JPH08236460A - 堆積膜形成方法および堆積膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、従来のプラズマプロセスでは達成で
きなかった堆積速度で比較的大面積の基体に均一にプラ
ズマ処理することができ、しかも２０ＭＨｚ乃至４５０
ＭＨｚの高周波による成膜においても異常放電を低減す
ることのできる生産性の高い安価な堆積膜形成方法およ
びその装置を提供することを目的とするものである。 【構成】本発明は、上記目的を達成するため、真空気密
に形成された反応容器の放電空間内に、原料ガス並びに
波形発生器を用いて発生させた高周波電力を導入し、印
加手段を介しプラズマを発生させて前記原料ガスを分解
し、前記放電空間内に配置された円筒状の被成膜基体上
に、堆積膜を形成するようにした堆積膜形成方法および
その装置において、前記波形発生器で放電周波数を周期
的に変化させて堆積膜を形成することを特徴とするもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスとして
の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、光起カデバイス等に有用な結品質、
または非単結品質の機能性堆積膜を好適に形成し得るプ
ラズマＣＶＤ法、半導体デバイスや光学素子としての絶
縁膜、全属配線等を好適に形成し得るスパッタリング
法、或は半導体デバイス等のエッチング装置等のプラズ
マ堆積膜形成法による堆積膜形成方法およびその装置に
関する。更に詳しくは、特にプラズマを励起源として用
い基体の処理を行なうプラズマ堆積膜形成方法およびそ
の装置であって、特に２ＯＭＨｚ乃至４５ＯＭＨｚの高
周波を好適に使用可能なプラズマ堆積膜形成方法および
その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体等で使用されているプラズマ処理
装置はそれぞれの用途に応じて様々な装置がある。例え
ば、成膜等ではプラズマＣＶＤ装置を用いた酸化膜、窒
化膜の形成やアモルファスシリコン系の半導体膜、また
スパッタリング装置を用いた金属配線膜、エッチンク装
置を用いた微細加工技術等様々にその特徴を活かす装置
が使用されている。更に、近年膜質及び処理能力向上に
対する要望も強くなっており様々な工夫も検討されてい
る。特に高周波電力を用いたブラズマプロセスは、放電
の安定性が高く酸化膜や窒化膜の絶緑性の材料形成にも
使用できる等様々な利点より使用されている。従来、プ
ラズマＣＶＤ等のプラズマプロセスに用いられている放
電用高周波電源の発振周波数は―般的に１３．５６ＭＨ
ｚが用いられる。

【０００３】このような堆積膜形成に一般的に多く使わ
れているプラズマＣＶＤ装置の一例を第４図に示す。第
４図に示されるプラズマＣＶＤ装置は、円筒状の電子写
真感光体用基体上にアモルファスシリコン膜（以下ａ―
Ｓｉ膜と記す）を形成する場合に好適な堆積膜形成装置
である。以下、この装置を用いたａ―Ｓｉ膜の成膜方法
を説明する。減圧可能な反応容器４０１内に絶縁材料４
１０により電気的に絶縁されたカソード電極４０２及び
対向電極としての円筒状の被成膜基体４０３が配置され
ている。円筒状の被成膜基体４０３は、内部の加熱ヒー
ター４０４により、その内側より加熱される。カソード
電極４０２のまわりには、高周波電力が漏洩しないよう
に外部シールド４０５が配置されている。高周波電源４
０６は整合回路４０７を介してカソード電極４０２に高
固波電力供給用配線４１１により接続されている。４０
８は真空排気手段、４０９はガス供給手段である。反応
容器４０１内を真空排気手段４０８によって所望の真空
度（例えはｌｍＴｏｒｒ以下）まで排気した後、ガス供
給手段４０９によってシランガス、ジシランガス、メタ
ンガス、エタンガスなどの原料ガスをまたジボランガ
ス、ホスフィンガスなどのドーピングガスを導入し、数
１０ミリトールから数トールの圧力に維持する。高周波
電源４０６より発生させた１３．５６ＭＨｚの高周波電
力を力ソード電極４０２に加えて、カソード電極４０２
と円筒状の被成膜基体４０３との間にブラズマを発生さ
せ原料ガスを分解することにより、加熱ヒーター４０４
により１００℃乃至４００℃程度に加熱された円筒状の
被成膜基体４０３上にａ−Ｓｉ膜を堆積する。必要に応
じて不図示の回転機構により円筒状の被成膜基体４０３
を回転させ、同方向の膜厚分布を改善しても良い。

【０００４】この成膜方法で電子写真感光体の性能を満
足するａ−Ｓｉ膜を得るための堆積速度は例えば、１時
問当たり０．５乃至６μｍ程度であり、それ以上の堆積
速度で行なわれるように設定すると、感光体としての特
性を得ることができない場合がある。また、一般に電子
写真感光体としてａ−Ｓｉ膜を利用用する場合、帯電能
を得るために少なくとも２０乃至３Ｏμｍの膜厚が必要
であり、電子写真感光体を製造するためには長時間を要
していた。ところで、近年、平行平板型のプラズマＣＶ
Ｄ装置を用い２ＯＭＨｚ以上の高周波電源を用いたプラ
ズマＣＶＤ法の報告（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｓｔｒ
ｙａｎｄ Ｐｌａｓｍａ．Ｐｒｏｃｅｓｓｌｎｇ，Ｖｏ
１７，Ｎｏ３，（１９８７）ｐ２６７−２７３）があ
り、放電周波数を１３．５６ＭＨｚより高くすること
で、堆積膜の性能を落とさずに堆積速度を向上させるこ
とができる可能性が示されており、注目されている。ま
た、この放電周波数を高くする報告はスパッタリンク等
でもなされ、近年広くその優位性が検討されている。そ
こで、堆積速度向上のために放電周波数を従来使われて
いた１３．５６ＭＨｚより高い周波数の高周波電力に変
え、成膜手順は従来と同様の方法で行なうと従来より速
い堆積速度で作製できることが確認できた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では以下のような問題がある。即ち、放電周波数を
１３．５６ＭＨｚより高くした場合膜厚分布が非常に大
きく発生する場合が生じる。周方向については、被成膜
基体を回転させながら成膜を行うと、周方向の膜厚分布
は当然ながら均一に堆積することができるが、成膜炉の
コスト低減、メンテナンスの煩雑さを少なくするために
被成膜基体の回転機構を省略した堆積膜形成装置を使
い、被成膜基体を静止状態で成膜を行うと、周方向につ
いても膜厚分布が非常に大きく発生していることが判明
した。つまり、被成膜基体を回転させているときには表
面に現れなかったが、実際には成膜炉内のプラズマ状態
は軸方向だけではなく周方向でもかなり遍在化してお
り、堆積速度が場所により大きく異なることが明確にな
った。更には堆積速度だけでなく、堆積膜の電子写真的
な特性も場所により異なっていることが分かった。この
特性のムラは堆積された膜厚のみで説明できないことか
ら、堆積膜の膜質そのものが周方向及び軸方向で異なっ
ていることが推測される。また、周方向の膜質の良好な
部分では被成膜基体を回転させて成膜を行った電子写真
感光体よりも特性に優れ、反対に周方向の膜質の劣って
いる部分では被成膜基体を回転させて成膜を行った電子
写真感光体の特性よりも劣っていることが判明した。即
ち、被成膜基体を回転させて成膜した電子写真感光体は
特性の劣った膜と優れた膜が積層状になり、平均的な特
性が現れていると考えられる。

【０００６】以上より、放電周波数を１３．５６ＭＨｚ
より高くして成膜を行うと膜厚分布が非常に大きく発生
し、電子写真感光体のような比較的大面積の被加工体に
おいては実用上問題となるような画像ムラが生じる場合
があった。そして、被成膜基体を回転させて成膜を行う
場合は、プラズマの遍在化のために特性の劣った膜と優
れた膜が積層状になり、トータルとしての膜特性を劣化
させるために本来あるべき良好な膜特性が得られないと
いう問題があった。そして更に、従来の堆積膜形成装置
ではわずかでも製造条件がずれると堆積膜形成中に異常
放電が起こりスパークする場合があった。電子写真感光
体作製中にこのような現象が生じた所では電位が乗らな
くなり、画像としてはその部分だけ白くなる、白抜けと
呼ばれる現象が起こる。作製した電子写真感光体に白抜
けが生じると電子写真感光体としては使用できなくなっ
て生産性を悪化させるばかりではなく、異常放電が起こ
りスパークした部分ではカソード電極の劣化を引き起こ
し、メンテナンスを頻繁に行わなけれはならなくなリコ
ストアップの原因となる。上記のような問題は、電子写
真感光体のみならず、画像入力用ラインセンサー、撮像
デバイス、光起力デバイス等に有用な結晶質、または非
単結晶質の機能性堆積膜を形成する場合に大きな問題と
なる。また、ドライエッチング、スパッタリング等の他
のプラズマプロセスにおいても、放電周波数が２０ＭＨ
ｚ乃至４５０ＭＨｚの高周波電力を用いた場合には同様
な問題が生じ、このままでは実用上大きな問題になって
くる。

【０００７】そこで、本発明は、従来のプラズマプロセ
スでは達成できなかった堆積速度で比較的大面積の基体
に均一にプラズマ処理することができ、しかも２０ＭＨ
ｚ乃至４５０ＭＨｚの高周波による成膜においても異常
放電を低減することのできる生産性の高い安価な堆積膜
形成方法およびその装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の堆積膜形成方法
は、上記目的を達成するために、プラズマを発生させて
前記原料ガスを分解し、反応容器内に配置された円筒状
の被成膜基体上に、堆積膜を形成するようにした堆積膜
形成方法において、そのグロー放電が生起した後、波形
発生器で放電周波数を周期的に変化させて反応容器内の
被成膜基体全体に均一に充分高周波電力を供給して特性
の優れた堆積膜を形成するようにしたものである。すな
わち、本発明の堆積膜形成方法は、真空気密に形成され
た反応容器の放電空間内に、原料ガス並びに波形発生器
を含む出力部からの高周波電力を導入し、印加手段を介
しプラズマを発生させて前記原料ガスを分解し、前記放
電空間内に配置された円筒状の被成膜基体上に、堆積膜
を形成するようにした堆積膜形成方法において、前記波
形発生器で放電周波数を周期的に変化させて堆積膜を形
成することを特徴としている。そして、その前記反応容
器の放電空間内に導入される高周波電力は、その放電周
波数が２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの範囲で選択でき、
また前記波形発生器で周期的に変化させる周波数につい
ても、その放電周波数が２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの
範囲で変化させることができる。さらに、本発明におい
ては前記波形発生器で周期的に変化させる周波数は、そ
の変化幅が２ＭＨｚ乃至１００ＭＨｚで、０．ｌｍｓｅ
ｃ．乃至３６００ｓｅｃ．の周期で変化させることが好
ましい。前記波形発生器で周期的に変化させる周波数
は、その変化させる際の変化パターンが正弦波、三角
波、鋸波及び方形波パターンの内の一つ、或いは二つ以
上の合成パターンとすることができ、また、前記波形発
生器で発生させる高周波電力の発振波形も、正弦波、三
角波、鋸波及び方形波の内の一つ、或は二つ以上の合成
波形を用いることができる。本発明においては、前記被
成膜基体上に、アモルファスシリコン膜、アモルファス
炭化珪素膜、アモルファス窒化珪素膜、又はアモルファ
ス酸化珪素膜の内のいずれかの堆積膜を成膜しても有効
であり、またそれを下部阻止層、光導電層、表面保護層
の少なくとも三層で構成し、或いは電荷輸送層、電荷発
生層、表面保護層の少なくとも三層で構成することがで
きる。さらにまた、本発明の堆積膜形成装置は、真空気
密に形成された反応容器の放電空間内に、原料ガス並び
に高周波電力を導入し、印加手段を介し反応容器内に設
置された円筒状の被成膜基体とそれを外包するように配
置されたカソード電極との間にプラズマを発生させて前
記原料ガスを分解し、前記被成膜基体上に堆積膜を形成
する堆積膜形成装置において、前記反応容器の放電空間
内に導入するための高周波電力を発生させると共に、前
記ラズマを発生後に放電周波数を周期的に変化させる波
形発生器を備えたことを特徴とするものである。そし
て、本発明においては前記反応容器の放電空間内に導入
する高周波電力は、前記波形発生器で発生させた高周波
信号を電力増幅器により所望の電力に増幅される構成を
採ることができ、前記カソード電極は、前記円筒状の被
成膜基体と概ね同軸上に配置されていることが好まし
く、前記カソード電極に高周波電力を供給する位置が、
該カソード電極の軸方向においてほぼ中央に位置するよ
うに構成することが好ましい。

【０００９】

【作用】本発明は上記したようにプラズマを発生させて
前記原料ガスを分解し、反応容器内に配置された円筒状
の被成膜基体上に、堆積膜を形成するに際して、波形発
生器を用いて発生させた高周波信号を電力増幅器で放電
電力を２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚに増幅させてグロー
放電を生起させた後、この波形発生器で放電周波数を周
期的に変化させて反応容器内の周方向及び軸方向の複数
箇所でＬＣ直列共振条件を満たし、トータルで被成膜基
体全体に均一に充分な高周波電力を供給するようにした
ものである。すなわち、本発明者らは、被成膜基体を静
止状態で２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの高周波を用いて
成膜を行った場合の膜厚及び膜特性ムラ、更には異常放
電を解決するためにつぎのような観点から検討を行っ
た。先ず、膜厚ムラが高周渡電力を導入する位置とどの
ような位置関係で発生するのかを確認する実験を行っ
た。その結果、予想に反して高周波電力を導入する位置
と相関なく膜厚分布が発生することが判明した。その理
由については現在のところ、２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨ
ｚという、いわゆるＶＨＦ領域の高周波を用いる場合、
印加されるカソード電極のインダクタンス成分が無視出
来なくなるものと考えられる。しかし、単にインダクタ
ンスのみが問題となる場合には高周波を印加した側で堆
積速度が早くなり、印加位置より物理的な距離が遠くな
る反対側で堆積速度が遅くなるはずである。位置関係に
相関が出ないということは、この周波数領域ではカソー
ド電極のインダクタンスのみが問題となるだけではなく
カソード電極と被成膜基体の間のキャパシタンスも問題
となっている可能性がある。つまり、２０ＭＨｚ乃至４
５０ＭＨｚという周波数領域では成膜炉自体がインダク
タンスとキャパシタンスの直列共振回路を形成してお
り、共振条件、 ｆ＝１／２π（Ｌ・Ｃ）１／２ を満たす位置で高周波パワーが高まり、即ち共振条件を
満たす位置で高周波パワーが局在化しており原料ガスの
分解速度が高まるものと推測される。ここでｆは周波
数、Ｌはインダクタンス、Ｃはキャパシタンスである。

【００１０】更に、成膜後の被成膜基体に堆積した膜の
電気特性を測定したところ、堆積速度の早い場所の膜の
方が遅い場所の膜よりも良好な特性を示すことが判明し
た。通常、堆積速度は遅いほど膜特性は良好となるが、
この場合には原料ガスに充分な高周波エネルギーを供給
することが膜特性の向上に寄与しているものと思われ
る。そして、堆積膜形成中に異常放電が生じる場合があ
ることの原因については、本発明者らは電子写真感光体
の製造過程に何か問題が生じているのではないかと考
え、放電状態に注目して検討を行った。その結果、異常
放電が起こった瞬間には反射波が大きく生じて整合状態
が不安定になることが明確になった。ここで整合状態と
は、負荷から反射する電力（反射波）を減らし移送され
る電力が最大になるようにインピーダンスを調整した状
態のことである。整合状態としては、負荷に投入された
電力（進行波）と負荷から反射する電力（反射波）で評
価でき、進行波に対して反射波が小さく安定しているほ
ど整合状態は良い。そこで、放電中におけるプラズマの
発光強度を測定したところ、プラズマの発光強度が場所
によって大きく異なっており、異常放電が生じる際には
プラズマの発光強度の変化が大きくプラズマ状態が不安
定になっていることが分かった。つまり、異常放電の際
に起こる反射波はプラズマの不安定さを示す一つの尺度
と考えられる。本発明者らはこの原因について被成膜基
体全体に充分高周波電力を供給できていないのでプラズ
マ状態が不安定な状態になり、わずかに製造条件がずれ
ただけでも異常放電が発生してしまうのではないかと考
えた。以上の結果より、２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの
高周波を用いる成膜において、高周波パワーが局在化す
る位置を変化させれば、トータルで考えた場合、被成膜
基体全体に均一にパワーを入れることかできるようにな
って被成膜基体全体に充分な膜厚の均一性が得られ、且
つ、充分な電力を供給出来るため堆積膜の膜質をも向上
させ、更にはプラズマの発光強度もトータルで観た場
合、場所に関わらず均一になって放電状態が安定化し異
常放電が低減する可能性があるとの見解に至った。

【００１１】そこで更に検討を行った結果、カソード電
極に印加する高周波電力の放電周波数を２０ＭＨｚ乃至
４５０ＭＨｚの範囲で周期的に変化させて共振条件、 ｆ＝１／２π（Ｌ・Ｃ）１／２ を満たす位置を変化させて、堆積室内の周方向及び軸方
向の複数箇所でＬＣ直列共振条件を満たすように変化さ
せることで、トータルで被成膜基体全体に均一に充分高
周波電力を供給する試みを行ったところ膜厚及び膜特性
ムラが改善されることが分かった。更には放電周波数を
周期的に変化させることで被成膜基体全体に充分高周波
電力を供給できるので、プラズマの発光強度もトータル
で観る場所に関わらずほぼ均一になって放電状態が安定
になり、異常放電が低減でさることが分かった。以上の
ように本発明では波形発生器を用いて発生させた高周波
信号を電力増幅器て増幅させてグロー放電が生起した
後、波形発生器で放電周波数を周期的に変化させて堆積
室内の周方向及び軸方向の複数箇所でＬＣ直列共振条件
を満たし、トータルで被成膜基体全体に均一に充分な高
周波電力を供給することにより、特性の優れた堆積膜が
形成できるものである。

【００１２】以下図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。図１は、本発明の方法を行うための装置の一例を模
式的に示したものであり、電子写真感光体のような円筒
状の基体の堆積膜の作製に好適なものである。図１にお
いて１０１は堆積膜を形成するための減圧可能な反応容
器であり、真空排気手段１０９により接続されている。
１１０はガス供給手段であり、原料ガスを反応容器１０
１内に導入する。反応容器１０１内には絶縁材料１１１
により電気的に絶縁されたカソード電極１０２及び対向
電極としての円筒状の被成膜基体１０３が配置されてい
る。円筒状の被成膜基体１０３は、内部の加熱ヒーター
１０４により、その内側より加熱される。カソード電極
１０２のまわりには、高周波電力供給用配線１１２の高
周波電力が漏洩しないように、外部シールド１０５が配
置されている。２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの高周波信
号を発生する波形発生器１０６は電力増幅器１０７及び
整合回路１０８を介して高周波電力供給用配線１１２に
よりカソード電極１０２に接続されている。カソード電
極１０２に高周波電力を導入する軸方向の位置に関して
は一般には、カソード電極１０２のほぼ中央に導入され
るが、必要に応じて軸方向の任意の位置に導入しても本
発明の効果は得られる。図２に本発明の堆積膜形成方法
における堆積膜形成時の放電周波数と時間の間係を示
す。従来は図５に示すように堆積膜形成時の放電周波数
は一定であったが、本発明においては第２図に示すよう
に放電周波数を周期的に変化させて堆積膜を形成する。
周波数を変化させる方法の一例としては図２に示すよう
に図２（ａ）正弦波、図２（ｂ）三角波、図２（ｃ）鋸
波及び図２（ｄ）方形波により変化させる方法がある。
またこれらの波形を複数重量して更に複雑なパターンに
しても本発明の効果は同様に得られる。変化させる放電
周波数は２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの任意の範囲で中
心放電周波数（Ｆｍ）から放電周波数の変化幅２ＭＨｚ
乃至１００ＭＨｚで且つ周期（Ｔ）は１００ｍｓｅｃ．
乃至３６００ｓｅｃ．で変化させることが好ましい。上
記の範囲外で放電周波数を変化させると膜厚分布が大き
くなったり、異常放電に対する本発明の効果が薄れる。
更に、周波数を変化させる手段としてはコンピューター
を接続して自動的に変化させることが製造時の煩雑さを
避けるために好適であるが、手動で変化させても本発明
の効果に全く影響はない。また、放電周波数の変化幅は
成膜の間にいかに変化しても本発明の効果は同様に得ら
れる。通常の高周波電力の発振波形は正弦波であるが、
本発明で用いる波形発生器１０６は、図３（ａ）正弦
波、図３（ｂ）三角波、図３（Ｃ）鋸波及び図３（ｄ）
方形波のようなパターンの高周波信号が発生できるもの
であれば何でも使用でき、本発明の効果を得ることがで
きる。特に、アモルファス窒化珪素膜の作製には図３
（ｂ）三角波、アモルファス炭化珪素膜の作製には図３
（ｃ）鋸波及びアモルファスシリコン膜の作製には図３
（ｄ）方形波を用いるとより特性が向上する効果があ
る。電力増幅器１０７は１０Ｗ乃至５０００Ｗまで、装
置に適した電力に増幅することができればいかなるもの
でも好適に使用できる。更に、電力増幅器１０７の出力
変動率はいかなる値であっても本発明の効果を得ること
ができる。使用される整合回路１０８は波形発生器１０
６及び電力増幅器１０７と負荷の整合を取ることができ
るものであれはいかなる構成のものでも好適に使用でき
る。また、整合を取る方法としては自動的に調整される
ものが製造時の煩雑さを避けるために好適であるが、手
動で調整されるものであっても本発明の効果に全く影響
はなく、且つコストが安い点で望ましい。高周波電力供
給用配線１１２は銅、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、ステンレスが電気伝導が良好のため好適である。
カソード電極１０２は、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、ステンレスなどが熱伝導が良く、電気伝導
も良いので好適である。これらの材料の中の２種以上の
複合材料も耐熱性が向上するので好適に用いられる。ま
た、加工の容易さから形状は円筒形状が好ましいが、必
要に応じて楕円形、多角形状を用いても良い。更に、力
ソード電極寸０２は放電による温度上昇でカソード電極
１０２の材質が反応炉中に混入するのを防ぐために冷却
手段を設けることが望ましい。具体的な冷却手段として
は、水、空気、液体チッ素、ベルチェ素子などによる冷
却が必要に応じて用いられる。円筒状の被成膜基体１０
３は、使用目的に応じた材質を有するものであれば良
い。材質においては銅、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、ステンレスが電気伝導が良好のため好適である。
更に、これらの材料の中の２種以上の複合材料も耐熱性
が向上するために望ましい。更にはポリエステル、ポリ
エチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリスチレン、ガラス、セラミックス、紙などの絶
縁材料に導電性材料を被覆したものはコストが低減でき
るため望ましい。外部シールド１０５は、使用目的に応
じた材質を有するものであれば良く、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、ステンレスが電気伝導が良好
のため好適である。図１に示した装置において本発明の
堆積膜の形成方法の一例は次の手順のように行われる。
先ず、反応容器１０１内に表面を施盤を用いて鏡面加工
を施した円筒状の被成膜基体１０３を加熱ヒーター１０
４を包含するように設置する。次に、不図示の原料ガス
導入バルブを閉とし、真空排気手段１０９によって所望
の真空度例えばｌｍＴｏｒｒ 以下）まで排気する。続
いて、不図示の原料ガス導入バルブを開とし加熱用の不
活性ガス、一例としてアルゴンをガス供給手段１１０に
より反応容器１０１内に導入し、反応容器１０１内が所
望の圧力になるように真空排気手段１０９の排気速度及
び加熱用ガスの流量を調整する。その後、円筒状の被成
膜基体１０３を内部の加熱ヒーター１０４により、その
内側から１００℃乃至４００℃程度の温度になるように
加熱する。円筒状の被成膜基体１０３が所望の温度に加
熱されたところで不図示の原料ガス導入バルブを閉じ、
反応容器１０１内へのガス流入を止める。堆積膜の形成
は、不図示の原料ガス導入バルブを開としてガス供給手
段１１０からシランガス、ジシランガス、メタンガス、
エタンガスなどの原料ガスをまたジボランガス、ホスフ
ィンガスなどのドーピングガスを不図示のミキシングパ
ネルにより混合した後に反応容器１０１内に所定量導入
し、反応容器１０１内を真空排気手段１０９の排気速度
を調節して所定内圧に維持する。反応容器１０１内のガ
スが所定内圧に満たされた時点において、波形発生器１
０６より発振波形が正弦波、三角波、鋸波または方形波
で放電周波数が２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの高周波信
号を電力増幅器１０７で増幅して力ソード電極１０２に
供給する。この時、あらかじめ整合回路１０８を調整
し、反射波が最小となるように調整した後に高周波電力
を供給していく。グロー放電が生起したら高周波電力を
電力増幅器１０７で所望の値に調整した後、波形発生器
１０６で放電周波数を２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの任
意の範囲で周期的に変化させる。所望の膜厚を形成した
ところで電力増幅器１０７を切りグロー放電を止め、同
時に原料ガスの反応容器１０１内への流入を止める。続
いて反応容器１０１内のガスを真空排気手段１０９によ
って高真空に排気する。更に、種々の機能を有する堆積
膜を積層する場合は、上記と同様の繰作を繰り返せばよ
い。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例について説明するが、本
発明はそれらによって何等限定されるものではない。 ［実施例１］図１に示す堆積膜形成装置において、アル
ミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３に表１の条件で
アモルファス窒化珪素膜を形成した。更にアルミニウム
製の円筒状の被成膜基体１０３に溝を掘って１３コーニ
ング社製７０５９ガラス基板をセットして表１と同条件
でガラス基盤上に堆積膜を形成した。本実施例では、波
形発生器１０６を用いて中心放電周波数３００ＭＨｚ、
放電周波数の変化幅２０ＭＨｚ、周期２ｓｅｃ．の条件
で図２（ａ）に示した正弦波により放電周波数を周期的
に変化させた。また、高周波電力の発振波形は波形発生
器１０６で図３（ａ）正弦波を発生させた。更にこの
時、アルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３は
（ａ）静止状態及び（ｂ）回転状態にして行い、アルミ
ニウム製のカソード電極１０２及びアルミニウム製の円
筒状の被成膜基体１０３を概ね同軸上に配置し、高周波
電力を導入する箇所はアルミニウム製のカソード電極１
０２の軸方向のほぼ中央とした。

【００１４】

【表１】 ［比較例１］図４に示す堆積膜形成装置において、アル
ミニウム製の円筒状の被成膜基体４０３に表１の条件で
アモルファス窒化珪素膜を形成した。更にアルミニウム
製の円筒状の被成膜基体４０３に溝を掘ってコーニング
社製７０５９ガラス基板をセットして表１と同条件でガ
ラス基盤上に堆積膜を形成した。但し、本比較例では、
放電周波数が１３．５６ＭＨｚ及び３００ＭＨｚの高周
波電源４０６を用いて放電周波数を１３．５６ＭＨｚ及
び３００ＭＨｚに固定し、放電周波数が１３．５６ＭＨ
ｚの場合は表１におぃて圧力を２００ｍＴｏｒｒにし
た。またこの時、アルミニウム製の円筒状の被成膜基体
４０３は（ａ）静止状態及び（ｂ）回転状態にして行
い、アルミニウム製のカソード電極４０２及びアルミニ
ウム製の円筒状の被成膜基体４０３を概ね同軸上に配置
し、高周波電力を導入する箇所はアルミニウム製のカソ
ード電極４０２の軸方向のほぼ中央とした。実施例１、
比較例１で作製した試料は以下に示す方法で評価した。 （１）膜厚分布及び堆積速度円筒状の被成膜基体に堆積
した膜厚の軸方向及び周方向それぞれ２０箇所を渦電流
式膜厚計（Ｋｅｔｔ科学研究所製）により測定して、最
大の膜厚と最小の膜厚の差を平均膜厚で割ることにより
膜厚分布の比を計算した。そして、比較例１で放電周波
数３００ＭＨｚ、円筒状の被成膜基体を（ａ）静止状態
にして作製した時の膜厚分布の比を１．０とする相対値
で評価を行った。つまり、数値が小さいほど膜厚ムラは
改善されていることを示す。更に、平均膜厚を成膜時間
で割ることにより堆積速度を求め、評価を行った。堆積
速度の評価基準は比較例１で放電周波数１３．５６ＭＨ
ｚにして作製したときの堆積速度を基準にし、次のよう
に評価した。 ◎比較例１で放電周波数１３．５６ＭＨｚの時より５０
％以上速い ○比較例１で放電周波数１３．５６ＭＨｚの時より１０
乃至５０％速い □比較例１で放電周波数１３．５６ＭＨｚの時より同程
度乃至１０％速い △比較例１で放電周波数１３．５６ＭＨｚの時と同程度
で従来レベル×比較例１で放電周波数１３．５６ＭＨｚ
の時より同程度乃至２０％以上遅い （２）異常放電 作製した試料１００本の内、異常放電が生じて反射波の
変化が非常に大きかった（進行波の５０％以上の変化）
試料の本数について以下の様に評価した。 ○殆ど無く実用上問題無し △少し起こり実用上多少問題あり ×頻繁に起こり実用上問題あり （３）硬度 表面性測定機（新東科学株式会社製）を用いてガラス基
板上に堆積した膜厚の最大位置及び最小位置の表面を荷
重５０９、直径０．１ｍｍのダイヤモンド針で１００ｍ
ｍ／ｍｉｎの速度で引っ掻いて傷をつけ、その時の傷の
深さをＡＬＰＨＡ−ＳＴＥＰ２００（ＴＥＮＣＯＲ Ｉ
ＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ製）で測定した。そして、比較例
１で放電周波数１３．５６ＭＨｚ、円筒状の被成膜基体
を（ａ）静止状態にして作製した時の膜厚最大位置での
傷の深さを１．０とする相対値で評価を行った。つま
り、数値が小さいほど膜の硬度は大きいことを示す。実
施例１及び比較例１の膜厚分布、堆積速度、異常放電及
び硬度の結果を表２に示す。従来の堆積膜形成装置を用
いて作製した比較例１で放電周波数１３．５６ＭＨｚの
（ａ）及び（ｂ）はヽ実施例１より堆積速度及び硬度の
点で劣っている。また、比較例１で放電周波数３００Ｍ
Ｈｚの（ａ）及び（ｂ）は実施例１より異常放電、更に
は膜厚分布が大きく、膜厚最小位置での硬度も劣ってい
る。一方、本発明の堆積膜形成装置を用いた場合円筒状
の被成膜基体の回転の有無に関わらず、膜厚分布が非常
に低減されており、且つ、異常放電も大きく低減され、
更に硬度も大きく向上した。以上の結果より本発明のプ
ラズマＣＶＤ堆積膜形成装置により、良好な堆積膜が得
られることが分かった。

【００１５】

【表２】 ［実施例２］図１に示す堆積膜形成装置において、アル
ミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３を静止状態に
し、高周波電力の発振波形は波形発生器１０６で図３
（ｂ）三角波、３図（ｃ）鋸波及び図３（ｄ）方形波と
変化させた以外は実施例１と同様な条件でアモルファス
窒化珪素膜を形成した。実施例２で作製した試料を実施
例１と同様に膜厚分布、堆積速度、異常放電及び硬度に
ついて評価を行った結果、実施例１と同様に良好な結果
が得られた。更にこの時、発振波形を図３（ｂ）三角波
にした場合では膜厚最大位置及び膜厚最小位置での硬度
が０．１３と最も良い結果が得られた。以上の結果より
高周波電力の発振波形を変化させても本発明のプラズマ
ＣＶＤ堆積膜形成装置により、良好な堆積膜が得られる
ことが分かった。１６［実施例３〕第１図に示す堆積膜
形成装置において、波形発生器１０６を用いて中心放電
周波数２５ＯＭＨｚ、放電周波数の変化幅４ＯＭＨｚ、
周期８Ｏｓｅｃ．の条件で第２図（ａ）に示した正弦波
により放電周波致を周期的に変化させた以外は実施例１
と同様な条件でアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１
０３に表３に示された条件でアモルファス酸化珪素膜を
作製した。更にアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１
０３に溝を掘ってコーニング社製７０５９ガラス基板を
セットしてガラス基盤上に表３に示された条件でアモル
ファス酸化珪素膜を作製した。本実施例においては円筒
状の被成膜基体１０３は静止状態で行った。

【００１６】

【表３】 ［比較例２］図４に示す堆積膜形成装置において、放電
周波数が１３．５６ＭＨｚまたは２５０ＭＨｚの高周波
電源４０６を用いて放電周波数を１３．５６ＭＨｚまた
は２５ＯＭＨｚに固定した以外は比較例１と同様な条件
でアルミニウム製の円筒状の被成膜基体４０３にアモル
ファス酸化珪素膜を作製した。更にアルミニウム製の円
筒状の被成膜基体４０３に溝を掘ってコーニング社製７
０５９ガラス基板をセットしてガラス基盤上にアモルフ
ァス炭化珪素膜を作製した。本実施例においては円筒状
の被成膜基体４０３は静止状態で行い表３に示された条
件で成膜を行った。但し、放電周波数が１３．５６ＭＨ
ｚの場合は表３において圧力を４００ｍＴｏｒｒにし
た。

【００１７】実施例３及び比較例２で作製した試料の結
果を実施例１と同様に、膜厚分布、堆積速度、異常放電
及び硬度について評価を行なった結果を表４に示す。但
し膜厚分布については比較例２で放電周波数が２５０Ｍ
Ｈｚの場合の結果を１．０とする相対評価で行い、堆積
速度については比較例２で放電周波数が１３．５６ＭＨ
ｚの場合の結果を基準にし、更に、硬度についても比較
例２で放電周波数が１３．５６ＭＨｚの場合の結果を
１．０とする相対評価で行った。従来の堆積膜形成装置
を用いて作製した比較例２で放電周波数１３．５６ＭＨ
ｚの場合は、実施例３より堆積速度及び硬度の点で劣っ
ている。また、比較例２で放電周波数が２５０ＭＨｚの
場合は実施例３より膜厚分布が大きく、異常放電の点で
も劣っており、更に膜厚最小位置での硬度も劣ってい
る。一方、本発明の堆積膜形成装置を用いた場合、膜厚
分布が非常に低減されており、且つ、異常放電も大きく
低減され、更に硬度も大きく向上した。以上の結果より
本発明のプラズマＣＶＤ堆積膜形成装置により、良好な
堆積膜が得られることが分かった。

【００１８】

【表４】 ［実施例４］図１に示す堆積膜形成装置において、アル
ミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３を静止状態に
し、高周波電力の発振波形は波形発生器１０６で図３
（ｂ）三角波、図３（ｃ）鋸波及び図３（ｄ）方形波と
変化させた以外は実施例３と同様な条件でアモルファス
酸化珪素膜を形成した。実施例４で作製した試料を実施
例３と同様に膜厚分布、堆積速度、異常放電及び硬度に
ついて評価を行った結果、実施例３と同様に良好な結果
が得られた。更にこの時、発振波形を図３（ｂ）三角波
にした場合では膜厚最大位置及び膜厚最小位置での硬度
が０．１５と最も良い結果が得られた。以上の結果より
高周波電力の発振波形を変化させても本発明のプラズマ
ＣＶＤ堆積膜形成装置により、良好な堆積膜が得られる
ことが分かった。

【００１９】［実施例５］図１に示す堆積膜形成装置に
おいて、波形発生器１０６を用いて中心放電周波数２０
０ＭＨｚ、放電周波数の変化幅３０ＭＨｚ、周期６０ｓ
ｅｃ．の条件で図２（ａ）に示した正弦波により放電周
波数を周期的に変化させた以外は実施例１と同様な条件
でアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３に表５に
示された条件でアモルファス炭化珪素膜を作製した。更
にアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３に溝を掘
ってコーニング社製７０５９ガラス基板をセットしてガ
ラス基盤上に表５に示された条件でアモルファス炭化珪
素膜を作製した。本実施例においは円筒状の被成膜基体
１０３は静止状態で行った。

【００２０】

【表５】 ［比較例３］第４図に示す堆積膜形成装置において、放
電周波数が１３．５６ＭＨｚまたは２００ＭＨｚの高周
波電源４０６を用いて放電周波数を１３．５６ＭＨｚま
たは２００ＭＨｚに固定した以外は比較例１と同様な条
件でアルミニウム製の円筒状の被成膜基体４０３にアモ
ルファス炭化珪素膜を作製した。更にアルミニウム製の
円筒状の被成膜基体４０３に溝を掘ってコーニング社製
７０５９ガラス基板をセットしてガラス基盤上にアモル
ファス炭化珪素膜を作製した。本実施例においては円筒
状の被成膜基体４０３は静止状態で行い表５に示された
条件で成膜を行った。但し、放電周波数が１３．５６Ｍ
Ｈｚの場合は表５において圧力を４００ｍＴｏｒｒにし
た。実施例５及び比較例３で作製した試料の結果を実施
例１と同様に、膜厚分布、堆積速度、異常放電及び硬度
について評価を行なった結果を表６に示す。但し、膜厚
分布については比較例３で放電周波数が２００ＭＨｚの
場合の結果を１．０とする相対評価で行い、堆積速度に
ついては比較例２で放電周波数が１３．５６ＭＨｚの場
合の結果を基準にし、更に、硬度についても比較例３で
放電周波数が１３．５６ＭＨｚの場合の結果を１．０と
する相対評価で行った。従来の堆積膜形成装置を用いて
作製した比較例３で放電周波数１３．５６ＭＨｚの場合
は、実施例５より堆積速度及び硬度の点で劣っている。
また、比較例３で放電周波数が２００ＭＨｚの場合は実
施例５より膜厚分布が大きく、異常放電の点でも劣って
おり、更に膜厚最小位置での硬度も劣っている。一方、
本発明の堆積膜形成装置を用いた場合、膜厚分布が非常
に低減されており、且つ、異常放電も大きく低減され、
更に硬度も大きく向上した。以上の結果より本発明のプ
ラズマＣＶＤ堆積膜形成装置により、良好な堆積膜が得
られることが分かった。

【００２１】

【表６】 ［実施例６］図１に示す堆積膜形成装置において、アル
ミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３を静止状態に
し、高周波電力の発振波形は波形発生器１０６で図３
（ｂ）三角波、図３（ｃ）鋸波及び図３（ｄ）方形波と
変化させた以外は実施例５と同様な条件でアモルファス
炭化珪素膜を形成した。実施例６で作製した試料を実施
例５と同様に膜厚分布、堆積速度、異常放電及び硬度に
ついて評価を行った結果、実施例５と同様に良好な結果
が得られた。更にこの時、発振波形を図３（ｃ）鋸波に
した場合では膜厚最大位置及び膜厚最小位置での硬度が
０．１２と最も良い結果が得られた。以上の結果より高
周波電力の発振波形を変化させても本発明のプラズマＣ
ＶＤ堆積膜形成装置により、良好な堆積膜が得られるこ
とが分かった。

【００２２】［実施例７］図１に示す堆積膜形成装置に
おいて、波形発生器１０６を用いて中心放電周波数３０
０ＭＨｚ、放電周波数の変化幅７０ＭＨｚ、周期０．８
ｍｓｅｃ．の条件で図２（ａ）に示した正弦波により放
電周波数を周期的に変化させた以外は実施例１と同様な
条件でアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３に表
７に示された条件で成膜を行った。更にアルミニウム製
の円筒状の被成膜基体１０３に溝を掘ってコーニング社
製７０５９ガラス基板をセットしてガラス基盤上に表７
に示された条件で成膜を行った。本実施例においては円
筒状の被成膜基体１０３は静止状態で行った。実施例７
で作製した試料を実施例５と同様に膜厚分布、堆積速
度、異常放電及び硬度について評価を行った結果、実施
例５と同様に良好な結果が得られた。以上の結果より本
発明のプラズマＣＶＤ堆積膜形成装置により、良好な堆
積膜が得られることが分かった。

【００２３】

【表７】 ［実施例８］図１に示す堆膜形成装置において、アルミ
ニウム製の円筒状の被成膜基体１０３を静止状態にし、
高周波電力の発振波形は波形発生器１０６で図３（ｂ）
三角波、図３（ｃ）鋸波及び図３（ｄ）方形波と変化さ
せた以外は実施例７と同様な条件で成膜を行った。実施
例８で作製した試料を実施例５と同様に膜厚分布、堆積
速度、異常放電及び硬度について評価を行った結果、実
施例５と同様に良好な結果が得られた。更にこの時、発
振波形を図３（ｃ）鋸波にした場合では膜厚最大位置及
び膜厚最小位置での硬度が０．１３と最も良い結果が得
られた。以上の結果より高周波電力の発振波形を変化さ
せても本発明のプラズマＣＶＤ堆積膜形成装置により、
良好な堆積膜が得られることが分かった。

【００２４】［実施例９］図１に示す堆積膜形成装置に
おいて、波形発生器１０６を用いて中心放電周波数１５
０ＭＨｚ、放電周波数の変化幅１５ＭＨｚ、周期１２０
ｓｅｃ．の条件で図２（ａ）に示した正弦波により放電
周波数を周期的に変化させた以外は実施例１と同様な条
件でアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３に表８
に示された条件でアモルファスシリコン膜を作製した。
更にアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３に溝を
掘ってコーニング社製７０５９ガラス基板をセットして
ガラス基盤上に表８に示された条件でアモルファスシリ
コン膜を作製した。本実施例においては円筒状の被成膜
基体１０３は静止状態で行った。

【００２５】

【表８】 ［比較例４］図４に示す堆積膜形成装置において、放電
周波数が１３．５６ＭＨｚまたは１５０ＭＨｚの高周波
電源４０６を用いて放電周波数を１３．５６ＭＨｚまた
は１５０ＭＨｚに固定した以外は比較例１と同様な条件
でアルミニウム製の円筒状の被成膜基体４０３に成膜し
た。更にアルミニウム製の円筒状の被成膜基体４０３に
溝を掘ってコーニング社製７０５９ガラス基板をセット
してガラス基盤上に堆積膜を形成した。本実施例におい
ては円筒状の被成膜基体４０３は静止状態で表８に示さ
れた条件で成膜を行った。但し、放電周波数が１３．５
６ＭＨｚの場合は表８において圧力を４００ｍＴｏｒｒ
にした。実施例９及び比較例４で作製した試料の結果を
実施例１と同様に、膜厚分布、堆積速度及び、異常放電
について評価を行ない、更に堆積膜を形成した７０５９
ガラス上にＣｒギャップ電極を真空蒸着し、微少電流計
（ＹＨＰ社製４１４０Ｂ）で膜厚最大位置及び膜厚最小
位置での明導電率及び暗導電率を測定して明暗導電率比
（暗導電率に対する明導電率の比）を求めた結果を表９
に示す。この時明導電率の光源には、７ｍＷのへリウム
ネオンレーザーを使用した。比較例４で放電周波数が１
３．５６ＭＨｚの場合の明暗導電率比の結果を１．０と
する相対評価で行った。膜厚分布については比較例４で
放電周波数が１５０ＭＨｚの場合の結果を１．０とする
相対評価で行い、堆積速度については比較例４で放電周
波数が１３．５６ＭＨｚの場合の結果を基準にして評価
を行った。従来の堆積膜形成装置を用いて作製した比較
例４で放電周波数１３．５６ＭＨｚの場合は、実施例９
より堆積速度及び明暗導電率比の点で劣っている。ま
た、比較例４で放電周波数が１５０ＭＨｚの場合は実施
例９より膜厚分布が大きく、異常放電の点でも劣ってお
り、更に膜厚最小位置での明暗導電率比も劣っている。
一方、本発明の堆積膜形成装置を用いた場合、膜厚分布
が非常に低減されており、且つ、異常放電も大きく低減
され、更に明暗導電率比も大きく向上した。以上の結果
より本発明のプラズマＣＶＤ堆積膜形成装置により、良
好な堆積膜が得られることが分かった。

【００２６】

【表９】 ［実施例１０］図１に示す堆積膜形成装置において、ア
ルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３を静止状態に
し、高周波電力の発振波形は波形発生器１０６で図３
（ｂ）三角波、図３（ｃ）鋸波及び図３（ｄ）方形波と
変化させた以外は実施例９と同様な条件でアモルファス
シリコン膜を形成した。実施例１０で作製した試料を実
施例９と同様に膜厚分布、堆積速度、異常放電及び硬度
について評価を行った結果、実施例９と同様に良好な結
果が得られた。更にこの時、発振波形を図３（ｄ）方形
波にした場合では膜厚最大位置及び膜厚最小位置での明
暗導電率比が２０と最も良い結果が得られた。以上の結
果より高周波電力の発振波形を変化させても本発明のプ
ラズマＣＶＤ堆積膜形成装置により、良好な堆積膜が得
られることが分かった。

【００２７】［実施例１１］図１に示す堆積膜形成装置
において、静止状態にしたアルミニウム製の円筒状の被
成膜基体１０３に表１０の条件で下部阻止層、光導電
層、表面保護層の順に成膜を行い電子写真感光体を作製
した。本実施例では、波形発生器１０６を用いて中心放
電周波数２５０ＭＨｚ、放電周波数の変化幅（１）２Ｍ
Ｈｚ、（２）５０ＭＨｚ及び（３）１００ＭＨｚ、周期
１２０ｓｅｃ．の条件で図２（ａ）に示した正弦波によ
り放電周波数を周期的に変化させた。また、高周波電力
の発振波形は波形発生器１０６で図３（ａ）正弦波を発
生させた。更にこの時、アルミニウム製のカソード電極
１０２及びアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３
を概ね同軸上に配置し、高周波電力を導入する箇所はア
ルミニウム製のカソード電極１０２の軸方向のほぼ中央
とした。

【００２８】

【表１０】 ［比較例５］図１に示す堆積膜形成装置において、波形
発生器１０６を用いて中心放電周波数２５０ＭＨｚ、放
電周波数の変化幅（１）ｌＭＨｚ及び（２）１１０ＭＨ
Ｚ、周期１２０ｓｅｃ．と変化させた以外は実施例１１
と同様な条件でアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１
０３に成膜した。成膜条件として、表１０の条件で下部
阻止層、光導電層、表面保護層の順に成膜を行い電子写
真感光体を作製した。実施例１１及び比較例５で作製し
た電子写真感光体の結果を実施例９と同様に、膜厚分
布、堆積速度及び異常放電について評価を行い、更に作
製した電子写真感光体の電子写真特性を、以下に示す方
法で評価しその結果を表１１に示す。

【００２９】

【表１１】 各々の電子写真感光体について電子写真装置（キヤノン
社製ＮＰ６０６０を実験用に改造したもの）にセットし
て、初期の帯電能、残留電位等の電子写真特性を次のよ
うに評価した。 帯電能………電子写真用光受容部材を実験装置に設置
し、帯電器に＋６ｋＶの高電圧を印加しコロナ帯電を行
ない、表面電位計により電子写真用光 受容部材の暗部
表面電位を測定する。測定された値を膜厚で割ることに
よりノーマライズし、膜厚の影響を除いた。又、膜厚の
最大位置／最小位置それぞれについて評価を行った。 残留電位………電子写真用光受容部材を、一定の暗部表
面電位に帯電させる。そして直ちに―定光量の比較的強
い光を照射する。光像はハロゲンランプ光源を用い、フ
ィルターを用いて５５０ｎｍ以下の波長域の光を除いた
光を照射した。この時表面電位計により電子写真用光受
容部材の明部表面電位を測定する。それぞれについて、 ◎非常に良好 ○良好△実用上問題無し ×実用上問題有り を用いて評価した。実施例１１で放電周波数を２ＭＨｚ
乃至１００ＭＨｚの幅で変化させて作製した電子写真感
光体は、実施例９と同様に膜厚分布、堆積速度及び異常
放電について良好な結果が得られ、更に帯電能及び残留
電位についても良好な結果が得られた。しかしながら、
比較例５で振幅（１）ｌＭＨzの場合、実施例１１に比
べて膜厚分布、異常放電及び膜厚最小位置での帯電能が
劣り、比較例５で振幅（２）１１０ＭＨzの場合は異常
放電の効果が薄れることが明確になった。以上の結果よ
り放電周波数を２ＭＨｚ乃至１００ＭＨｚの幅で変化さ
せれば本発明のプラズマＣＶＤ堆積膜形成装置を用いる
ことにより、良好な堆積膜が得られることが分かった。

【００３０】［実施例１２］図１に示す堆積膜形成装置
において、静止状態にしたアルミニウム製の円筒状の被
成膜基体１０３に表１０の条件で下部阻止層、光導電
層、表面保護層の順に成膜を行い電子写真感光体を作製
した。本実施例では、波形発生器１０６を用いて中心放
電周波数１０５ＭＨｚ、放電周波数の変化幅２５ＭＨ
ｚ、周期（１）０．１ｍｓｅｃ．、（２）１０００Ｓｅ
ｃ．及び（３）３６００ｓｅｃ．の条件で第図２（ａ）
に示した正弦波により放電周波数を周期的に変化させ
た。また、高周波電力の発振波形は波形発生器１０６で
第３図（ａ）正弦波を発生させた。更にこの時、アルミ
ニウム製のカソード電極１０２及びアルミニウム製の円
筒状の被成膜基体１０３を概ね同軸上に配置し、高周波
電力を導入する箇所はアルミニウム製のカソード電極１
０２の軸方向のほぼ中央とした。

【００３１】［比較例６］図１に示す堆積膜形成装置に
おいて、波形発生器１０６を用いて中心放電周波数１０
５ＭＨｚ、放電周波数の変化幅２５ＭＨｚ、周期（１）
０．０５ｍｓｅｃ．及び（２）３７００ｓｅｃ．と変化
させた以外は実施例１２と同様な条件でアルミニウム製
の円筒状の被成膜基体１０３に成膜した。成膜条件とし
て、表１０の条件で下部阻止層、光導電層、表面保護層
の順に成膜を行い電子写真感光体を作製した。実施例１
２及び比較例６で作製した電子写真感光体の結果を実施
例１１と同様に、膜厚分布、堆積速度、異常放電、帯電
能及び残留電位について評価を行った結果を表１２に示
す。周期０．１ｍｓｅｃ．乃至３６００ｓｅｃ．で変化
させた場合は、実施例１１と同様に良好な結果が得られ
た。しかしながら、比較例６で周期（１）０．０５ｍｓ
ｅｃ．の場合、異常放電に対する効果が薄れ、比較例６
で周期（２）３７００ｓｅｃ．の場合、膜厚分布及び異
常放電に対する効果が薄れることが明確になった。以上
の結果より放電周波数を周期０．ｌｍｓｅｃ．乃至３６
００ｓｅｃ．で変化させれば本発明のプラズマＣＶＤ堆
積膜形成装置を用いることにより、良好な堆積膜が得ら
れることが分かった。

【００３２】

【表１２】 ［実施例１３］図１に示す堆積膜形成装置において、静
止状態にしたアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０
３に表１３の条件で電荷輸送層、電荷発生層、表面保護
層の順に成膜を行い電子写真感光体を作製した。本実施
例では、波形発生器１０６を用いて中心放電周波数を
（１）３０ＭＨｚ、（２）１００ＭＨＺ、（３）３５０
ＭＨｚ及び（４）４４０ＭＨｚ、放電周波数の変化幅１
０ＭＨｚ、周期３０００ｓｅｃ．と変化させた以外は実
施例１２と同様な条件でアルミニウム製の円筒状の被成
膜基体１０３に成膜した。

【００３３】

【表１３】 ［比較例７］図１に示す堆積膜形成装置において、波形
発生器１０６を用いて中心放電周波数を（１）１５ＭＨ
ｚ及び（２）４５０ＭＨｚと変化させた以外は実施例１
３と同様な条件でアルミニウム製の円筒状の被成膜基体
１０３に成膜した。成膜条件として、表１３の条件で電
荷輸送層、電荷発生層、表面保護層の順に成膜を行い電
子写真感光体を作製した。実施例１３及び比較例７で作
製した電子写真感光体の結果を実施例１１と同様に、膜
厚分布、堆積速度、異常放電、帯電能及び残留電位につ
いて評価を行った結果を表１４に示す。中心放電周波数
が３０ＭＨｚ乃至４４０ＭＨｚ、即ち放電周波数が２０
ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの場合は、実施例１１と同様に
良好な結果が得られた。しかしながら、比較例７で中心
放電周波数が１５ＭＨｚ、即ち放電周波数が５ＭＨｚ乃
至２５ＭＨｚの場合は成膜時間の短縮が図れず、比較例
７で中心放電周波数が４５０ＭＨｚ、即ち放電周波数が
４４０ＭＨｚ乃至４６０ＭＨｚの場合は異常放電に対す
る効果が薄れることが明確になった。以上の結果より放
電周波数を２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚの任意の範囲で
変化させることで、本発明のプラズマＣＶＤ堆積膜形成
装置を用いることにより、良好な堆積膜が得られること
が分かった。

【００３４】

【表１４】 ［実施例１４］図１に示す堆積膜形成装置において、静
止状態にしたアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０
３に表１０の条件で下部阻止層、光導電層、表面保護層
の順に成膜を行い電子写真感光体を作製した。本実施例
では、波形発生器１０６を用いて中心放電周波数３５０
ＭＨｚ、放電周波数の変化幅３０ＭＨｚ、周期２０００
ｓｅｃ．の条件で図２（ａ）の正弦波、図２（ｂ）の三
角波、図２（ｃ）の鋸波及び図２（ｄ）の方形波と変化
させて放電周波を周期的に変化させた。また、高周波電
力の発振波形は波形発生器１０６で図３（ａ）正弦波を
発生させた。更にこの時、アルミニウム製のカソード電
極１０２及びアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０
３を概ね同軸上に配置し、高周波電力を導入する箇所は
アルミニウム製のカソード電極１０２の軸方向のほぼ中
央とした。実施例１４で作製した電子写真感光体の結果
を実施例１１と同様に、膜厚分布、堆積速度、異常放
電、帯電能及び残留電位について評価を行った結果、実
施例１１と同様に良好な結果が得られた。以上の結果よ
り放電周波数を周期的に変化させる方法が何れの場合も
本発明のプラズマＣＶＤ堆積膜形成装置を用いることに
より、良好な堆積膜が得られることが分かった。更に得
られた電子写真感光体をキヤノン製複写機ＮＰ−６６５
０に設置し画像を出したところ、ハーフトーン画像にム
ラは無く、均一な画像が得られた。更に、写真原稿の複
写においても原稿に忠実で鮮明な画像を得ることができ
た。 ［実施例１５］図１に示す堆積膜形成装置において、静
止状態にしたアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０
３に表１３の条件で電荷輸送層、電荷発生層、表面保護
層の順に成膜を行い電子写真感光体を作製した。本実施
例では、波形発生器１０６を用いて中心放電周波数４０
０ＭＨｚ、放電周波数の変化幅２０ＭＨｚ、周期１００
０ｓｅｃ．の条件で図２（ｂ）の三角波により放電周波
数を周期的に変化させた。また、高波電力の発振波形は
波形発生器１０６で図３（ａ）正弦波、図３（ｂ）三角
波、図３（ｃ）鋸波及び図３（ｄ）方形波と変化させ
た。更にこの時、アルミニウム製のカソード電極１０２
及びアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０３を概ね
同軸上に配置し、高周波電力を導入する箇所はアルミニ
ウム製のカソード電極１０２の軸方向のほぼ中央とし
た。実施例１５で作製した電子写真感光体の結果を実施
例１１と同様に、膜厚分布、堆積速度、異常放電、帯電
能及び残留電位について評価を行った結果、実施例１１
と同様に良好な結果が得られた。以上の結果より高周波
電力の発振波形が何れの場合も本発明のプラズマＣＶＤ
堆積模形成装置を用いることにより、良好な堆積膜が得
られることが分かった。更に得られた電子写真感光体を
キヤノン製複写機ＮＰ−６６５０に設置し画像を出した
ところ、ハーフトーン画像にムラは無く、均一な画像が
得られた。更に、写真原稿の複写においても原稿に忠実
で鮮明な画像を得ることができた。 ［実施例１６］図１に示す堆積膜形成装置において、静
止状態にしたアルミニウム製の円筒状の被成膜基体１０
３に表１３の条件で電荷輸送層、電荷発生層、表面保護
層の順に成膜を行い電子写真感光体を作製した。本実施
例では、波形発生器１０６を用いて中心放電周波数４０
０ＭＨｚ、放電周波数の変化幅を電荷輸送層は最初は２
０ＭＨｚであったが途中から５０ＭＨｚに、電荷発生
層、表面保護層はともに最初は４０ＭＨｚであったが途
中から６０ＭＨｚに変化させた。そして周期１５００ｓ
ｅｃ．の条件で図２（Ｃ）の鋸波により放電周波数を周
期的に変化させた。また、高周波電力の発振波形は波形
発生器１０６で図３（ｂ）三角波を用いた。更にこの
時、アルミニウム製のカソード電極１０２及びアルミニ
ウム製の円筒状の被成膜基体１０３を概ね同軸上に配置
し、高周波電力を導入する箇所はアルミニウム製のカソ
ード電極１０２の軸方向のほぼ中央とした。実施例１６
で作製した電子写真感光体の結果を実施例１１と同様
に、膜厚分布、堆積速度、異常放電、帯電能及び残留電
位について評価を行った結果、実施例１１と同様に良好
な結果が得られた。以上の結果より放電周波数の変化幅
を成膜の間にいかに変化させても本発明のプラズマＣＶ
Ｄ堆積膜形成装置を用いることにより、良好な堆積膜が
得られることが分かった。更に得られた電子写真感光体
をキヤノン製複写機ＮＰ−６６５０に設置し画像を出し
たところ、ハーフトーン画像にムラは無く、 均一な画
像が得られた。更に、写真原稿の複写においても原稿に
忠実で鮮明な画像を得ることができた。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上のようにプラズマを発生
させて原料ガスを分解し反応容器内に配置された円筒状
の被成膜基体上に堆積膜を形成するに際して、波形発生
器により放電周波数を周期的に変化させて反応容器内の
被成膜基体全体に均一に充分な高周波電力を供給するこ
とによって、従来のプラズマプロセスでは達成できなか
った堆積速度で、比較的大面積の基体に均一にプラズマ
処理することができる。また、本発明によれば、２０Ｍ
Ｈｚ乃至４５０ＭＨｚの高い放電周波による成膜におい
ても、異常放電を低減することができ、異常放電による
製品の歩留まりの低下を防止することができ生産効率の
向上と共にコストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施したプラズマＣＶＤ装置の一例を
示す模式図である。

【図２】本発明におけるプラズマＣＶＤ装置を用いた時
の放電周波数を周期的に連続変化させる方法をにおい
て、堆積膜形成時の時間と放電周波数の関係を表す図で
ある。

【図３】本発明におけるプラズマＣＶＤ装置を用いた時
の高周波電力の波形図で、堆積膜形成時の時間と高周波
電力の電圧の関係を表す図である。

【図４】従来のプラズマＣＶＤ装置の一例を示す模式図
である。

【図５】従来のプラズマＣＶＤ装置を用いた時の堆積膜
形成時の時間と放電周波数の関係を表す図である。

【符号の説明】

１０１ 反応容器 １０２ カソード電極 １０３ 円筒状の被成膜基体 １０４ 加熱ヒーター １０５ 外部シールド １０６ 波形発生器 １０７ 電力増幅器 １０８ 整合回路 １０９ 真空排気手段 １１０ ガス供給手段 １１１ 絶縁材料 ４０１ 反応容器 ４０２ カソード電極 ４０３ 円筒状の被成膜基体 ４０４ 加熱ヒーター ４０５ 外部シールド ４０６ 高周波電源 ４０７ 整合回路 ４０８ 真空排気手段 ４０９ ガス供給手段 ４１０ 絶縁材料 ４１１ 高周波電力供給用配線

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空気密に形成された反応容器の放電空
   間内に、原料ガス並びに波形発生器を含む出力部からの
   高周波電力を導入し、印加手段を介しプラズマを発生さ
   せて前記原料ガスを分解し、前記放電空間内に配置され
   た円筒状の被成膜基体上に、堆積膜を形成するようにし
   た堆積膜形成方法において、前記波形発生器で放電周波
   数を周期的に変化させて堆積膜を形成することを特徴と
   する堆積膜形成方法。
2. 【請求項２】 前記反応容器の放電空間内に導入される
   高周波電力は、その放電周波数が２０ＭＨｚ乃至４５０
   ＭＨｚであることを特徴とする請求項１に記載の堆積膜
   形成方法。
3. 【請求項３】 前記波形発生器で周期的に変化させる周
   波数は、その放電周波数が２０ＭＨｚ乃至４５０ＭＨｚ
   であ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。
4. 【請求項４】 前記波形発生器で周期的に変化させる周
   波数は、その変化幅が２ＭＨｚ乃至１００ＭＨｚである
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に
   記載の堆積膜形成方法。
5. 【請求項５】 前記波形発生器で周期的に変化させる周
   波数は、０．１ｍｓｅｃ．乃至３６００ｓｅｃ．の周期
   で変化させることを請求項１〜請求項４のいずれか１項
   に記載の堆積膜形成方法。
6. 【請求項６】 前記波形発生器で周期的に変化させる周
   波数は、その変化させる際の変化パターンが正弦波、三
   角波、鋸波及び方形波パターンの内の一つ、或いは二つ
   以上の合成パターンであることを特徴とする請求項１〜
   請求項５のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
7. 【請求項７】 前記波形発生器で発生させる高周波電力
   の発振波形は、正弦波、三角波、鋸波及び方形波の内の
   一つ、或は二つ以上の合成波形であることを特徴とする
   請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の堆積膜形成
   方法。
8. 【請求項８】 前記被成膜基体上に、アモルファスシリ
   コン膜、アモルファス炭化珪素膜、アモルファス窒化珪
   素膜、又はアモルファス酸化珪素膜の内のいずれかで構
   成された堆積膜を成膜することを特徴とする請求項１〜
   請求項７のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
9. 【請求項９】 前記被成膜基体上に、下部阻止層、光導
   電層、表面保護層の少なくとも三層で構成された光受容
   部材を形成することを特徴とする請求項１〜請求項８の
   いずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
10. 【請求項１０】 前記被成膜基体上に、電荷輸送層、電
    荷発生層、表面保護層の少なくとも三層で構成された光
    受容部材を形成することを特徴とする請求項１〜請求項
    ９のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
11. 【請求項１１】 真空気密に形成された反応容器の放電
    空間内に、原料ガス並びに高周波電力を導入し、印加手
    段を介し反応容器内に設置された円筒状の被成膜基体と
    それを外包するように配置されたカソード電極との間に
    プラズマを発生させて前記原料ガスを分解し、前記被成
    膜基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、
    前記反応容器の放電空間内に導入するための高周波電力
    を発生させると共に、放電周波数を周期的に変化させる
    波形発生器を備えたことを特徴とする堆積膜形成装置。
12. 【請求項１２】前記反応容器の放電空間内に導入する高
    周波電力を、前記波形発生器で発生させた高周波信号を
    電力増幅器により所望の電力に増幅するように構成した
    ことを特徴とする請求項１１に記載の堆積膜形成装置。
13. 【請求項１３】 前記カソード電極は、前記円筒状の被
    成膜基体と概ね同軸上に配置されていることを特徴とす
    る請求項１１または請求項１２に記載の堆積膜形成装
    置。
14. 【請求項１４】 前記カソード電極に高周波電力を供給
    する位置が、該カソード電極の軸方向においてほぼ中央
    に位置していることを特徴とする請求項１１〜請求項１
    ３のいずれか１項に記載の堆積膜形成装置。