JPH02133577A - マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成方法及び堆積膜形成装置 - Google Patents

マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成方法及び堆積膜形成装置

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JPH02133577A
JPH02133577A JP63286733A JP28673388A JPH02133577A JP H02133577 A JPH02133577 A JP H02133577A JP 63286733 A JP63286733 A JP 63286733A JP 28673388 A JP28673388 A JP 28673388A JP H02133577 A JPH02133577 A JP H02133577A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は円筒状基体上に堆積１１％、とりわけ機能性膜
、特に半導体デイバイス、電子写真用感光体デイバイス
、画像入力用ラインセンサー、撮像デイバイス、光起電
力デイバイス等に用いるアモルファス半導体膜を形成す
るマイクロ波プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成方法及
びこれを実現する堆積膜形成装置に関する。
〔従来技術の説明〕
従来、半導体デイバイス、電子写真用感光体デイバイス
、画像入力用ラインセンサー、撮像デイバイス、光起電
力デイバイス、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、例えば水素又は／及びハロゲン（例えばフッ素、塩
素等）で補償されたアモルファスシリコン（以下、“Ａ
−３ｉ（Ｈ，Ｘ）　　″という）等のアモルファス材料
で構成された半導体等用の堆ｆ１膜が提案され、その中
のいくつかは実用に付されている。
そして、こうした堆積膜は、プラズマＣＶＤ法、即ち、
原料ガスを直流、又は高周波、マイクロ波グロー放電に
よって分解し、ガラス、石英、耐熱性合成樹脂フィルム
、ステンレス、アルミニウムなどの材質の基体上に薄膜
状の堆積膜を形成する方法により形成されることが知ら
れており、そのための装置も各種提案されている。
ところで近年、マイクロ波グロー放電分解を用いたプラ
ズマＣＶＤ法（以下ＭＷ−ＰＣＶＤ法”という）が注目
され、工業的利用への研究がなされて来ている。
そしてそうした公知のＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形
成装置は代表的には、第３図の透視略図で示される装置
構成のものである。
第３図において、３０１は反応容器であり、真空気密化
構造を成している。３ｏ２はマイクロ波電力を反応容器
内に効率良く透過し、かつ真空気密を保持し得るような
材料、例えば石英ガラス、アルミナセラミックス等で形
成されたマイクロ波導入用の誘電体窓である。３０３は
マイクロ波伝送部で主として金属性の導波管からなって
おり、整合器アイソレーターを介してマイクロ波電源（
図示せず）に接続されている。３０４は一端が真空容器
３０１内に開口し、他端が排気装置（図示せず）に連通
している排気管である。３０５は堆積膜形成用の基体で
あり、３０６は放電空間を示す。
こうした従来の堆積膜形成装置による堆積膜形成は以下
のようにして行われる。即ち、排気装置（図示せず）に
より反応容器３０１内を脱気し、反応容器内圧力をＩ　
Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ以下に調整する。次いで基体ホル
ダー３０７に内蔵されたヒーターに通電して基体３０５
の温度を膜堆積に好適な温度に加熱保持する。原料ガス
４人手段３０８を介して、例えばアモルファスシリコン
堆積膜を形成する場合であれば、シランガス（ＳｉＨｎ
）等の原料ガスが反応容器内に導入される。それと同時
併行的にマイクロ波電源（図示せず）に通電して周波数
５００ＭＨｚ以上の、好ましくは２．４５ＧＨｚのマイ
クロ波を発生させ、導波￥ｆ３０３をを通じ、誘電体窓
３０２を介して反応容器３０１内にマイクロ波エネルギ
ーを導入する。か（して反応容器３０１内のガスは、マ
イクロ波のエネルギーにより励起されて解なし、基体表
面に堆積膜が形成されるところとなる。
この第３図に図示の装置については、基体が平面乃至平
面に近い形状のものである限りにおいて一応満足のいく
堆積膜の形成が可能であるが、例えば電子写真装置に使
用されるような円筒形基体上に膜堆積してなる感光体を
作成するについては不適である。
もっとも円筒形基体上に堆積膜を形成して、例えば電子
写真装置用の！８光体ドラムを作製する装げについては
、第４図に示す頚の装置が提案されている。
即ち、第４図において、４０１は反応容器であり、該容
器は、第３図の装置同様真空気密化構造を成している。
４０２は誘電体窓であり、４０３はマイクロ波の伝送部
、４０４は排気管である。
そして、４０５は反応ガスの利用効率を高めるため、マ
イクロ波プラズマの放電空間４０Ｇを囲むように配置さ
れた円筒状基体である。
また、４０７はヒーターである。４０８は原料ガス導入
手段であり、ガス供給パイプ４０８′を通じて送られて
くる原料ガスを前記放電空間に放出させる機能を存して
いる。
この第４図に図示の堆積膜形成装置は堆積膜の均一化の
ため堆積膜形成中に円筒状基体をその中心軸を中心に回
転させる以外は第３図の装置とほぼ同様の操作により膜
形成を行う。
この第４図に図示の装置によれば、それなりの特性を有
して実用に供し得る電子写真装置用の感光体ドラムの作
成が可能ではあるが、該装置により作成した感光体ドラ
ムはつぎのような問題を伴う。即ち、高湿度のように帯
電条件の悪い場合、低湿度のように現象条件の悪い場合
、又は、現像剤の性能がロフト間の差や、長時間使用の
ため低下した場合、或いはそうした条件がかさなった場
合等においては、得られる画像の７４度が薄くなって低
質のものになってしまったり、白地に“カブリ”が発生
してしまったり、或いは画像のコントラストが低下して
しまったりするといった問題を伴う。
さらにガス導入手段が基体に近接しているため、該ガス
導入手段の周辺に付着したダスト等が原料ガス導入時に
反応炉内で舞い上り、円筒状基体に直接付着して画像欠
陥が生じるという問題が存在した。
〔発明の目的〕
本発明は、上述のごとき従来のＭＷ−ＰＣＶＤ法による
堆積膜形成方法及び堆積膜形成装置における諸問題を克
服して、半導体デイバイス、電子写真用感光体デイバイ
ス、画像入力用ラインセンサー、撮像デイバイス、光起
電力素子、その他の各種工Ｉ／クトロニクス素子、光学
素子等に用いる素子部材をＭＷ−ＰＣＶＤ法により円筒
状基体上に堆積膜を得るに際し、原料ガスの利用効率を
さらに向上させ、均質な膜を高速度でかつ安定に形成し
得るＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成方法及び堆積膜
形成装置を提供することを目的とする４）のである。
〔発明の構成、効果〕
本発明者らは、従来のＭｗ−ｐｃｖＤ法による堆積膜形
成方法及びその堆積膜形成装置におりる」−述の諸問題
を解決し、前記本発明の目的を達成すべく鋭意研究を重
ねたところ、従来の第４図に示すＭＷ−ＰＣＶＤ法によ
る堆積膜形成装置では、原料ガスを隣り合う円筒状基体
の間から放電空間内に導入していた。本発明者らはこの
点に上述した問題点を生起があるのではないかとの観点
に立って種々実験してみたところ、導入された原料ガス
の一部分がプラズマにより充分に分解されないうちに基
板に達したり、或いは堆積に寄与することなくして放電
空間外へのがれてしまう事実が判明した。
更にまた、特にガス導入手段近傍では、プラズマにより
充分分解されないか又は励起状態の低いラジカルやイオ
ンが多く存在し、これらのエネルギーが低い前駆体が膜
堆積に寄与するところとなり、成膜条件によっては内部
ストレスの大きい特性の不十分な膜が基体上に形成され
たり、全体の膜特性の不十分な膜が形成されたりするこ
とが判明した。
こうしたことから、本発明者らは、原料ガスの導入を、
放電空間の中心位置でかつ円筒状基体と平行となるガス
放出パイプの複数の放出孔から行うようにしてみたとこ
ろ、特性の秀れた膜を高速度でかつ安定して形成しうる
知見を得た。
本発明は該知見に基づいて完成せしめたものであり、本
発明はＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成方法及び該方
法を実施するに適したマイクロ波プラズマＣＶＤ法によ
る堆積膜形成装置を包合する。
本発明によるＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成方法は
、真空気密可能な反応容器内に放電空間を取り囲むよう
に複数の円筒状基体を配置し、前記放電空間内に原料ガ
ス及びマイクロ波エネルギーを導入し、導入したマイク
ロ波エネルギーにより励起されるグロー放電により、前
記基体上に堆積膜を形成するマイクロ波プラズマＣＶＤ
法による堆積膜形成方法において、前記原料ガスの導入
を前記放電空間の中心位置で、かつ前記円筒状基体と平
行となるように原料ガス供給管の複数のガス放出孔を介
して行うことを特徴とするものである。
また本発明によるＭＷ−Ｐ　ＣＶ　Ｄ法による堆積膜形
成装置は、放電空間を内部に有する真空気密可能な反応
容器を有し、前記反応容器内に該放電空間を取り囲むよ
うに配置する複数の円筒状基体保持手段と、前記放電空
間内に原料ガスを導入する手段と、前記放電空間内にマ
イクロ波を導入する手段とを有していて、前記放電空間
内に原料ガス及びマイクロ波エネルギーを導入し、導入
したマイクロ波エネルギーにより励起されるグロー放電
により、前記複数の基体保持手段上に配置された複数の
円筒状基体のそれぞれの表面に堆積膜を形成するマイク
ロ波プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置であって、
前記原料ガスを４人する手段を複数のガス放出孔をそな
えたパイプ状のものとし、該ガス放出パイプの前記ガス
放出孔が前記放電空間の中心位置にあって、前記円筒状
基体と平行となるように配置させ、ガス導入を行うこと
を特徴とするものである。
このような構成の、本発明のＭＷ−Ｐ　ＣＶ　Ｄ法によ
る堆積膜形成方法及び堆積膜形成装置によれば、原料ガ
スの導入手段が放電空間内にあるため、導入された原料
ガスは基体に達するまでにプラズマにより充分励起、分
解等が行われる。
このため原料ガスの利用効率は、膜形成条件によらず常
に十分な値を得ることができる。
又、基体に達した時、原料ガスは充分分解され、プラズ
マ中の電子との衝突をくり返し、エネルギーの高い前駆
体となっているため、非常に大きなサーフェスモビリテ
ィ−を持つこととなる。このため内部ストレスの低い特
性の良い堆積膜を形成することができるものと考えられ
る。
更に従来の原料ガス導入手段近傍のダスト等による画像
欠陥は、本発明では原料ガス導入パイプが放電空間のほ
ぼ中心に位置し、円筒状基体との距離が充分に離れてい
る為、非常に少ないものとすることができる。
以下、本発明によるマイクロ波プラズマＣＶＤ装置につ
いて記載する。
第１図及び第２図は、本発明のマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ装置の代表的な例を示す模式図であって、第１図は正
断面図、又、第２図は平断面図をそれぞれ表している。
図において、１０１．２０１は反応容器であり、１０２
．２０２はマイクロ波を反応容器１０】２０１内に効率
良く透過し、かつ真空気密を保持し得るような材料（例
えば石英ガラス）で形成されたマイクロ波導入用の誘電
体窓である。１０３はマイクロ波の導波管であって１通
常は金属材質のものであり、自動機構の整合器（図示せ
ず）などを介してマイクロ波電源（図示せず）に接続さ
れている。１０４．２０４は、一端が反応容器１０１．
２０１内に開口し、他端が排気装置（図示せず）に連通
している排気管である。１０７゜２０７は、円筒状基体
１０５，２０５を所望の堆積膜が堆積するのに好適な温
度に加熱保持するためのヒーターである。１０８，２０
８は、原料ガス供給ａ（図示せず）に連通している、原
料ガス導入パイプであり、マイクロ波を効率よく透過す
る誘電体材料から形成されたものである。該原料ガス導
入パイプ１０８，２０８には、複数のガス放出孔１０８
’、２０８’・・・が設けられており、放電空間１０６
．２０６に向かってガスがそれらの放出孔から放出され
るように、ガス供給パイプ１０８．２０８が設置されて
いる。１０９は前記基体１０５．２０５に回転を与える
ための回転軸であり、外部駆動モーター１１Ｏに接続さ
れている。
本発明に用いられる原料ガス導入パイプの材質としでは
、例えば、ステンレス、　Ａ７！、Ｃｒ　、Ｍｏ　。
Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ　、Ｐｔ、Ｐｄ。
Ｆｅ等の金属及びこれらの合金又はポリカーボネート等
の合成樹脂、又はガラス、セラミックス等が使用される
が、特にアルミナセラミックスや石英のようにマイクロ
波の吸収の少ない材質のものが特に好ましい。
原料ガス導入パイプの形状としては特に制限はないが、
本発明では円筒状のものが最適であり、断面の直径は放
電空間の直径に対して１％以上３０％以下とすることが
好ましく、特に３％以上２０％以下とすることがより好
ましいものである。
原料ガス導入パイプの長さには特に制限はないが、円筒
状基体と同等の長さとするのが好ましく、より好ましく
は同等の長さより数璽嘗以上長い方が実用上更に適した
ものとなる。
原料ガス導入パイプのガス放出孔は、放出の方向として
複数の方向を有しているものがよく、好ましくはすべて
の円筒状基体の方向に向き、より好ましくは放電空間全
体に広がる方向が適している。又、材質がポーラスなも
ので全方向に均一にガスを導入するものを用いても良い
。
原料ガス導入パイプの平面における位置は、放電空間の
中心からガス導入パイの中心までの距離が、放電空間の
中心から円筒状基体までの最短距離の２０％以内の範囲
ならばいずれのところに設置されても良いが、好ましく
は放電空間の略中心位置に設置されるのが望ましい。
原料ガス導入パイプの本数としては、放電をみださない
範囲であれば特に１本に制限されるものではなく、目的
に応して複数設置することも可能である。この場合、好
ましくは２０本以下、より好ましくは１０本以下とする
ことが実用上好ましいものである。
次に、上述のような本発明のＭＷ−ＰＣＶＤ法εこよる
堆積膜形成装置を用いて円筒状基体に堆積膜を形成する
手順を説明する。
まず、反応容器１０１．２０１に基体１０５゜２０５を
設置する０次に反応容器内を排気装置（図示上ず）によ
り所定の真空麿まで排気する。
つづいてヒーター１０７．２０７により基体温度を５０
℃〜４００℃の範囲の所定の温度に加熱した後、所定量
の堆積膜形成用の原料ガスをガス導入パイプ１０８．２
０８、ガス吹出孔１０８′２０８′を通して反応容器１
０１，２０１内へ導入する。
その後、反応容器内の圧力を１０−”Ｔｏｒｒ〜ｌＯ−
”Ｔｏｒｒの範囲の好ましい値に３１Ｑ整する。それと
同時併行的にマイクロ波電源（図示せず）に通電して周
波数５００ＭＨｚ以上の、好ましくは２．４５ＧＨｚの
マイクロ波を発生させ、導波管１０３を通じ、誘電体窓
１０２を介して反応容器１０１内にマイクロ波エネルギ
ーを導入する。かくして反応容器１０１内のガスは、マ
イクロ波のエネルギーにより励起されて解離し、基体表
面に堆積膜が形成されるところとなる。
本発明においては堆積膜形成中の反応容器の内圧が１０
０　ｍｓ　Ｔｏｒｒ以下、好ましくは５０ｍｍＴｏｒｒ
以下において、より顕著な効果が得られる。
前述のような従来のＭＷ−Ｐ　ＣＶ　Ｄ法による堆積膜
形成装置においては、隣り合う円筒状基体間より放電空
間内に原料ガスを導入している為導入された原料ガスの
放電空間内における滞在時間が短くなり、又原料ガスの
一部がプラズマにより充分に分解されないうちに基体に
達し、膜特性を低下させたり、又は堆積に寄与しないま
ま放電空間外へのがれるガスの量が多くなってガスの利
用効率に今−歩の伸び悩みがみられる。一方、本発明に
おいては、低圧領域にて膜特性並びにガス利用効率の著
しい向上がみられる。
これは低圧領域では前駆体と未分解の原料ガス分子との
衝突が少なくなるため、気相中での反応が減り、本発明
の特徴であるところの充分に分解されたエネルギーの高
い前駆体が膜堆積に寄与し、膜質を向上させる現象が顕
著にあられれることと、低圧はど原料ガスの放電空間内
での滞在時間が短いため、いずれの原料ガスの分子も電
子密度の高い放電空間の中心に送り込まれ、分解が充分
に行われるという現象が顕著にあられれることに起因し
たものであると考えられる。
本発明で用いられる堆積膜形成用原料ガスとしては、例
えば、シラン（ＳｉＨ，）、ジシラン（Ｓｉ！Ｈ＆）等
のアモルファスシリコン膜形成原料ガス、ゲルマン（Ｇ
ｅＨ４）等の他の機能性堆積膜形成原料ガス又は、それ
らの混合ガスが挙げられる。
希釈ガスとしては水素（Ｈｚ）、アルゴン（Ａｒ）　。
ヘリウム（Ｈｅ　）等が挙げられる。
また、堆積膜のバンドギャップ巾を変化させる等の特性
改善ガスとして、窒素（Ｎｔ）、アンモニア（ＮＨｓ）
等の窒素原子を含むガス、酸素（Ｏｘ）、酸化窒素（Ｎ
　Ｏ）、酸化二窒素（Ｎ　ｔ　Ｏ）等酸素原子を含むガ
ス、メタン（Ｃ）（４）、エタン（ＣｔＨａ　）　、エ
チレン（ＣｇＨａ）、アセチレン（ＣｚＨｔ　）　、プ
ロパン（ＣｓＨ＋＋　）等の炭化水素、四フッ化ケイ素
（ＳｉＦａ　）、六フッ化二ケイ素（ＳｔｆＦ＆　）ｌ
四フッ化ゲルマニウム（ＧｅＦ４）等のフッ素化物又は
これらの混合ガスが挙げられる。
又、ドーピングを目的としてジボラン（ＢｔＨＪ。
弗化硼素（ＢＦｓ　）、ホスフィン（１））１．）等の
ドーパントガスを同時に放電空間に導入しても本発明は
同様に有効である。
基体材質としては、例えば、ステンレス、Ａ１゜Ｃｒ、
Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ。
ＰＬ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、これらの合金又は表面を導
電処理したポリカーボネート等の合成樹脂、ガラス、セ
ラミックス、紙等が本発明では通常使用される。
円筒状基体の直径は１００以上で本発明は有効であり、
特に、２０龍以上５００ｆｉ以下に最適である０円筒状
基体の長さには特に制限はないが５（Ｉｎ以上１０００
ｆｌ以下が実用上適している。
円筒型基体間の間隔はＩＩ以主１６０ｍ以下好ましくは
３鰭以上４０ｍ以下が適している。特に７１以上、円筒
状基体間の間隔を広げる時は、放電安定化ガス（Ａ　ｒ
　＋　　Ｓ　＋　Ｆ　ａ等）を使用する等の放電安定化
の手段を併用すると、さらに本発明の効果は大きい。
実用的には、円筒状基体の設置の容易さ、反応炉の小型
化などの要請から、円筒状基体の間隔は５１以上２０龍
以下が適している。
本発明での堆積膜形成時の基体温度はいずれの温度でも
有効だが、特に２０℃以上５００℃以下、好ましくは５
０℃以上４５０℃以下が良好な効果を示すため望ましい
。
本発明でのマイクロ波の反応容器までの導入方法として
導波管又は同軸ケーブルによる方法が挙げられ、反応容
器内への導入は、１つ又は複数の誘電体窓からの導入、
又は容器内へアンテナを設置する方法が挙げられる。こ
のとき、容器内へのマイクロ波の導入窓の材質としては
、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ
素、酸化ケイ素、酸化ベリリウム、テフロン、ポリスチ
レン等マイクロ波の損出の少ない材料が通常使用される
。
さらに本発明は、阻止型アモルファスシリコン感光ドラ
ム、高抵抗型アモルファスシリコン感光ドラム等複写機
又はプリンター用感光ドラムの他、円筒形の形状を要求
される他のいずれのデイバイスの作製にも応用が可能で
ある。
以下、本発明のＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成方法
及び堆積膜形成装置を、実施例により更に詳しく説明す
るが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない
。
ｕ１例」型髪ｐ」Ｌ較−廻」− 第１図及び第２図に示す本発明のＭＶ／−ＰＣＶＤ法に
よる堆積膜形成装置において、直径φ５４０ｎの反応容
器、及び純ニッケルよりなり、直径φが１２１１の円筒
状のパイプでφ１１ｍのガス放出孔を全方向に１．６個
／ｄの密度で有し、ガス放出孔を有する部分の長さが３
２０ｔｍの原料ガス導入パイプを用いた装置を用い、電
子写真感光ドラムを作製した。
まず、反応容器１０１，２０１内に外径φ１０８■、厚
さ５Ｒのアルミニウム製シリンダーを設置する０次に反
容器内を排気し、容器内を２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒとし、
つづいてヒーター１０７，２０７によりシリンダーを加
熱し、温度が安定したところで、以下第１表に示す条件
で、まず原料ガスを導入し、反応容器内の圧力を調整す
るやそれと同時にマイクロ波電源に通電してマイクロ波
を発生させ第１表に示す膜厚になるまで膜の形成を行い
、３Ｎ構成の光受容層を形成して電子写真感光ドラムを
作製した。（実施例１） 又、これとは別に第４図に示す従来のＭＷ−ＰＣＶＤ法
による堆積膜形成装置を用いて、同じく第１表に示す条
件のもとで光受容層を形成し電子写真感光ドラムを作製
した。（比較例１）また、実施例１及び比較例１におい
て、光導電層が２５μｍの厚さを得るのに必要な時間を
測定した。
上記のようにして作製したそれぞれの感光ドラムは、キ
ャノン■製ＮＰ−７５５０複写機を感光ドラムの評価用
に改造した装置に設置して、以下のような項目につき、
評価を行った。
（Ａ）画像欠陥二通常画像形成条件でＡ−３紙士にベタ
黒画像を形成し、φ０．３　龍以上の白ポチ画像欠陥の
数を数え、比較実験例１における画像欠陥数を１とした
ときの相対値で示した。
（Ｂ）帯電能：コロナ電流８００μＡのもとで帯電を施
し、露光せずに現像部位における表面電位を測定し、比
較実験例１における表面電位の値を１としたときの相対
値で示した。
（Ｃ）残留電位：コロナ電流８００μＡのもとで帯電を
施し、１．８　ｉ？ｕｘ−ｓｅｅの光量で均一露光を施
した後、現像部位における表面電位を測定し、比較実験
例１における表面電位の埴を１としたときの相対値で示
した。
これらの評価の結果、及び光導電層において２５μｍの
厚さを得るのに必要な時間を求め、膜厚（２５μｍ）を
その時間で割ることにより求めた堆積速度の値の、比較
例１の値を夏としたときの相対値を第２表に示す。第２
表から明らかなとおり、原料ガス導入パイプを放電空間
内に設置して原料ガスを導入する本発明のプラズマＣＶ
Ｄ法及び装置を用いることにより、大幅な特性の向上及
び堆積速度の増加が得られることがわかった。
これは原料ガスが基体に達するまでに充分励起・分解さ
れて、エネルギーの高い前駆体の存在確率が高くなる為
、基体上での分子のサーフェイスモビリティが高くなり
、内部スＩ・レスの低い良好な堆積膜が形成されること
に起因するものであると考えられる。
また、原料ガスが膜堆積に寄与することなく排気される
確率が極めて小さくなった為、堆積速度の増加、つまり
はガス利用効率の大幅な向上が得られているものと考え
られる。
第　　　１　　　表 第 表 ＊堆積速度の値は光導電層において２５μｍの厚さを得
るのに必要な時間を求め、ａ厚（２５μｍ）をその時間
で割ることにより求めた。比較例１の値を１としたとき
の相対値で示した。
去１１汁ｌ 第１図及び第２図に示す実施例１で用いた本発明のＭＷ
−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成装置を用い、光導電層形
成時の５ｔＨ４流量を種々に変化させた以外は、実施例
１と同様の条件及び操作で光受容層の形成を行い、電子
写真感光ドラムを作製した。また感光ドラムを実施例１
で用いた評価用の装置にとりつけ同様の評価を行った。
その結果を第３表に示す。第３表から明らかなとおり、
本発明のＭＷ−Ｐ　ＣＶ　Ｄ法による堆積膜形成方法及
び堆積膜形成装置を用いれば、流量条件を種々変化させ
ても、常に良好な結果が得られることがわかる。又、前
記実施例１で見られた原料ガス利用効率の向上は、原料
ガスの流量が増加するほどその効果が顕著になっていく
ことがわかった。
第　　　　３　　　　表 第１図及び第２図に示す実施例１で使用した本発明のＭ
Ｗ−Ｐ　ＣＶ　Ｄ法による堆積膜形成装置を用い、光導
電層形成時の内圧の値を種々に変化させた以外は実施例
１と同様の条件及び操作で光受容層の形成を行い、電子
写真感光ドラムを作製した。（実施例３） これとは別に第４図に示す従来のＭＷ−ＰＣＶＤ法によ
る堆積膜形成装置を用い、同じく光導電層形成時の内圧
の値を種々に変化させた以外は、比較例１と同様の条件
で光受容層の形成を行い、電子写真感光ドラムを作製し
た。（比較例２）これらの感光ドラムを実施例１で用い
たのと同し評価用の装置に取り付け、実施例１と同様に
帯電能と残留電位の評価を行った。評価に際して比較例
２の値を１とした相対値で示した。これら帯電能、残留
電位と反応容器の内圧との関係をそれぞれ第５図、第６
図に示す。
また、実施例３及び比較例２の光導電層の形成時におい
て、光導電層が２５μｍの厚さを得るのに必要な時間を
測定し、堆積速度の評価を行った。
比較例２の値を１としたときの相対値で表した堆積速度
と反応容器の内圧との関係を第７図に示す。
第５図〜第７図から明らかなとおり、本発明のＭＷ−Ｐ
ＣＶＤ法による堆積膜形成方法及び堆積膜形成装置は、
放電時の内圧の値がＬ　ＯＯｍＴｏｒｒ以下において特
に有効であることがわかった。
尖上炎↓ 第１図及び第２図に示す実施例１で用いた本発明のＭＷ
−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成装置を用い、該装置にお
いて原料ガス導入パイプの位置を種々に変化させた以外
は、実施例１と同様の条件及び操作で光受容層の形成を
行い、電子写真感光ドラムを作製した０作製された感光
ドラムは、実施例１で用いたのと同じ評価用の装置に取
り付け、実施例１と同様の方法で帯電能の評価を行い、
ｌバッチで作製された６本の感光ドラムの帯電能のバラ
ツキ（最大値と最小値との差を平均値で除いた値（％）
）を各条件ごとに求めた。その結果を第８図に示す。
図において、横軸は、放電空間の中心から原料ガス導入
パイプの中心までの距離と放電空間の中心から基体まで
の最短距離との比（％）を示しており、縦軸は、前記帯
電能のバラツキ（％）を示している。第８図から明らか
なとおり、本発明のＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成
方法及び堆積膜形成装置は、原料ガス導入パイプの設置
位置を、放電空間の中心から円筒状基体までの最短距離
の２０％以内の範囲に設定することにより、より効果的
な作用をするものであることがわかった。
〔発明の効果〕
以上説明したように、放電空間の略中心から原料ガスの
導入を行う本発明のＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成
方法及び堆積膜形成装置によれば、反応容器内のいずれ
の位置で形成された堆積膜についても良好な特性のもの
とすることができる。
又、本発明のＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成方法及
び堆積膜形成装置によれば、堆積膜を原料ガスの利用効
率が良く、高速かつ均一に作製することができる。
特に本発明のＭＷ−ＰＣＶｒ）法による堆積膜形成方法
及び堆積膜形成装置で作成されるアモルファスシリコン
を主体とした感光ドラムは帯電能の大巾な向上と、残留
電位の大巾な減少を達成することができる。
この帯電能の向上と残留電位の減少により、この感光ド
ラムを使用した複写機では、高い画像コントラスト及び
諧調性を有し、画像メモリ、画像流れの少ない良好な画
質を得ることができる。
さらに、本発明のＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成方
法及び堆積膜形成装置によれば、複写機の高速化、感光
体の小型化の対応にも優れ、帯電器現像器位置設定のラ
ヂチュードも広く、非常に使いやすい感光ドラムを低コ
ストで高速にかつ多量に生産することを可能とすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のＭＷ＝ＰＣＶＤ法による堆積膜形成
装置の側面断面図であり、第２図は本発明のマイクロ波
プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置の平面断面図で
ある。第３図は従来のＭＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形
成装置の一例を示す透視略図であり、第４図は従来のＭ
　Ｗ　−Ｐ　ＣＶ　Ｄ装置の他の例を示す透視略図であ
る。第５閏は帯電能と反応容器内の内圧との関係を示す
図であり、第６図は残留電位と反応容器内の内圧との関
係を示す図である。また第７図は堆積速度と反応容器内
の内圧との関係を示す図である。第８図は原料ガス４人
パイプの設置位置と電子写真特性との関係を示す図であ
る。 図において、１０ｉ、２０１，３０１．４０１・・・反
応容器、１０２，２０２，３０２．４０２・・・マイク
ロ波導入用誘電体窓、ｌ　０３．３０３，４０３・・・
導波管、１０４．２０４．３０４，４０４・・・排気管
、１０５，２０５，３０５．４０５・・・基体、１０６
．２０６．３０６．４０６・・・放電空間、１０７．２
０７，３０７．４０７・・・ヒーター１０８．２０８・
・・原料ガス導入パイプ、３０８゜４０８・・・原料ガ
ス導入手段、１０８′・・・原料ガス放出孔、４０８′
・・・原料ガス供給パイプ、１０９・・・回転軸、１１
０・・・駆動用モーター第１図 第 図 第 図

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）真空気密可能な反応容器内に放電空間を取り囲む
    ように複数の円筒状基体を配置し、前記放電空間内に原
    料ガス及びマイクロ波エネルギーを導入し、導入したマ
    イクロ波エネルギーにより励起されるグロー放電により
    、前記基体上に堆積膜を形成するマイクロ波プラズマＣ
    ＶＤ法による堆積膜形成方法において、前記原料ガスの
    導入を前記放電空間の中心位置で、かつ前記円筒状基体
    と平行となるように原料ガス供給管の複数のガス放出孔
    を介して行うことを特徴とするマイクロ波プラズマＣＶ
    Ｄ法による堆積膜形成方法。
  2. （２）原料ガスの導入が１本のガス供給管の複数のガス
    放出孔を介して行うことを特徴とする請求項１に記載の
    堆積膜形成方法。
  3. （３）原料ガスの導入が２０本以下の複数本のガス供給
    管の複数のガス放出孔を介して行うことを特徴とする請
    求項１に記載の堆積膜形成方法。
  4. （４）原料ガスの導入が１０本以下の複数本のガス供給
    管の複数のガス放出孔を介して行うことを特徴とする請
    求項３に記載の堆積膜形成方法。
  5. （５）原料ガスの導入が放電空間の中心から円筒状基体
    までの最短距離の放電空間の中心から２０％以内の複数
    のガス放出孔を介して行うことを特徴とする請求項１乃
    至４に記載の堆積膜形成方法。
  6. （６）放電空間を内部に有する真空気密可能な反応容器
    を有し、前記反応容器内に該放電空間を取り囲むように
    配置する複数の円筒状基体保持手段と、前記放電空間内
    に原料ガスを導入する手段と、前記放電空間内にマイク
    ロ波を導入する手段とを有していて、前記放電空間内に
    原料ガス及びマイクロ波エネルギーを導入し、導入した
    マイクロ波エネルギーにより励起されるグロー放電によ
    り、前記複数の基体保持手段上に配置された複数の円筒
    状基体のそれぞれの表面に堆積膜を形成するマイクロ波
    プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置であって、前記
    原料ガスを導入する手段を複数のガス放出孔を備えたパ
    イプ状のものにし、該ガス放出パイプの前記ガス放出孔
    が前記放電空間の中心位置にあって、前記円筒状基体と
    平行となるように配置されていることを特徴とするマイ
    クロ波プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置。
  7. （７）原料ガス供給手段が複数のガス放出孔を備えた１
    本のパイプ状のものからなることを特徴とする請求項６
    に記載の堆積膜形成装置。
  8. （８）原料ガス供給手段が複数のガス放出孔を備えた２
    ０本以下で複数本のパイプ状のものからなることを特徴
    とする請求項６に記載の堆積膜形成装置。
  9. （９）原料ガス供給手段が複数のガス放出孔を備えた、
    １０本以下で複数本のパイプ状のものからなることを特
    徴とする請求項７に記載の堆積膜形成装置。
  10. （１０）原料ガスを導入する手段のガス放出パイプの位
    置が、放電空間の中心から円筒状基体までの最短距離の
    放電空間の中心から２０％以内の位置であることを特徴
    とする請求項６乃至９に記載の堆積膜形成装置。
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