JPH04329882A - マイクロ波プラズマｃｖｄ法による堆積膜形成方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波プラズ
マＣＶＤ法による堆積膜形成方法に関し、特に電子写真
用感光体の製造に適したマイクロ波プラズマＣＶＤによ
る改良された堆積膜形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術の説明】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、水素およ
び／またはハロゲン（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−Ｓｉ（Ｈ，Ｘ）
と記す）、水素および／またはハロゲン（例えばフッ素
、塩素等）で補償されたアモルファス炭化シリコン（以
下「ａ−ＳｉＣ（Ｈ，Ｘ）」と記す）、水素および／ま
たはハロゲン（例えばフッ素、塩素等）で補償されたア
モルファス窒化シリコン（以下「ａ−ＳｉＮ（Ｈ，Ｘ）
」と記す）のような非単結晶質の堆積膜、あるいはダイ
ヤモンド薄膜のような結晶質の堆積膜が提案され、その
中のいくつかは実用に供されている。

【０００３】従来、この様なアモルファス半導体を堆積
する方法として、ＲＦプラズマＣＶＤ法が実用化されて
いる。しかし、ＲＦプラズマＣＶＤ法は原料ガスの利用
効率が低く、また膜の堆積速度が遅いこと、そして製品
コストを高いものにしてしまうこと、等の問題があった
。

【０００４】この様なＲＦプラズマＣＶＤ法の問題点を
解決するために、近年、マイクロ波グロー放電分解を用
いた、マイクロ波プラズマＣＶＤ法（以下「μＷ−ＰＣ
ＶＤ法」と記す）が提案されている。μＷ−ＰＣＶＤ法
は、他の方法に比べてデポジション速度および原料ガス
利用効率が高いという利点を有し、堆積膜の生産性の向
上や、コストの低減の観点から、工業的に注目を集めて
いる。前記のような利点を生かしたμＷ−ＰＣＶＤ装置
の１つの例が、特開昭６０−１８６８４９号公報に記載
されている。この公報に記載の装置は、マイクロ波エネ
ルギーの導入手段をほぼ取り囲むように基体を配置して
内部チャンバー（すなわち放電空間）を形成してガス利
用効率を高めるようにしたものである。

【０００５】また、特開昭６１−２８３１１６号公報に
は、半導体部材製造用の改良形マイクロ波技術が開示さ
れている。すなわちこの公報は、プラズマ空間中にプラ
ズマ電位制御として電極を設け、この電極に所望の電圧
を添加して堆積膜へのイオン衝撃を制御しながら膜堆積
を行なうようにして堆積膜の特性を向上させる技術を開
示している。

【０００６】これらの従来の方法により、膜厚が比較的
厚く、良好な電気特性を有する光導電性材料を、ある程
度高い堆積速度と原料ガスの利用効率で製造することが
可能となった。

【０００７】この様にして改良された従来のμＷ−ＰＣ
ＶＤ法による堆積膜形成装置は、例えば電子写真用感光
体の製造の場合には、代表的には、図１の模式的縦断面
図及び図２の模式的横断面図（図２は、図１に示す装置
の模式的横断面図である）に示されている装置構成のも
のである。

【０００８】図１及び図２において１０１は反応容器で
あり、真空気密化構造をなしている。また、１０２はマ
イクロ波電力を反応容器内に効率よく透過し、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誘
電体窓である。１０３はマイクロ波電力の伝送部で導波
管より成っており、スタブチューナー（図示せず）、ア
イソレーター（図示せず）を介してマイクロ波電源（図
示せず）に接続されている。誘電体窓１０２は導波管１
０３の壁に気密封止されている。１０４は一端が反応容
器１０１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。１０６は複数の導電性円筒形
基体１０５により包囲されて形成された放電空間を示す
。１０８はプラズマ電位を制御するための外部電気バイ
アス（以下「外部バイアス」と記す）を与えるための電
極であり、電源１０９により直流または交流電圧を印加
する。なお、いずれの導電性円筒形基体も、円筒形のホ
ルダー上に設置され、ヒーター１０７により加熱され、
各個のホルダーは、駆動手段（回転モーター）１１０に
より、適宜回転されるようになされている。

【０００９】こうした堆積形成装置による堆積膜形成は
、以下のようにして行なわれる。

【００１０】まず真空ポンプ（図示せず）により、排気
管１０４を介して反応容器１０１内を排気し、この反応
容器内の圧力即ち内圧を１×１０−７Ｔｏｒｒ以下程度
に調整する。ついでヒーター１０７により、導電性円筒
形基体１０５を膜堆積に好適な温度に加熱保持する。

【００１１】この状態で、原料ガス、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
、水素ガス等の原料ガスを、ガス導入管１１１を介して
反応容器１０１内に導入する。次にマイクロ波電源（図
示せず）により周波数５００ＭＨｚ以上、好ましくは２
．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生させ、このマイクロ波
導波管１０３および誘電体窓１０２を介して反応容器１
０１内に導入する。これと併行して、放電空間１０６に
設けられた電極１０８に、外部バイアスとして電源１０
９から、例えば直流電圧を印加する。かくして複数の導
電性円筒形基体１０５により囲まれて形成された放電空
間１０６において、原料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、全ての導電性円筒形基体１０
５の表面に堆積膜の形成がなされる。この時、すべての
導電性円筒形基体１０５を基体母線方向の中心軸を中心
として回転させることにより、個々の導電性円筒形基体
についてその全表面に堆積膜が形成される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のμＷ
−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成装置及び方法によれば、
ある程度の面積では、比較的容易に実用的な特性と均一
性を持つ堆積膜を得ることが可能である。しかし、これ
らの従来のμＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形成方法では
、例えば電子写真用感光体のような大面積の堆積膜を形
成する場合、特に良好な特性の堆積膜を得るために外部
バイアス電圧を印加した場合、得られた堆積膜の表面に
曇り状のしみ（以下「しみ」と記す）が生じる場合があ
った。この様な「しみ」は、堆積膜の外観上の品質を著
しく悪化させ、いわゆる外観不良になるばかりでなく、
その特性にまでも影響を与えるものであり、堆積膜を生
産する上での収率（歩留まり）を悪化させる原因になっ
ていた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上述の
ごとき従来の堆積膜形成方法に於ける諸問題を克服して
、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、光起電力デバイス、撮像デバイス
、薄膜トランジスター、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等に有用な優れた特性
を有する機能性堆積膜を、μＷ−ＰＣＶＤ法により、高
速堆積速度で、且つ安定に、そして歩留まり良く形成し
得る、改良された堆積膜形成方法を提供することにある
。

【００１４】本発明の他の目的は、大面積にわたって均
質な特性の高品位な機能性堆積膜を形成する方法を提供
することにある。

【００１５】本発明のさらに他の目的は、アモルファス
シリコン堆積膜等の非単結晶質堆積膜であって、外観及
び特性に優れた膜を形成し得る、μＷ−ＰＣＶＤ法によ
る改良された堆積膜形成方法を提供することにある。

【００１６】本発明者らは、従来の堆積膜形成方法にお
ける前述の問題を克服して、前述の本発明の目的を達成
すべく鋭意研究を重ねたところ、以下に述べるような知
見を得た。

【００１７】本発明は、この知見に基づいて完成に至っ
たものであり、その骨子とするところは、実質的に密封
し得る反応容器内に放電空間を取り囲むように導電性基
体を配置し、マイクロ波導入手段を設け、原料ガスに由
来する成膜に寄与する反応物質を含む放電プラズマを形
成し、放電空間中に設けた電極に電圧を印加して、前記
基体表面に堆積膜を形成する方法において、前記マイク
ロ波プラズマを生起せしめる時点に於て、前記電極に印
加する電圧を導電性基体に対して０Ｖとし、放電が生起
した後にこのマイクロ波電力を堆積膜の形成に必要な所
望の値に調節した後に、前記電極に所望の電圧を印加す
る工程を有する事を特徴とした堆積膜形成方法である。

【００１８】以下、本発明者らが実験的に得た知見およ
び本発明の内容について説明する。従来のマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ法では、マイクロ波の周波数が、例えば２
．４５ＧＨｚというように非常に大きいため、原料ガス
の分解により生じた電子やイオンなどによって形成され
るイオンシースが非常に狭いものとなる。そのため、従
来のマイクロ波プラズマＣＶＤ法では、支持体上の堆積
膜及び、堆積膜表面の堆積膜の成長領域での堆積膜形成
用の活性種の表面移動度が、プラズマ温度や支持体温度
で一義的に決められてしまうため、堆積膜の構造や電気
的特性を向上させるに十分な程度まで大きくすることが
出来なかった。

【００１９】すなわち、プラズマＣＶＤ法により堆積膜
を形成する場合、基体表面では、堆積膜表面からの水素
原子の脱離や、構成原子がより安定な結合をするための
再配置が起こる。これらの反応は特性の良い堆積膜を得
るためには欠くことのできないものであり、一般に熱エ
ネルギーによって促進される。ところがマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ法で高速に堆積膜を基体上に形成すると、基
体の熱だけでは充分な表面反応を起こすためにはエネル
ギーが不足してしまう。

【００２０】この様なμＷ−ＰＣＶＤ法の問題点を解決
し、良好な構造や電気特性を有する堆積膜を得る方法と
して、特開昭６１−２８３１１６号公報に示されている
ように、外部バイアスをマイクロ波プラズマ放電と併用
する方法が提案されている。すなわち、放電空間に電極
を設け、この電極に外部バイアス電圧を印加し、プラズ
マと導電性基体との間に電界をかけ、導電性基体上ある
いは堆積した膜にイオン衝撃を与えることにより局所的
なアニールを行ない、表面反応を促進しすることができ
る。このような意味で、外部バイアスは、μＷ−ＰＣＶ
Ｄ法で高速な堆積膜の形成を行う上で、非常に有効な技
術である。

【００２１】しかしながら、外部バイアスを用いて堆積
膜を形成した場合、堆積膜の表面の一部に白濁した曇り
状の「しみ」を生じることが多くあった。この「しみ」
は、電子顕微鏡による堆積膜の表面の観察においても、
堆積膜の堆積過程において生ずる膜の構造の粒径のわず
かな差異として、正常な部分と区別されるに過ぎないが
、表面の肉眼による観察では、明かに曇った艶の無い部
分として正常な部分と区別され、堆積膜の外観を著しく
悪化させていた。更には、堆積膜の特性にも影響を与え
、例えば電子写真用感光体の場合には、画像上の濃度の
ムラとなるなどの特性不良となっていた。

【００２２】本発明者らは、このような「しみ」が生ず
る原因を詳しく解析し、更にこれを解決し得る手段につ
いて実験を重ねた結果、堆積膜形成の初期の放電が生成
した瞬間の外部バイアス電圧が「しみ」発生と関係して
いることが明らかなり、更に放電の生成時に外部バイア
ス電圧を導電性基体に対して０Ｖにし、マイクロ波電力
を堆積膜形成に必要な所望の電力に調整した後に、所望
の外部バイアス電圧を印加することで、「しみ」の発生
を防止し、収率の向上に寄与するばかりでなく、堆積膜
の特性ムラを改善し、品質の向上が達成されるという知
見を得るに至った。

【００２３】以下、本発明者らが得た知見についてより
詳細に説明する。

【００２４】「しみ」の発生について、詳しい機構は依
然不明な点も残されているが、おおよそ次のような機構
であると考えられる。

【００２５】堆積膜を形成するために放電空間内に原料
ガスを導入し、マイクロ波電力を投入して、放電を生起
させる時、放電を生起させた瞬間に発生した活性種は非
常に高い過剰なエネルギーを与えられ、これらの活性種
が外部バイアス電圧によって加速されたイオンによりて
衝撃を与えられることで、基体表面あるいは初期の堆積
膜になんらかの微少なダメージを与え、それが膜の堆積
を進行させるにしたがって増長され、「しみ」として観
測されるに至り、また堆積膜の特性にも影響を与えてい
るものと考えられる。

【００２６】そこで本発明者らは、このような放電が生
起された直後のダメージを無くし、「しみ」の発生を防
止する手段を得るべく、実験を重ねた結果、放電を生起
させる瞬間の外部バイアス電圧を０Ｖとし、放電を生起
させた後にマイクロ波電力を膜堆積に必要な所望の電力
に調整し、その後に所望の外部バイアス電圧を電極に印
加することで、「しみ」の発生を防止でき、更に特性の
均質化に効果があることが明かとなり、本発明を完成す
るに至った。

【００２７】以下、図１、図２のような本発明を実施す
るのに好適な堆積膜形成装置を用いて、本発明を実施す
る手順について説明する。

【００２８】まず、真空ポンプ（図示せず）により排気
管１０４を介して、反応容器１０１内を排気し、この反
応容器内の圧力即ち内圧を１×１０−７Ｔｏｒｒ以下程
度に調整する。ついでヒーター１０７により、導電性円
筒形基体１０５を膜堆積に好適な温度に加熱保持する。

【００２９】そこで原料ガスをガス導入管１１１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、水素ガス等の原料ガスを反応容
器１０１内に導入し、内圧を例えば１×１０−２以下の
真空度を維持するようにする。次に、マイクロ波電源（
図示せず）により発生させた２．４５ＧＨｚのマイクロ
波をスタブチューナー（図示せず）、導波管１０３を通
じマイクロ波導入用誘電体窓１０２を介して放電空間１
０６内に導入するマイクロ波の電力を徐々に上げていき
、放電を生起させた後に、堆積膜の形成に必要な所望の
マイクロ波電力に調整する。その後、放電空間内１０６
に設けられた電極１０８に、外部バイアスとして電源１
０９から所定の電圧を印加する。かくして複数の導電性
円筒形基体１０５により囲まれて形成された放電空間１
０６において、原料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、中性ラジカル粒子、イオン粒子、
電子等が生成され、それらが相互に反応して、導電性円
筒形基体１０５の放電空間１０６側表面に堆積膜が形成
されるところとなる。そして、すべての導電性円筒形基
体１０５を基体母線方向中心軸の回りに回転させること
により、個々の導電性円筒形基体についてその全表面に
堆積膜が形成される。

【００３０】ここで、堆積膜を形成するに必要なマイク
ロ波電力は、放電を安定して維持することのできる最小
の電力以上で、電子写真感光体の作製のように長時間放
電してもマイクロ波透過窓の破損や膜剥がれを起こさな
い最大の電力以下の範囲にある投入マイクロ波電力であ
る。具体的には、作成する堆積膜の種類や放電空間の内
圧によって適切に決定されるが、３００乃至２０００Ｗ
の範囲が好ましい。

【００３１】本発明においては、放電が生起したときか
ら、マイクロ波電力を所望の電力に調整し放電空間内に
設置された電極に外部バイアス電圧を印加するまでの堆
積膜の膜厚は、いずれの膜厚でも「しみ」の発生防止に
効果が認められるが、放電が生起してよりマイクロ波電
力を膜堆積に必要電力の調整する時間的な要請から、膜
の堆積条件にもよるが、０．０１μｍ以上が望ましい。 また堆積膜の特性に影響を与えないためには３μｍ以下
の膜厚であることが望ましく、更に１μｍ以下の膜厚が
好適である。

【００３２】更に上述のような実験を通じ、以下のよう
な知見を得た。

【００３３】本発明において、反応容器の材質としては
、真空気密を保持し、マイクロ波を反射するものであれ
ば良いが、加工性、耐久性の面から、アルミニウム、ス
テンレスなどが最適である。

【００３４】本発明において、マイクロ波の反応容器ま
での導入方法としては導波管による方法が挙げられ、反
応容器内への導入は、１つまたは複数の誘電体窓から導
入する方法が挙げられる。この時、反応容器内へのマイ
クロ波の導入窓の材質としてはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）
、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ほう素（ＢＮ）、
窒化珪素（ＳｉＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化珪素（
ＳｉＯ２）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、テフロン、ポ
リスチレン等、マイクロ波の損失の少ない材料が通常使
用される。

【００３５】本発明では、堆積膜形成時の放電空間の圧
力が効果に影響を与えることはないが、特に１００ｍＴ
ｏｒｒ以下、好ましくは５０ｍＴｏｒｒ以下、最適には
３０ｍＴｏｒｒ以下で特に良好な結果が再現性良く得ら
れた。

【００３６】本発明における基体の加熱手段は、真空仕
様の発熱体であればよく、より具体的にはシース状ヒー
ターの巻き付けヒーター、板状ヒーター、セラミックス
ヒーター等の電気抵抗発熱体、ハロゲンランプ、赤外線
ランプ等の熱放射ランプ発熱体、液体、気体等を温媒と
し熱交換手段による発熱体等が挙げられる。加熱手段の
表面材質は、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅
等の金属類、セラミックス、耐熱性高分子樹脂等を使用
することができる。

【００３７】また上記以外にも、反応容器以外に加熱専
用の容器を設け、加熱した後、反応容器内に真空中で基
体を搬送する等の方法も使用することができる。

【００３８】本発明では、堆積膜の原料ガスとしては、
例えばシラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）等
のアモルファスシリコン形成原料ガス、ゲルマン（Ｇｅ
Ｈ４）、メタン（ＣＨ４）等の他の機能性堆積膜形成原
料ガスまたはそれらの混合ガスが挙げられる。

【００３９】希釈ガスとしては水素（Ｈ２）、アルゴン
（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等が挙げられる。

【００４０】又、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、窒素（Ｎ２）、アンモニ
ア（ＮＨ３）等の窒素原子を含む元素、酸素（Ｏ２）、
酸化窒素（ＮＯ）、酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）等酸素原子を
含む元素、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、四フッ化珪素（ＳｉＦ４
）、六フッ化二珪素（Ｓｉ２Ｆ６）、四フッ化ゲルマニ
ウム（ＧｅＦ４）等の弗素化合物またはこれらの混合ガ
スが挙げられる。

【００４１】また、ドーピングを目的としてジボラン（
Ｂ２Ｈ６）、フッ化ほう素（ＢＦ３）、ホスフィン（Ｐ
Ｈ３）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。

【００４２】本発明では、電極と基体間に発生させる電
界は直流電界が好ましく、又、電界の向きは電極から導
電性基体に向けるのがより好ましい。電界を発生させる
ために電極に印加する直流電圧の平均値は、１５Ｖ以上
３００Ｖ以下、好ましくは、３０Ｖ以上２００Ｖ以下が
適する。直流電圧波形としては、特に制限はなく、本発
明では有効である。つまり、時間によって電圧の向きが
変化しなければよく、例えば、時間に対して変化しない
定電圧はもちろん、パルス状の電圧、及び整流器により
整流された、時間とともに値が変化する脈動電圧でも本
発明は有効である。

【００４３】また、交流電圧を印加する事も本発明では
有効である。交流の周波数は、いかなる周波数でも問題
はなく、実用的には低周波では５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ
、高周波では１３．５６ＭＨｚが適する。交流の波形と
してはサイン波でも矩形波でも、他のいずれの波形でも
よいが、実用的には、サイン波が適する。但し、電圧は
いずれの場合も実効値を言う。

【００４４】本発明において、光受容層を形成するとき
に放電空間に設けた電極に印加する外部バイアス電圧は
、堆積膜の形成が終了するまで一定に保っても良いし、
層によって外部バイアス電圧の値を変化させてもよい。 さらに、放電が生起してから所定の外部バイアス電圧を
印加した後は、堆積膜の形成に従って外部バイアス電圧
の値を徐々に増加させる事も本発明では効果的である。

【００４５】電極の大きさ及び形状は、放電を乱さない
ようなものであれば良いが、実用上は直径１ｍｍ以上５
ｃｍ以下の円筒状の形状が好ましい。電極の長さも、基
体に電界が均一にかかる長さであれば任意に設定できる
。

【００４６】電極の材質としては、表面が導電性となる
ものであれば良く、例えば、ステンレス，Ａｌ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｎｂ，Ｔｅ，Ｖ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｐｄ
，Ｆｅ等の金属、これらの合金、または表面を導電処理
したガラス、セラミックス、プラスチック等が本発明で
は通常使用される。

【００４７】導電性基体材料としては、例えば、ステン
レス，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｎｂ，Ｔｅ，Ｖ
，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｆｅ等の金属、これらの合金また
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。

【００４８】本発明での堆積膜形成時の基体温度にとく
に制限はなく、アモルファスシリコンを堆積する場合は
２０℃以上５００℃以下、好ましくは５０℃以上４５０
℃以下が良好な効果を示すため好ましい。

【００４９】さらに本発明は、阻止型アモルファスシリ
コン感光体、高抵抗型アモルファスシリコン感光体等、
複写機またはプリンター用感光体のほか、良好な電気的
特性の機能性堆積膜を要求される他のいずれのデバイス
の作製にも応用が可能である。

【００５０】本発明は、マイクロ波を使用するすべての
装置に適応が可能であるが、特に放電空間を囲むように
導電性基体を設け、導電性基体の少なくとも一端側から
導波管によりマイクロ波を導入し、放電空間に設けた電
極句に電圧を印加する構成の装置において大きな効果が
ある。

【００５１】以下、実験例に従い、本発明のμＷ−ＰＣ
ＶＤ法による堆積膜形成方法の効果を説明する。実験例
１ 図１及び図２に示したμＷ−ＰＣＶＤ法による堆積膜形
成装置を使用し、導電性基体として長さ３５８ｍｍ、外
径１０８ｍｍのアルミニウム製シリンダーを用い、さき
に詳述した手順にしたがって、図３に示したように、導
電性円筒形基体２０１、光導電層２０２、表面層２０３
を、順次、表１に示す作製条件により形成して電子写真
用感光体を作成した。放電が生起してから、マイクロ波
電力を所定の電力に調整し、外部バイアス電圧を印加す
るまでの堆積膜の膜厚を０μｍ（放電が生起する前に外
部バイアス電圧を電極に印加しておく）から５μｍまで
変化させて、それぞれ同一の条件で１０ロットづつの電
子写真用感光体の作成を行った。

【００５２】こうして作成した電子写真用感光体を、外
観上の「しみ」の発生を目視にて検査し、同一条件で作
成された電子写真用感光体のうち、「しみ」の発生した
ロット数が３ロット以上をのもの「△」、１ロット乃至
２ロットのものを「○」、「しみ」がまったく発生しな
かったものを「◎」として評価した。

【００５３】さらにこれらの電子写真用感光体を、キャ
ノン製複写機ＮＰ−７５５０を実験用に改造した装置に
セットし、帯電能、感度、残留電位の電位特性と、ハー
フトーン画像にて画像にて濃度ムラを評価した。これら
の結果を表２に示す。

【００５４】表２において帯電能、感度、残留電位、ハ
ーフトーン画像の濃度ムラの評価はそれぞれ、◎：良好
○：実用上問題なし △：実用上問題あり を示している。

【００５５】表２より放電を生起させてから外部バイア
ス電圧を印加することによって「しみ」の発生を防止す
ることができ、さらにハーフトーン画像における濃度ム
ラも改善されたことがわかる。また放電が生起してから
外部バイアス電圧を印加するまでの堆積膜に膜厚は３μ
ｍを越えると感度や残留電位に影響が出始めることもわ
かった。

【００５６】

【実施例】以下に本発明の効果を実証するための具体的
実施例を説明するが、本発明はこれらによって何ら限定
されるものではない。

【００５７】（実施例１）図１及び図２に示したμＷ−
ＰＣＶＤ法による堆積膜形成装置を使用し、導電性基体
として長さ３５８ｍｍ、外径１０８ｍｍのアルミニウム
製シリンダーを用い、さきに詳述した手順にしたがって
、図４に示したように、導電性円筒形基体３０１上に、
第１の光導電層３０２、第２の光導電層３０３、表面層
３０４を、順次、表３の条件にしたがって形成して電子
写真用感光体を１０ロット作成した。また、第１の光導
電層において、放電を生起させてから、マイクロ波電力
を表３に示した電力に調整し、外部バイアス電圧を電極
に印加するまでの膜厚は、０．０５μｍとした。

【００５８】（比較例）外部バイアス電圧を放電が生起
する前に電極に印加しておく以外は実施例１と同一の条
件で電子写真用感光体を１０ロット作成した。

【００５９】実施例１及び比較例にて作成した電子写真
用感光体を、外観上の「しみ」の発生を目視にて検査し
、同一条件で作成された電子写真用感光体のうち「しみ
」の発生したロット数が３ロット以上のものを「△」、
１ロット乃至２ロットのものを「○」、「しみ」がまっ
たく発生しなかったものを「◎」として評価した。

【００６０】さらにこれらの電子写真用感光体をキャノ
ン製複写機ＮＰ−７５５０を実験用に改造した装置にセ
ットし、帯電能、感度、残留電位の電位特性と、ハーフ
トーン画像にて濃度ムラを評価した。これらの結果を表
４に示す。

【００６１】表４において帯電能、感度、残留電位、ハ
ーフトーン画像の濃度ムラの評価はそれぞれ、◎：良好
○：実用上問題なし △：実用上問題あり を示している。

【００６２】表４から本発明により「しみ」のない、電
位特性に優れ、更に、画像特性の均一性に優れた良好な
電子写真用感光体が得られることがわかった。

【００６３】（実施例２）実施例１と同様の手順で図４
に示したように、導電性円筒形基体３０１上に、第１の
光導電層３０２、第２の光導電層３０３、表面層３０４
を、順次、表５に示した条件で形成して電子写真用感光
体を１０ロット作成した。また、第１の光導電層におい
て、放電を生起させてから、マイクロ波電力を表５に示
した電力に調整し、外部バイアス電圧を電極に印加する
までの膜厚は、０．０３μｍとした。　　こうして得ら
れた電子写真用感光体を実施例１と同様に電子写真特性
の評価を行ったところ、実施例１と同様に良好な結果が
得られた。

【００６４】（実施例３）実施例１と同様の手順で図５
に示したように、導電性円筒形基体４０１上に、電荷注
入阻止層４０２、光導電層４０３、表面層４０４を、順
次、表６に示す条件で形成して電子写真用感光体を１０
ロット作成した。また、電荷注入阻止層において、放電
を生起せしめてから、マイクロ波電力を表６に示した電
力に調整し、外部バイアス電圧を電極に印加するまでの
膜厚は、０．１μｍとした。

【００６５】こうして得られた電子写真用感光体を実施
例１と同様に電子写真特性の評価を行ったところ、実施
例１と同様に良好な結果が得られた。

【００６６】（実施例４）実施例１と同様の手順で図４
に示したように、導電性円筒形基体３０１上に、第１の
光導電層３０２、第２の光導電層３０３、表面層３０４
を、順次、表７に示す条件で形成して電子写真用感光体
を１０ロット作成した。また、第１の光導電層において
、放電を生起させてから、マイクロ波電力を表７に示し
た電力に調整し、外部バイアス電圧を電極に印加するま
での膜厚は、１μｍとした。

【００６７】こうして得られた電子写真用感光体を実施
例１と同様に電子写真特性の評価を行ったところ、実施
例１と同様に良好な結果が得られた。

【００６８】（実施例５）実施例１と同様の手順で図３
に示したように、導電性円筒形基体２０１上に、光導電
層２０２、表面層２０３を、順次、表８に示す条件で形
成して電子写真用感光体を１０ロット作成した。また、
光導電層において、放電を生起させてから、マイクロ波
電力を表８に示した電力に調整し、外部バイアス電圧を
電極に印加するまでの膜厚は、１μｍとした。

【００６９】こうして得られた電子写真用感光体を実施
例１と同様に電子写真特性の評価を行ったところ、実施
例１と同様に良好な結果が得られた。

【００７０】（実施例６）実施例１と同様の手順で図４
に示したように、導電性円筒形基体３０１上に、第１の
光導電層３０２、第２の光導電層３０３、表面層３０４
を、順次、表９に示す条件で形成して電子写真用感光体
を１０ロット作成した。また、第１の光導電層において
、放電を生起させてから、マイクロ波電力を表９に示し
た電力に調整し、外部バイアス電圧を電極に印加するま
での膜厚は、０．０３μｍとした。

【００７１】こうして得られた電子写真用感光体を実施
例１と同様に電子写真特性の評価を行ったところ、実施
例１と同様に良好な結果が得られた。

【００７２】（実施例７）実施例１と同様の手順で図４
に示すように、導電性円筒形基体３０１上に、第１の光
導電層３０２、第２の光導電層３０３、表面層３０４を
、順次、表１０に示す条件で形成して電子写真用感光体
を１０ロット作成した。また、第１の光導電層において
、放電を生起させてから、マイクロ波電力を表１０に示
した電力に調整し、外部バイアス電圧を電極に印加する
までの膜厚は、０．１μｍとした。

【００７３】こうして得られた電子写真用感光体を実施
例１と同様に電子写真特性の評価を行ったところ、実施
例１と同様に良好な結果が得られた。

【００７４】（実施例８）実施例１と同様の手順で図６
に示すように、導電性円筒形基体５０１上に、電荷注入
阻止層５０２、第１の光導電層５０３、第２の光導電層
５０４、表面層５０５を、順次、表１１に示す条件で形
成して電子写真用感光体を１０ロット作成した。また、
電荷注入阻止層において、放電を生起させてから、マイ
クロ波電力を表１１に示した電力に調整し、外部バイア
ス電圧を電極に印加するまでの膜厚は、０．１μｍとし
た。

【００７５】こうして得られた電子写真用感光体を実施
例１と同様に電子写真特性の評価を行ったところ、実施
例１と同様に良好な結果が得られた。

【００７６】（実施例９）実施例１と同様の手順で図４
に示したように、導電性円筒形基体３０１上に、第１の
光導電層３０２、第２の光導電層３０３、表面層３０４
を、順次、表１２に示す条件で形成して電子写真用感光
体を１０ロット作成した。また、第１の光導電層におい
て、放電を生起させてから、マイクロ波電力を表１２に
示した電力に調整し、外部バイアス電圧を電極に印加す
るまでの膜厚は、０．５μｍとした。　　こうして得ら
れた電子写真用感光体を実施例１と同様に電子写真特性
の評価を行ったところ、実施例１と同様に良好な結果が
得られた。

【００７７】

【表１】

【００７８】

【表２】

【００７９】

【表３】

【００８０】

【表４】

【００８１】

【表５】

【００８２】

【表６】

【００８３】

【表７】

【００８４】

【表８】

【００８５】

【表９】

【００８６】

【表１０】

【００８７】

【表１１】

【００８８】

【表１２】

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外部バイアスを併用したマイクロ波プロズマＣＶＤ法に
よる機能性堆積膜の製造方法において、放電の開始時に
外部バイアス電圧を導電性基体に対して０Ｖとし、放電
を生起させた後に所定の外部バイアス電圧を印加するこ
とによって、「しみ」のない外観に優れた堆積膜を高速
で、しかも安定して得ることが可能になる。とりわけ電
子写真用感光体のような大面積の堆積膜形成においては
、特性のムラのない均質な膜を供給でき、製品の品質を
向上させ、またその収率も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明を実施するにあたって使用すること
ができるマイクロ波プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成
装置を示す模式的縦断面図。

【図２】　　図１の装置の模式的横断面図。

【図３】　　本発明の実験例に於いて作成した電子写真
用感光体の層構成を示す模式的断面図。

【図４】　　本発明の実施例１に於いて作成した電子写
真用感光体の層構成を示す模式的断面図。

【図５】　　本発明の実施例３に於いて作成した電子写
真用感光体の層構成を示す模式的断面図。

【図６】　　本発明の実施例８に於いて作成した電子写
真用感光体の層構成を説明するための断面模式図である
。

【符号の説明】

１０１　　　　反応容器 １０２　　　　マイクロ波導入窓 １０３　　　　導波管 １０４　　　　排気管 １０５　　　　導電性円筒形基体 １０６　　　　放電領域 １０７　　　　ヒーター １０８　　　　電極 １０９　　　　電源 １１０　　　　モーター １１１　　　　原料ガス導入管 ２０１　　　　導電性円筒形基体 ２０２　　　　光導電層 ２０３　　　　表面層 ３０１　　　　導電性円筒形基体 ３０２　　　　第１の光導電層 ３０３　　　　第２の光導電層 ３０４　　　　表面層 ４０１　　　　導電性円筒形基体 ４０２　　　　電荷注入阻止層 ４０３　　　　光導電層 ４０４　　　　表面層 ５０１　　　　導電性円筒形基体 ５０２　　　　電荷注入阻止層 ５０３　　　　第１の光導電層 ５０４　　　　第２の光導電層 ５０５　　　　表面層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　実質的に密封し得る反応容器内に形成
   された放電空間を取り囲むように導電性基体を配置し、
   マイクロ波の作用で、原料ガスに由来する成膜に寄与す
   る反応物質を含むマイクロ波放電プラズマを形成し、放
   電空間中に設けた電極と前記導電性基体間に外部電気バ
   イアス電圧を印加して、前記基体表面に堆積膜を形成す
   る堆積膜形成方法において、マイクロ波放電プラズマを
   形成する際には前記導電性基体に対する外部バイアス電
   圧を０Ｖとし、放電が生起した後に所定の外部電気バイ
   アス電圧を印加する工程を具備することを特徴とする堆
   積膜形成方法。
2. 【請求項２】　　前記堆積膜が電子写真感光体の光受容
   層を構成するものである請求項１に記載の堆積膜形成方
   法。