高くした。
【００８２】
そして内部空間１１０を満たす絶縁性媒体を、冷却装置によって循環装置１４１の出力箇所における温度が約５℃となるように冷却しながら循環させつつヒータ１１２の加熱出力を調整した。その結果、表１に示す条件での下部注入阻止層および光導電層の形成時の円筒状基体１１５の表面温度を適正温度に均一化することができた。
また図２に示す流路が図１の内部空間１１０に形成された装置にて、改めて上部注入阻止層および表面層を成膜したときの円筒状基体１１５の表面温度を測定した。その結果、内部空間１１０の絶縁性媒体を循環装置１４１で冷却しない状態であっても、ヒータ１１２を構成する５つのシース型ヒータの出力加熱を調整することによって円筒状基体１１５の表面温度を適正温度に均一化できることを確認した。
【００８３】
以上を行った後、図２に示す流路が図１の内部空間１１０に形成された装置にて、表１に示す条件で、絶縁性媒体を冷却しつつ循環せることで、下部注入阻止層と光導電層とを成膜し、上部注入阻止層および表面層は絶縁性媒体の冷却を停止して成膜した。
その結果、膜厚均一性は０．５％であり実施例１、実施例２に比べて良化した。これは本実施例においては成膜中の円筒状基体１１５の表面温度を適正温度に均一化できたためと考えられる。
またアーク放電カウント数０回、かつ、変色箇所なしであった。これは内部空間１１０が絶縁性媒体で満たされていることによって、内部放電が抑制されたためと考えられる。
以上の実施例１、実施例２、実施例３、比較例１、の結果をまとめて表２に示す。
【００８４】
【表２】
2016141844.tif 000004
【符号の説明】
【００８５】
１００・・・半導体膜製造装置
１１０・・・内部空間
１１１・・・電圧印加軸
１１２・・・ヒータ
１１３・・・ヒータカバー
１１４・・・基体ホルダ
１１５・・・円筒状基体
１１６・・・凸状導体
１１７・・・導電性オーリング
１１８・・・ヒータ配線部
１３１・・・電圧印加電源
１３２・・・回転コネクタ
１３４・・・ギア
１３５・・・回転モータ
１４１・・・循環装置
１５１・・・ベースプレート
１５３・・・ベースプレート絶縁導入部
１５４・・・ベース上蓋部
１５５・・・真空封止空間底面絶縁部材
１５６・・・ベースリング
１７１・・・金属板
１８０・・・真空封止空間
１８１・・・真空排気系
１８２・・・排気系
１８３・・・ガスブロック
１８４・・・継ぎ手部材
１８５・・・ガス供給装置
１９１・・・側壁
１９２・・・蓋
【図１】
2016141844.tif 000005
【図２】
2016141844.tif 000006
【図３】
2016141844.tif 000007