JPH11135442A

JPH11135442A - 堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法

Info

Publication number: JPH11135442A
Application number: JP9316420A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Akiyama; 和敬秋山; Hitoshi Murayama; 仁村山; Tatsuji Okamura; 竜次岡村; Toshiyasu Shirasago; 寿康白砂; Kazuhiko Takada; 和彦高田; Tatsuyuki Aoike; 達行青池
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-21
Also published as: US6165274A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高周波電力を反応容器内に導入する手段におい
て、該手段を構成するカソード電極および／またはカソ
ード電極に高周波電力を伝送する導体部を効果的に冷却
することによって、堆積膜形成装置の機械的な破損を防
止し、異常放電の発生を防止して安定性に優れた堆積膜
形成装置及び堆積膜形成方法を提供する。【解決手段】原料ガスを高周波電力により分解し基体支
持手段により支持される基体上に堆積膜を形成する堆積
膜形成装置であって、高周波電力を供給する手段がカソ
ード電極２０３と反応容器の壁１００１を貫通する高周
波電力を伝送する導体部１００４により構成され、導体
部における反応容器の壁とを絶縁する絶縁材料１００２
の少なくとも一部に多孔質セラミックス材料１０１２を
用い、多孔質セラミックス材料を通して流体を導入する
ことによって、カソード電極および／または高周波電力
を伝送する導体部の温度を調整することを可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は円筒状導電性基体上
に堆積膜、とりわけ機能性堆積膜、特に半導体デバイ
ス、電子写真用光受容部材、画像入力用ラインセンサ
ー、撮像デバイス、光起電力デバイス等に用いる、アモ
ルファス半導体を形成するプラズマＣＶＤによる堆積膜
形成装置及び堆積膜形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの製造において
は、いわゆるＲＦプラズマＣＶＤ法が繁用されている。
当該ＲＦプラズマＣＶＤ法においては、１３．５６ＭＨ
ｚの高周波が電波法に基づく観点から一般的に使用され
ている。ＲＦプラズマＣＶＤ法は、放電条件の制御が比
較的容易であり、得られる膜の膜質が優れているといっ
た利点を有するが、ガスの利用効率が低く、堆積膜の形
成速度が比較的小さいといった問題がある。その一方
で、周波数２．４５ＧＨｚのいわゆるマイクロ波を用い
たマイクロ波ＣＶＤ法が提案されている。マイクロ波Ｃ
ＶＤ法は、ＲＦプラズマＣＶＤ法では達成できない利点
を有する。即ち、マイクロ波プラズマＣＶＤ法によれ
ば、極めて高いガス利用効率で、格段に大きい膜堆積速
度を達成できる。そうしたマイクロ波ＣＶＤ法の一例
が、例えば特開昭６０−１８６８４９号公報（以下、
「文献１」という。）に開示されている。文献１に開示
されたプラズマＣＶＤ装置を用いれば、円筒状基体の表
面上に高成膜速度で堆積膜が形成でき、その際のガスの
利用効率は高くできることが示されている。その反面、
文献１のようなマイクロ波ＣＶＤ法ではマイクロ波エネ
ルギーを使用することから成膜時のプラズマ密度が極め
て高く、それゆえに原料ガスの分解が急速に行われる。
こうしたことから、緻密な堆積膜の形成を行う条件がき
わめて難しいという問題がある。

【０００３】マイクロ波プラズマＣＶＤ装置の上記のよ
うな問題点を解決するために、特開平７−２７３０４７
号公報（以下、「文献２」という。）には、ＶＨＦ領域
の超短波を用いた堆積膜形成装置の一例が開示されてい
る。文献２に開示されたＶＨＦ領域の超短波を用いた体
積膜形成装置の一例の縦断面図を図１に示した。図１の
装置において、１０６はそれぞれの基体ホルダー１０５
Ａ上に配された成膜用の円筒状基体であり、反応容器１
００内の同一円周上に６本配置されている。それぞれの
基体ホルダー１０５Ａの内部にはヒーター１４０が設け
られていて円筒状基体１０６を内側より加熱できるよう
にされている。また、それぞれの基体ホルダー１０５Ａ
は、モーター１３２に連結したシャフト１３１に接続し
ており、回転できるようにされている。１０５Ｂは円筒
状基体１０６の補助保持部材である。２０３はプラズマ
生起領域の中心（前記円筒状基体の配置円の概中心）に
位置した高周波電力投入用のカソード電極である。カソ
ード電極２０３は、整合回路２０９を介して高周波電源
１１１に接続されている。すなわち、図１の装置では、
基体１０６を同一円周上に配置し、その中心にカソード
電極を配置することで、原料ガスの利用効率の高い装置
構成となり膜厚がきわめて均一で且つ均質膜質である高
品位な体積膜を高速で得ることができるとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年で
は、上記のようなアモルファスシリコンデバイスを用い
た機器の総合的な性能の向上により、アモルファスシリ
コンデバイスについてもさらに高品質化の要求が高まっ
てきている。例えば電子写真の分野においては、オフィ
ス環境の改善のための小スペース化や、低価格化の流れ
が強まっている。その一方で、コピー画像の高精細化、
高速化が一層求められる様になって来た。上記のように
アモルファスシリコンデバイスの品質およびコストに関
わる要求が日増しに厳しくなる中、アモルファスシリコ
ンデバイスの形成装置や形成方法に対してもいくつかの
点で見直しが行われているのが現状である。その中で、
装置の稼働率や安定性さらに堆積膜の品質に大きな影響
を与える問題として装置の発熱の問題が挙げられる。た
とえば前記文献２に開示された装置においては、条件に
よっては高周波電力を反応容器に投入するカソード電極
およびカソード電極の反応容器導入部分での発熱が無視
できない問題となっている。

【０００５】こうした発熱による昇温の問題は、堆積膜
の形成の上で、主に以下の２つの具体的な問題を引き起
こす。１．堆積膜形成装置の機械的破損図１にあげた装置の場合、カソード電極と反応容器の絶
縁材料として一般的にはテフロンなどに代表される樹脂
材料や、アルミナセラミックス、窒化ホウ素などに代表
されるセラミックス材料が用いられる。しかしながらカ
ソード電極およびカソード電極の反応容器への導入部の
昇温が著しい条件で堆積膜の形成を行った場合、樹脂材
料では溶融や焼損の危険があるし、セラミックス材料の
場合でも熱膨張による歪みや熱衝撃により破壊する危険
が生じる。このように機械的な破損が発生すれば堆積膜
形成工程が中断するのはもちろん、リークの発生による
原料ガスの漏洩や、ＳｉＨ₄など自然性ガスの発火の危
険も生じる。２．球状突起の発生上記のような機械的な破壊にまでは至らない場合であっ
ても、カソード電極の温度が著しく上昇する場合には、
堆積膜形成中にカソード電極表面に堆積した膜が温度が
上昇するにしたがって次第に応力が強くなり、剥離にい
たる場合もある。このような堆積膜形成中の堆積膜の剥
離は、剥離した膜の破片が基体上の堆積膜の表面に付着
し、これを核として堆積膜の異常成長が生じるいわゆる
球状突起の原因となることが知られている。堆積膜表面
に球状突起が発生した場合、たとえばアモルファスシリ
コンデバイスとして電子写真用感光体を形成した場合に
は、得られたコピー画像上に白い点（白ぽち）を発生し
たり、反転現像の場合にはコピー画像上に黒い点（黒ぽ
ち）を発生させる。近年では電子写真装置の性能の向上
によって、従来は問題とならなかった球状突起までもが
白ポチとなって現れるようになってきており、いっそう
のアモルファスシリコンデバイスの品質向上が待たれて
いる。以上のような背景から高周波電力の導入およびカ
ソード電極構造に対して何らかの温度調機構が必要とさ
れるが、文献２ではこの点についての言及はなされてい
ない。

【０００６】そこで、本発明は、上記した従来のものに
おける諸課題を解決し、高周波電力を反応容器内に導入
する手段において、該手段を構成するカソード電極およ
び／またはカソード電極に高周波電力を伝送する導体部
を効果的に冷却することによって、堆積膜形成装置の機
械的な破損を防止し、異常放電の発生を防止して安定性
に優れた堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法を提供する
ことを目的としている。また、本発明は、カソード電極
を効果的に制御することにより、堆積膜形成中のカソー
ド電極表面からの堆積膜の剥離を防止し、高品質なアモ
ルファスシリコンデバイスの形成の可能な堆積膜形成装
置及び堆積膜形成方法を提供することを目的としてい
る。さらに、本発明は、カソード電極および／またはカ
ソード電極に高周波電力を伝送する導体部を効果的に冷
却することにより、高品質の電子写真用感光体を安定よ
く供給することの可能な堆積膜形成装置及び堆積膜形成
方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法を以下
のように構成したものである。すなわち、本発明の堆積
膜形成装置は、減圧可能な反応容器内に少なくとも基体
支持手段、原料ガスを供給する手段、高周波電力を供給
する手段とを備え、前記原料ガスを前記高周波電力によ
り分解し前記基体支持手段により支持される基体上に堆
積膜を形成する堆積膜形成装置であって、前記高周波電
力を供給する手段がカソード電極と反応容器の壁を貫通
する高周波電力を伝送する導体部により構成され、該導
体部における反応容器の壁とを絶縁する絶縁材料の少な
くとも一部に多孔質セラミックス材料を用い、該多孔質
セラミックス材料を通して流体を導入することによっ
て、前記カソード電極および／または高周波電力を伝送
する導体部の温度を調整することを可能としたことを特
徴としている。また、本発明の堆積膜形成方法は、減圧
可能な反応容器内に原料ガスを導入し、高周波電力供給
手段からの高周波電力によって前記原料ガスを分解し、
前記反応容器内に配された基体上に堆積膜を形成する堆
積膜形成方法であって、前記高周波電力供給手段をカソ
ード電極と反応容器の壁を貫通する高周波電力を伝送す
る導体部により構成し、該導体部における反応容器の壁
とを絶縁する絶縁材料の少なくとも一部に多孔質セラミ
ックス材料を用い、該多孔質セラミックス材料を通して
流体を導入することにより、前記カソード電極および／
または高周波電力を伝送する導体部の温度を調整して堆
積膜を形成することを特徴としている。そして、本発明
の堆積膜形成装置及び堆積膜形成方法は、前記高周波電
力の周波数が、２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚであることを
特徴とし、また、前記多孔質セラミックス材料の気孔率
が、５０％〜９０％の範囲であることを特徴としてい
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明によれば、高周波電力を供
給する手段、すなわち反応容器内に実質的に高周波電力
を放射するカソード電極および／または高周波電力を伝
送する導体部を効果的に温度調整することが可能とな
り、高周波電力を供給する手段の温度上昇を押さえるこ
とで堆積膜形成装置の機械的な破損を効果的に防止する
ことができる。すなわち、堆積膜形成装置の稼働率を向
上させ生産装置としての安定性を向上させることができ
る。また、機械的な破損に伴うリークや、原料ガスの漏
洩、発火などの危険も効果的に防止できる。また、本発
明によれば、カソード電極の温度を所望の温度に調整す
ることで、堆積膜形成中のカソード電極表面からの堆積
膜の剥離を効果的に防止することができる。したがっ
て、高品質な堆積膜を安定して形成可能な堆積膜形成装
置および堆積膜の形成方法を提供することができる。ま
た、本発明によれば、上記のような作用によって、得ら
れたコピー画像上に白ポチの画像欠陥が少ないきわめて
高品質なアモルファスシリコン系の電子写真用感光体を
形成することができる。

【０００９】以下に、本発明を完成するに至った経緯
を、本発明者らがおこなった実験の結果に基づいて詳細
に説明する。（実験１）図２は本発明を完成する過程で本発明者が実
験的に行った高周波電力を伝送する導体（以下「中心導
体」と記す）を冷却する機構を有する高周波電力供給手
段の縦断面を模式的に示した図である。図２では、高周
波電力供給手段は実質的に反応容器内に高周波電力を放
射するカソード電極２０３と反応容器の壁１００１を貫
通する中心導体１００４と、チャンバーの壁１００１お
よび外部導体１００５から絶縁する絶縁部材１００２、
１００８より構成されている。カソード電極２０３と中
心導体１００４は上述の機能に基づいて区別するもので
あり、実際の装置では一体の構成であっても、別々の部
材を接続したものであってもよい。外部導体１００５は
反応容器の壁１００１と電気的かつ機械的に接続され、
中心導体１００４と絶縁部材１００２、１００８ととも
に同軸構造を形成する。絶縁部材１００２にはシール部
材１００９が備えられ、真空封止可能な構成となってい
る。外部導体１００５には流体導入口１００６および流
体排出口１００７が設けられている。

【００１０】図３は本実験を行った真空装置の縦断面を
示した模式図である。図３の装置では反応容器１００の
内部にはカソード電極２０３が配置されている。カソー
ド電極２０３は導入部３０１で反応容器の壁を貫通し、
整合回路２０９を介して高周波電源１１１に接続されて
いる。図３の堆積膜形成装置に図２の高周波電力供給手
段を設置し、以下の手順で堆積膜の形成を行った。ま
ず、反応容器１００内を排気機構１３５を作動して排気
し、反応容器内を０．０１Ｐａ以下に排気した。ついで
原料ガス供給手段よりガス供給パイプ１１７およびガス
放出パイプ１１６を介してＳｉＨ₄ガスを３００ｓｃｃ
ｍの流量で反応容器内に導入し、反応容器の圧力を１Ｐ
ａに調整した。こうしたところで高周波電源１１１より
周波数１０５ＭＨｚの高周波電力を整合回路２０９を介
してカソード電極２０３に供給した。整合回路２０９を
適宜調整し、反応容器内でグロー放電を発生させたとこ
ろで、反射波が最小になるように整合回路２０９を操作
しつつ高周波電力を２５００Ｗに調整しグロー放電を行
った。この時導入部２０９の中心導体１００４の表面に
光ファイバー温度計（ラクストロン社製）を設置し温度
変化を測定した。次に、流体導入口１００６より２５．
３℃の乾燥エアを１ｌ／ｓｅｃ．の流量で供給しなが
ら、堆積膜の形成を行った場合の中心導体１００４の温
度測定を行った。

【００１１】以上の結果を図４に示す。図４の結果から
流体導入口１００６より乾燥エアを導入することで中心
導体が冷却され温度上昇が抑えられることがわかった。
しかしながら、本実験の条件では乾燥エアを導入しない
場合で放電開始より２６分後、乾燥エアを導入した場合
で３８分後にそれぞれ放電が不安定となり放電停止に至
った。実験後導入部を分解したところ、中心導体１００
４の表面および外部導体１００５の内面に異常放電の後
が確認された。本実験の結果から、乾燥エアの導入によ
り中心導体の温度を調整する手段は有効ではあるが、図
２の装置のように外部導体と中心導体の間に単純に空間
を設けると、この空間内で異常放電が発生しやすくなる
ことが分かり、実用には供さなかった。

【００１２】（実験２）本実験では実験１の結果に鑑
み、改良した高周波電力導入手段を用いておこなった。
図５Ａは本実験に用いた高周波電力導入手段の縦断面
を、また図５Ｂは横断面をそれぞれ模式的に示した図で
ある。本実験の高周波導入手段では中心導体と外部導体
の間の空間での異常放電の発生を抑えるため、中心導体
１００４と外部導体１００５の間に円筒状の障壁１０１
０、１０１１を中心導体１００４と同心円状に配置し
た。障壁１０１０、１０１１は絶縁部材１００２と１０
０８に挟まれた流体導入用の空間の長さに対して短く設
定されおり、おのおの上下にずらして配置されている。
したがって流体導入口１００６より導入された流体は障
壁１０１０の上部を通り、さらに障壁１０１１の下部を
通って中心導体１００４に達する。また、中心導体１０
０４から外部導体１００５を直接見渡せないために、異
常放電の発生を防止する効果が期待できる。

【００１３】この高周波導入手段を図３の堆積膜形成装
置に設置し、実験１と同様の手順で堆積膜の形成を行
い、中心導体の温度を乾燥エアを導入しない場合と導入
した場合について測定した。その結果を図６に示した。
図６の結果によれば、乾燥エアを導入しない場合の中心
導体の温度上昇が、実験１の結果に比べて大きくなって
いることがわかる。また、乾燥エアを導入することによ
り乾燥エアを導入しない場合にたいして中心導体の冷却
効果が確認されたが、その効果も実験１の結果より若干
劣るものであった。これは導入部分の構造が複雑になっ
たことで導入部でのインピーダンスの変化が大きくなる
ことにより、高周波電力伝送上の反射面を形成し、伝送
効率が悪化したことによる発熱が生じたためと、障壁１
０１０および障壁１０１１により乾燥エアの流れに淀み
が生じたためと考えられる。また実験２の条件では異常
放電の発生は認められなかった。

【００１４】（実験３）次に実験２に用いた高周波電力
導入手段を用いて、中心導体１００４の温度をあらかじ
め設定した範囲内に保つため、乾燥エアの導入を断続的
に行う実験を行った。本実験では実験１と同様の手順で
堆積膜を形成し、その際中心導体１００４の温度が１９
０℃を超えたところで流体導入口１００６より乾燥エア
を導入して冷却を行い、１７０℃以下に下がったところ
で乾燥エアの流入を停止する工程を繰り返して行った。
その際の温度の変化を図７に示した。図７によれば本実
験の工程により中心電極の温度を一定の範囲内に保てる
ことがわかった。しかしながら本実験では放電開始後約
６３分（３回目の乾燥エア導入を行った瞬間）で、高周
波電力の導入部で異常放電が発生し放電停止に至った。
実験後導入部を分解したところ、障壁１０１１の先端部
および中心導体１００４に異常放電の跡が確認され障壁
１０１１は破損していた。この原因は、乾燥エアを導入
する際の圧力の変動が関係していると思われる。実験３
の結果から、図５Ａ，Ｂに示した導入部の構造の場合、
堆積膜形成中に乾燥エアの導入を断続して行うことは好
ましくないことがわかった。

【００１５】（実験４）実験３の結果に鑑み、図８の高
周波電力供給手段を図３の堆積膜形成装置に設置し、実
験１と同様の手順で堆積膜の形成を行い乾燥エアを導入
した場合についてのみ中心導体１００４の温度を測定し
た。本実験に用いた図８の高周波電力導入手段は実験１
で用いた高周波電力導入手段の乾燥エア導入用の空間に
アルミナセラミックス製の多孔質セラミックス１０１２
を挿入したものである。なお本実験で用いた多孔質セラ
ミックス１０１２は見かけの気孔率は約８０％、気孔の
平均の直径は約１．５ｍｍのものを用いた。本実験によ
る中心導体の温度を図９に示す。本実験では５時間にわ
たって放電を続けたが、実験１〜３の場合で発生したよ
うな異常放電は見られなかった。また、中心導体の冷却
効果も良好なものであった。

【００１６】（実験５）次に実験４で用いた装置を用い
て中心導体１００４の温度が１９０℃を超えたところで
流体導入口１００６より乾燥エアを導入して冷却を行
い、１７０℃以下に下がったところで乾燥エアの流入を
停止する工程を繰り返して行って、中心導体１００４の
温度をほぼ一定に保つ調整を行った。本実験による中心
導体の温度を図１０に示す。本実験による中心導体の温
度を図９に示す。本実験では５時間にわたって放電を続
けたが、実験１〜３の場合で発生したような異常放電は
見られなかった。また、乾燥エアの断続的な導入によっ
て中心導体の温度が効果的に調整できることがわかっ
た。以上実験４および５の結果から中心導体と反応容器
を絶縁する絶縁部材の少なくとも一部に多孔質セラミッ
クス材料を用いることで効果的に中心導体の温度調節が
可能になるとともに、導入部での異常放電も効果的に防
止できることがわかった。

【００１７】（実験６）実験３で用いた図５Ａ，Ｂに示
した装置と、実験４で用いた図８に示した装置を用いて
それぞれグロー放電を発生し反応容器中に実際に供給さ
れている高周波電力の大小を計るため、反応容器内にラ
ングミュアプローブを挿入し、プラズマ中の電子温度の
測定を行った。なお、本実験ではＳｉＨ₄流量を８５ｓ
ｃｃｍとし、高周波電力の周波数を可変とした以外は実
験１と同様の手順で行った。本実験に先立って行った予
備実験によれば、図３の装置ではＳｉＨ₄流量が８５ｓ
ｃｃｍの場合、高周波電力が２５００Ｗの条件では高周
波電力の周波数に関わらず完全なフローリミット領域に
入っており、高周波電力の大小がそのまま電子温度に反
映されると考えられる。その結果を図１１に示す。図１
１では高周波電力の電子温度に及ぼす影響が異なってい
ることと、フローリミットとパワーリミットのはざかい
域が周波数によって異なっているため、おのおのの周波
数における図８の装置の場合の電子温度の値を１とし、
図５Ａ，Ｂの装置の場合の電子温度をこれに対する割合
で示した。

【００１８】図１１の結果から、図５Ａ，Ｂの装置では
図８に比べて実際に反応容器内に供給される電力が少な
くなっていることが分かる。またその割合は周波数が高
くなるにしたがって顕著となった。さらに図５Ａ，Ｂの
高周波電力供給手段の場合には、高周波電力の周波数を
２００ＭＨｚとした場合に放電開始から１８分後に異常
放電によって放電停止にいたった。また、周波数を２５
０ＭＨｚ以上とした場合には、初期より異常放電が多発
し、電子温度の測定ができなかった。一方、図８の高周
波電力供給手段では、異常放電は見られなかった。しか
しながら高周波電力が５００ＭＨｚとなった時点からグ
ロー放電が不安定になり、連続した放電を得ることがで
きなかった。以上実験６の結果から、周波数２０ＭＨｚ
以上では図５Ａ，Ｂの高周波電力供給手段と図８の高周
波電力供給手段との間の伝送効率の差が顕著に現れるこ
とが分かった。また、周波数が４５０ＭＨｚを超えると
図８の高周波電力供給手段でも放電の維持が困難である
ことがわかった。

【００１９】（実験７）図８で示した高周波電力供給手
段を図３の真空装置に設置し、多孔質セラミックス１０
１２の見かけの気孔率を変化させて中心電極１００４の
温度に対する影響を調ベた。実験については実験１と同
様の条件で中心電極１００４に光ファイバー温度計を設
置し乾燥エアを１ｌ／ｓｅｃ導入した場合のみ温度測
定を行った。乾燥エアはおのおのの見かけの気孔率の多
孔質セラミックスに対して同じ流量となるように圧力を
調整した。また、気孔の平均直径は約０．７ｍｍのもの
を用いた。また中心電極の温度の比較は各実験で放電開
始時の温度が若干異なっているため、中心電極の温度が
６０℃になった時点から１０分後の温度を比較した。そ
の結果を図１２に示す。図１２の結果から、すべての資
料について中心導体の冷却効果が得られていることがわ
かる。しかしながら見かけの気孔率が５０％未満の場合
には中心電極の温度が５０％以上の見かけの気孔率に対
して急激に上がっている様子がわかる。これは、見かけ
の気孔率が小さくなると同じ流量の乾燥エアを導入して
も中心導体に直接あたるエアの比率が減少するためでは
ないかと思われる。

【００２０】本発明は上述の実験１から実験８の結果を
鑑みなされたものであって、高周波電力を伝送する導体
（中心導体）と反応容器の壁を絶縁する絶縁材料の少な
くとも一部に多孔質セラミックス材料を用い、これを通
して流体を導入することによりカソード電極および／ま
たは中心導体の温度を調節することで達成される。すな
わち本発明によれば、流体の導入経路に多孔質セラミッ
クスを用いることで、外部導体と中心導体の間の見通し
を防ぐとともに外部導体と中心導体の間の放電経路の長
さを飛躍的に増大させることができ、加えて実質的に絶
縁部材のエッジを形成することがない。したがって、実
験１から３に見られたような異常放電を効果的に防止で
きるものである。さらに、本発明では比較的単純な構成
で異常放電防止が可能になるため、不要な高周波電力の
反射面を形成することがなく、高周波電力の伝送効率を
悪化させることがない。

【００２１】また、本発明の構成によれば、たとえば図
８のような高周波電力供給手段であっても絶縁部材１０
０２と多孔質セラミックス１０１２の界面における縁面
放電も効果的に防止できる。これは、おのおのの部材の
接触が点接触となるため、縁面放電を起こす界面を実質
的に形成しないためと、前述のように界面の反射面とし
ての作用が弱いためではないかと推測される。また、実
験５の結果からわかるように、本発明によれば、堆積膜
形成中に導入部に断続的に乾燥エアを導入した場合であ
っても、圧力変動を発端とする異常放電を効果的に予防
できる。これは、多孔質セラミックスによって空間が多
数のセルに分離されていることと、急激な流体の流入に
対して抵抗として作用することで圧力変動を緩和する効
果があることに加えて、前述のエッジを形成しない構造
によるものと推測される。

【００２２】以上の様に本発明では高周波電力供給手段
の導入部で発生する異常放電を効果的に防止しながら、
カソード電極および／または中心導体の温度を効率よく
調節することを可能とし、前述の作用を得ることができ
る。本発明に用いられる多孔質セラミックスは、気孔が
均一に分布し且つ３次元的な網目構造を有する海面状構
造のセラミックス材料をさすものであって、内部に気孔
を有してもそれがセラミックス材料表面とつながらない
いわゆる閉鎖された空孔をもつものや、例えば機械的な
加工によって直線的（２次元的）な空孔を持つものを意
味するものではない。すなわち本発明でいうところの多
孔質とは十分に３次元的網目構造を重ねた場合に部材の
反対側が見通せない構造を有し、且つ流体の透過が自由
である物を指す。

【００２３】本発明に用いる多孔質セラミックスは所望
の見かけの気孔率および気孔の平均直径が得られるもの
であればいずれのものでも使用できる。その素材として
はアルミナ、ジルコニア、ムライト、コージェライト、
炭化珪素、窒化硼素等のセラミックス材料に加え、これ
らの混合物が使用できる。中でもアルミナ、窒化硼素は
絶縁性、高周波電力の透過特性に優れる点からより好適
に使用できる。多孔質材料として上記のようなセラミッ
クス材料を用いる理由としては、セラミックス材料が硬
度が高く、高圧の流体を導入した場合であっても変形が
少ないことにより、圧力変化による異常放電防止の効果
が高いことがあげられる。また多孔質セラミックスの見
かけの気孔率は実質的に流体が透過できるものであれば
いずれのものでも本発明の効果を得ることができるが、
実験７の結果に見られるように見かけの気孔率が５０％
未満の場合は温度の調整効果が悪化する傾向が端的とな
り、また、見かけの気孔率が９０％を超えると機械的な
強度が著しく低下する。したがって見かけの気孔率５０
％〜９０％の範囲がより好ましい範囲となる。また気孔
の平均直径はいずれのものであっても本発明の効果を得
る上で差し支えないが、気孔の平均直径があまり大きい
場合は中心導体と外部導体の距離が短い場合にはお互い
の見通しを防止することが困難となることから、異常放
電を防止する効果が損なわれることが予想される。ま
た、気孔の平均直径が小さい場合には使用する流体の質
によっては目つまり等の発生も予想される。したがって
気孔の平均直径は導入部の形状や寸法、また使用する流
体の種類によって決定されることが望ましい。

【００２４】本発明では多孔質セラミックス材料以外の
絶縁部材は、テフロン、ポリカーボネート等の樹脂類、
石英ガラス、パイレックスガラス等のガラス類のほか、
上記のようなセラミックス材料が好適に使用できるが、
多孔質セラミックスと同じ材質を用いることがインピー
ダンスの整合上、または、素材による熱膨張の差に起因
する問題点を回避する上でより望ましい。本発明では、
カソード電極および／または中心導体の温度を調節する
ための流体として、エアなどの気体のほか、水、油等の
液体も使用できる。気体としては、前記のエアのほか
に、窒素、アルゴン、ヘリウムが好ましいものとして使
用できる。また、油を使用する場合は、絶縁性を有する
油であればいずれのものでも使用できる。流体として油
や水などの液体を使用する場合にはたとえば図２や図５
Ａ，Ｂに示した導入部を用いても、実験１から３に見ら
れたような異常放電が発生することはなかった。しかし
この場合であっても、発明によれば前述のように本導入
部分でのインピーダンスの変化を少なく抑えられるた
め、高周波電力の伝送効率を向上させることができる。

【００２５】本発明においてグロー放電を発生するため
の高周波電力の周波数はいずれの周波数であっても使用
できるが、上述の異常放電防止効果と高周波電力の伝送
効率の向上効果は周波数が高くなるほど有効であり、特
に周波数２０ＭＨｚ以上でその傾向が強くなる。また周
波数が４５０ＭＨｚを超えるとカソード電極で高周波電
力を均一に放射することが困難となり、条件によっては
グロー放電を維持することが困難となった。したがって
高周波電力の周波数は２０ＭＨｚ〜４５０ＭＨｚの範囲
がより好ましいものといえる。また、本発明では必要に
応じて中心導体とあわせてカソード電極の温度調整を行
うこともできる。図１３は本発明における導入部とカソ
ード電極の温度調節を可能とした高周波電力供給手段の
一例を模式的に示した図である。図１３においてカソー
ド電極２０３および中心導体１００４は二重構造になっ
ており、流体導入口１００６より導入された流体は多孔
質セラミックス材料１０１４を通って中心導体１００４
にあけられた穴１０１５から中心導体１００４内に流入
する。さらに流体は中管１０１３を通りカソード電極２
０３内に供給され中心導体１００４にあけられた穴１０
１６から多孔質セラミックス材料１０１２を経て流体排
出口１００７より外部に排出される。導入された流体と
排出される流体は碍子１０１７によって互いに分離され
るようになっている。図１２の構成をとった場合、カソ
ード電極２０３の温度調整がより有効に行えるようにな
るが、放電条件によってカソード電極部分の温度上昇が
少ない場合には、中心導体１００４の温度調整をするだ
けで十分に本発明の効果が得られる場合があり、実際に
カソード電極の温度調整を行うか否かは、目的とするデ
バイスの形成条件や、形成を行う装置条件によって決定
することが望ましい。

【００２６】本発明で使用されるカソード電極および中
心導体の材質は高周波電力を伝達し得る物であればいず
れのものであっても使用できる。例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｆｅやこれらの合
金が使用できる。また、表面を導電処理した絶縁材料も
用いることができる。この場合絶縁材料としてはアルミ
ナ、ジルコニア、ムライト、コージェライト、炭化珪
素、窒化硼素等が好ましい。また表面処理の方法として
は上記のカソード電極に使用できる金属をプラズマ溶射
やメッキ、スパッタなどによってコーティングする方法
が取れる。カソード電極は主として堆積膜の剥離を防止
する目的で表面を粗す加工を施すことができる。表面を
粗す方法としては投射体を高圧で吹き付けるブラスト加
工等が適している。表面粗さは２．５ｍｍを基準長さと
する１０点平均粗さ（以下「Ｒｚ」と記す）で５μｍ２
００μｍの範囲が好適に使用できる。

【００２７】また本発明ではカソード電極の表面に堆積
膜の剥離やカソード電極の耐食性を向上させる目的でカ
バーを設けることもできる。この場合でもカソード電極
を通してカバーが冷却されるため、本発明の効果を得る
ことができる。この場合も少なくともカバーの外面（プ
ラズマに接する面）にブラスト加工等によってＲｚで５
μｍ〜２００μｍの範囲の粗し加工を施すことができ
る。本発明でいうところの温度を調節するとは、流体を
導入することによってカソード電極および／または中心
導体の温度を、流体をまったく導入しない場合に対して
変化させることを意味する。したがって、実験４で行っ
たように単に乾燥エアを導入することによって中心導体
の温度を下げることも含まれるし、実験５で行ったよう
に温度を測定しながら一定の範囲内に入るように流体の
制御を行うことも含まれる。また、実験１から実験７で
行ったように電極および／または中心電極を冷却する場
合に加えて、あらかじめ加熱された流体を導入すること
により、電極および／または中心導体を加熱することも
ふくまれる。例えばこの場合にはあらかじめ加熱された
流体を流体導入口より導入することによりカソード電極
および／または中心導体を加熱することができる。

【００２８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。図１４
は本発明を実施する堆積膜形成装置の一例の模式図であ
る。図１４の装置は反応容器１００に円筒状の基体１０
６が配置されている。図では２本のみ記されているが実
際の装置では円筒状基体１０６は全部で６本、同一円周
上に配置した。基体１０６の配置円の概中心にはカソー
ド電極２０３と導入部３０１よりなる高周波電力供給手
段が配置されている。カソード電極２０３は導入部３０
１で反応容器１００の壁を貫通し、整合回路２０９を介
して高周波電源１１１に接続されている。この装置を用
いて、たとえば図１５に示した基体１１０１上に電荷注
入阻止層１１０２、光導伝層１１０３、表面層１１０４
を積層してなる層構成の電子写真用感光体を形成する場
合の手順は以下のようになる。まずあらかじめ脱脂洗浄
した基体１０６を基体ホルダー１０５Ａ、１０５Ｂに設
置した後、反応容器１００内を排気機構１３５を作動し
て、反応容器内の圧力を０．０１Ｐａ以下に排気した。
ついでＡｒなどの不活性ガスを原料ガス供給手段１０８
よりガス供給パイプ１１７およびガス放出パイプ１１６
を経て所望の流量で反応容器内に導入し、圧力計（不図
示）を見ながら排気配管１０７に設置された排気バルブ
を操作し、反応容器の圧力を所望の圧力に調整し、ヒー
ター１４０によって基体１０６を２０℃〜５００℃の所
望の温度に加熱する。基体１０６が所望の温度になった
ところで、不活性ガスの流入を止め反応容器内の圧力を
再び０．０１Ｐａ以下に排気する。

【００２９】次に、原料ガス供給手段１０８よりガス供
給パイプ１１７およびガス放出パイプ１１６を経て電荷
阻止層に対する所望の原料ガスを供給し、再び圧力計
（不図示）を見ながら排気配管１０７に設置された排気
バルブを操作し、反応容器の圧力を所望の圧力に調整す
る。圧力が安定したところで高周波電源１１１の出力を
所望の電力に設定して、整合回路２０９を調整しグロー
放電を生起させる。これによって、原料ガスが分解され
基体１０６上に堆積膜が形成されるところとなる。この
時高周波電源１１１より電力を供給すると同時、または
中心導体１００４の温度が所定の温度に達したとき、流
体導入口１００６より例えば乾燥エアを導入し、中心導
体１００４の温度を調節する。また前述のようにあらか
じめ加熱された乾燥エアを流体導口１００６より導入す
ることで、グロー放電開始前に中心導体１００４を加熱
しておくこともできる。グロー放電を生起している間は
基体１０６を回転軸１３１を介して取り付けられた回転
機構１３２により回転することで、基体１０６の全周に
わたって均一な堆積膜が得られるところとなる。所望の
厚さの電荷阻止層が形成されたところで、高周波電力と
原料ガスの供給を止めグロー放電を停止し、再度真空容
器１００内を０．０１Ｐａ以下に排気する。以降、原料
ガスをそれぞれ光導電層形成用、表面層形成用に入れ替
え上記の操作を繰り返すことで所望の電子写真用感光体
を得ることができる。

【００３０】本発明に用いる基体としては、導電性でも
電気絶縁性であってもよい。導電性基体としては、Ａ
ｌ、Ｃｌ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、
Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例え
ばステンレス等が挙げられる。また、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、ポリスチレン、
ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラ
ス、セラミック等の電気絶縁性基体の少なくとも光受容
層を形成する側の表面を導電処理した基体も用いること
ができる。本発明においてアモルファスシリコン（ａ−
Ｓｉ：Ｈ）よりなる堆積膜を形成する場合には、原料ガ
スとしてＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆、Ｓｉ₃Ｈ₈、Ｓｉ₄Ｈ₁₀等の
ガス状態の、またはガス化し得る水素化珪素（シラン
類）が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作
成時の取り扱い易さ、Ｓｉ供給効率の良さ等の点でＳｉ
Ｈ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆が好ましいものとして挙げられる。また
必要に応じてこれらのガスに加えて導伝性を制御する原
始を含むガスを用いることもできる。伝導性を制御する
原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を
挙げることができ、ｐ型伝導特性を与える周期律表第II
Ib族に属する原子（以後「第IIIb族原子」と略記する）
またはｎ型伝導特性を与える周期律表第Ｖｂ族に属する
原子（以後「第Ｖｂ族原子」と略記する）を用いること
ができる。第IIIb族原子導入用の原料物質として具体的
には、硼素原子導入用としては、Ｂ₂Ｈ₆、Ｂ₄Ｈ₁₀、Ｂ₅
Ｈ₉、Ｂ₅Ｈ₁₁、Ｂ₆Ｈ₁₀、Ｂ₆Ｈ₁₂、Ｂ₆Ｈ₁₄等の水素化
硼素、ＢＦ₃、ＢＣｌ₃、ＢＢｒ₃等のハロゲン化硼素等
が挙げられる。この他、ＡｌＣｌ₃、ＧａＣｌ₃、Ｇａ
（ＣＨ₃）₃、ＩｎＣｌ₃、ＴｌＣｌ₃等も挙げることがで
きる。

【００３１】第Ｖｂ族原子導入用の原料物質として有効
に使用されるのは、燐原子導入用としては、ＰＨ₃、Ｐ₂
Ｈ₄等の水素化燐、ＰＨ₄Ｉ、ＰＦ₃、ＰＦ₅、ＰＣｌ₃、
ＰＣｌ₅、ＰＢｒ₃、ＰＢｒ₅、ＰＩ₃等のハロゲン化燐が
挙げられる。この他、ＡｓＨ₃、ＡｓＦ₃、ＡｓＣｌ₃、
ＡｓＢｒ₃、ＡｓＦ₅、ＳｂＨ₃、ＳｂＦ₃、ＳｂＦ₅、Ｓ
ｂＣｌ₃、ＳｂＣｌ₅、ＢｉＨ₃、ＢｉＣｌ₃、ＢｉＢｒ₃
等も第Ｖｂ族原子導入用の出発物質の有効なものとして
挙げることができる。また、これらの伝導性を制御する
原子導入用の原料物質を必要に応じてＨ₂および／また
はＨｅにより希釈して使用してもよい。また、アモルフ
ァス炭化シリコン（ａ−ＳｉＣ）よりなる層を形成する
場合には、前記原料ガスのほかに、ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₆、Ｃ₃
Ｈ₈、Ｃ₄Ｈ₁₀等のガス状態の、またはガス化し得る物質
が使用できる。例えばアモルファス酸化シリコン（ａ−
ＳｉＯ）を形成する場合には、前記の原料ガスのほか
に、酸素原子導入用のガスとして使用出来るものとし
て、酸素（Ｏ₂）、オゾン（Ｏ₃）、一酸化窒素（Ｎ
Ｏ）、二酸化窒素（ＮＯ₂）、一二酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）、
三二酸化窒素（Ｎ₂Ｏ₃）、四二酸化窒素（Ｎ₂Ｏ₄）、五
二酸化窒素（Ｎ₂Ｏ₅）、三酸化窒素（ＮＯ₃）、シリコ
ン原子（Ｓｉ）と酸素原子（Ｏ）と水素原子（Ｈ）とを
構成原子とする例えば、ジシロキサン（Ｈ₃ＳｉＯＳｉ
Ｈ₃）、トリシロキサン（Ｈ₃ＳｉＯＳｉＨ₂ＯＳｉＨ₃）
等の低級シロキサン等を挙げることができる。本発明に
おいて、例えばアモルファス窒化シリコン（ａ−Ｓｉ
Ｎ）を形成する場合には、前記の原料ガスのほかに、窒
素原子導入用のガスとして使用出来るものとして、窒素
（Ｎ₂）、アンモニア（ＮＨ₃）、ヒドラジン（Ｈ₂ＮＮ
Ｈ₂）、アジ化水素（ＨＮ₃）等のガス状のまたはガス化
し得る窒素、窒素物及びアジ化物等の窒素化合物を挙げ
ることができる。

【００３２】高周波電力は目的とする堆積膜の特性によ
り適宜最適範囲が決定されるが、通常基体１本あたり１
０〜５０００Ｗの範囲が好ましい。また反応容器の圧力
についても同様に目的とする堆積膜の特性により適宜最
適範囲が決定されるが、通常の場合、０．０１Ｐａ〜１
０００Ｐａの範囲が好ましいものとされる。以下に本発
明の効果を実証するための具体例を説明するが、本発明
はこれらによって何ら限定されるものではない。

【００３３】［実施例１］図８で示した本発明の高周波
電力供給手段を設置した図１４に示した本発明の堆積膜
形成装置に、上記の手順にしたがって、図１５に示した
層構成の電子写真用感光体を表１の条件で作成した。本
実施例では図８の高周波電力供給手段の導入部に２５．
３℃の乾燥エアをグロー放電生起時から連続して０．３
ｌ／ｓｅｃの流量で導入し続けた。また本実施例で使
用した多孔質セラミックスの絶縁部材は見かけの気孔率
８０％気孔の平均直径１．２ｍｍのアルミナを用いた。
また電子写真用感光体形成の際カソード電極の先端部に
光ファイバー温度計を設置し、カソード電極の温度を測
定した。また本実施例で使用したカソード電極の表面は
ブラスト加工によってＲｚで約３８μｍに粗したものを
用いた。

【００３４】

【表１】こうして作成した電子写真用感光体にたいして以下の基
準で白ぽちの評価を行った。おのおのの電子写真用感光
体を電子写真装置（キヤノン社製ＮＰ６０６０を実験用
に改造したもの）にセットして画像露光を切り、全面黒
色画像（ベタ黒画像）を作成する。こうして作成したベ
タ黒画像を目視で観察し白ぽちの有無を評価した。白ぽちについて ◎…きわめて良好 ○…良好 △…実用上問題なし ×…画像上の欠陥が顕著で実用できないの４段階で評価した。

【００３５】＜比較例１＞高周波電力供給手段の導入部
に乾燥エアを導入しない以外は実施例１と全く同様にし
て電子写真用感光体を形成した。得られた電子写真用感
光体を実施例１と同様に白ぽちについて評価した。以上
実施例１および比較例１のカソード電極の温度測定の結
果を図１６に、また白ぽち評価の結果を表２に示す。

【００３６】

【表２】表２の結果から、高周波電力供給手段の導入部の一部に
多孔質セラミックスを用い中心導体の温度調節を行った
本発明の堆積膜形成装置および形成方法では白ぽちが改
善されていることがわかる。これは図１６の結果からわ
かるように、放電初期のカソード電極の温度変化が、比
較例１の場合に比べて実施例１では特に光導電層での放
電初期のカソード電極の温度変化が小さくなっているこ
とが原因と考えられる。すなわちこの条件では高周波供
給手段の導入部の中心導体を冷却することによりカソー
ド電極の温度変化を抑えられ、白ぽちの軽減効果を得る
ことができた。

【００３７】［実施例２］図１３で示した高周波電力供
給手段を設置した、図１４に示した本発明の堆積膜形成
装置に、図１５に示した層構成の電子写真用感光体を表
３の条件で作成した。本実施例では図１３の高周波電力
供給手段の導入部に２５．３℃の乾燥エアをグロー放電
生起時から連続して１ｌ／ｓｅｃの流量で導入し続け
た。また本実施例で使用した多孔質セラミックスの絶縁
部材は見かけの気孔率７０％気孔の平均直径１ｍｍの窒
化硼素を用いた。なお、本実施例ではカソード電極およ
び中心導体の温度測定は行わなかった。また本実施例で
用いたカソード電極の表面はブラスト加工によってＲｚ
で１５μｍに粗したものを用いた。

【００３８】

【表３】こうして作成した電子写真用感光体について実施例１と
同様に白ぽちの評価を行った。

【００３９】＜比較例２＞高周波電力供給手段の導入部
に乾燥エアを導入しない以外は実施例２と同様にして電
子写真用感光体の形成を行った。こうして得られた電子
写真用感光体について実施例１と同様に白ぽちの評価を
行った。以上実施例２および比較例２の結果を表４に示
した。

【００４０】

【表４】表４の結果から本発明の堆積膜形成装置および形成方法
では白ぽちが改善していることが分かる。

【００４１】［実施例３］実施例２で用いた高周波電力
供給手段を備えた本発明の堆積膜形成装置を用い、表５
に示した条件で電子写真用感光体の形成を行った。本実
施例ではカソード電極に表面をブラスト加工によってＲ
ｚで４２μｍに粗し加工を施したアルミナセラミックス
のカバーを設け、高周波電力供給手段の導入部に２０．
４℃の水を２ｌ／ｍｉｎの流量で導入して温度調節を
行った。また本実施例で使用した多孔質セラミックスの
絶縁部材は見かけの気孔率９０％気孔の平均直径１．２
ｍｍのアルミナを用いた。また、電子写真用感光体形成
の際カソード電極のカバーの先端に光ファイバー温度計
を設置し、堆積膜形成中のカソード電極のカバーの温度
を測定した。こうして作成した電子写真用感光体につい
て実施例１と同様にして白ぽちの評価を行った。

【００４２】

【表５】＜比較例３＞高周波電力供給手段の導入部に水を導入し
なかった以外は実施例３と同様にして電子写真用感光体
を形成した。本比較例では光導電層堆積中にカソード電
極のカバーの温度が使用した光ファイバー温度計のプロ
ーブの使用温度を超える可能性があったため、温度の測
定は行わず、改めて実験的に同条件で電荷注入阻止層形
成中のみのカソード電極カバーの温度測定を行った。以
上実施例３および比較例３の結果とカソード電極カバー
の温度測定の結果を図１７に、また白ぽち評価の結果は
表６に示した。なお、図１７において比較例３の温度は
実験的に行った電荷注入阻止層形成中のみのカソード電
極カバーの温度測定を行った。

【００４３】

【表６】以上実施例３および比較例３の結果から、本発明の堆積
膜形成装置および形成方法ではカソード電極にカバーを
設けた場合でも温度調節効果がえられ、白ぽちが改善さ
れている。

【００４４】［実施例４］実施例２で用いた本発明の堆
積膜形成装置を用い、表７に示した条件で電子写真用感
光体の形成を行った。また本実施例で使用した多孔質セ
ラミックスの絶縁部材は見かけの気孔率５０％気孔の平
均直径０．８ｍｍアルミナを用いた。本実施例では、カ
ソード電極の先端に光ファイバー温度計を設置し、放電
開始前にあらかじめ加熱した乾燥エアを高周波電力供給
手段の導入部に導入してカソード電極の温度を１８０℃
に保っておいた。さらにグロー放電開始の時点で加熱さ
れた乾燥エアの導入を止め、カソード電極の温度が２０
０℃に達した時点で２５．３℃の乾燥エアを１ｌ／ｓ
ｅｃの流量で導入して冷却を行い、１８０℃まで下がっ
た時点で乾燥エアの導入を止める操作を繰り返しカソー
ド電極の温度を制御した。なお、本実施例ではカソード
電極として表面をブラスト加工により３５μｍに粗した
ものを用いた。こうして作成した電子写真用感光体につ
いて実施例１と同様にして白ぽちの評価を行った。

【００４５】

【表７】［実施例５］実施例２で用いた本発明の堆積膜形成装置
を用い、表８に示した条件で電子写真用感光体の形成を
行った。また本実施例で使用した多孔質セラミックスの
絶縁部材は見かけの気孔率６５％気孔の平均直径１ｍｍ
のアルミナを用いた。本実施例では、実施例４と同様に
して、カソード電極の温度を１８０℃から２００℃の範
囲で制御した。なお本実施例ではカソード電極として表
面をブラスト加工により３５μｍに粗したものを用い
た。こうして作成した電子写真用感光体について実施例
１と同様にして白ぽちの評価を行った。

【００４６】

【表８】［実施例６］実施例２で用いた本発明の堆積膜形成装置
を用い、表９に示した条件で電子写真用感光体の形成を
行った。また本実施例で使用した多孔質セラミックスの
絶縁部材は見かけの気孔率８５％気孔の平均直径１．５
ｍｍ窒化硼素を用いた。本実施例では、カソード電極に
表面をブラスト加工によりＲｚで５５μｍに粗したアル
ミナセラミックスのカバーを設けた。このカバーの先端
に光ファイバー温度計を設置し、あらかじめ加熱された
乾燥エアを高周波電力供給手段の導入部に導入しカソー
ド電極のカバーの温度を１８０℃に加熱しておき、カバ
ーの温度が２００℃に達した時点で２０．５℃の水道水
を１ｌ／ｍｉｎの流量で導入して冷却を行い、カバー
の温度が１８０℃に達した時点で水道水の導入を止める
操作を繰り返して、カバーの温度を制御した。こうして
作成した電子写真用感光体を実施例１と同様にして白ぽ
ちについて評価した。

【００４７】

【表９】以上実施例４〜６の結果を表１０に示した。

【００４８】

【表１０】表１０の結果からわかるように本発明の堆積膜形成装置
および形成方法によればいずれも良好な結果が得られ
た。なおすべての実施例に用いた本発明の堆積膜形成装
置では高周波電力供給手段の導入部に異常放電の発生は
見られず、本発明の堆積膜形成装置では効果的に異常放
電が防止できることがわかった。尚、以上の実施例及び
比較例において、Ｒｚの値は各々の部材上の任意の１０
点について、Ｒｚを計測しねその平均値を示している。

【００４９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、高周波
電力を反応容器内に導入する手段において、該手段を構
成するカソード電極および／またはカソード電極に高周
波電力を伝送する導体部を効果的に冷却するように構成
することにより、堆積膜形成装置の機械的な破損を防止
し、異常放電の発生を防止して安定性に優れた堆積膜形
成装置及び堆積膜形成方法を実現することができる。特
に、これによりアモルファスシリコン電子写真用感光体
においては白ぽちの画像欠陥の少ない電子写真用感光体
を供給することができる。また、本発明によれば、カソ
ード電極の温度を所望の温度に調整することが可能とな
り、堆積膜形成中のカソード電極表面からの堆積膜の剥
離を効果的に防止して、高品質な堆積膜を安定して形成
することができ、特に、高品質なアモルファスシリコン
デバイスの形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の堆積膜形成装置の断面の模式図である。

【図２】従来の高周波電力供給手段の断面の模式図であ
る。

【図３】本発明を完成する過程で用いた真空装置の断面
の模式図である。

【図４】図２に示した従来の高周波電力導入手段の中心
電極の温度を示す図である。

【図５】図５Ａは従来の高周波電力供給手段の縦断面の
模式図であり、図５Ｂは従来の高周波電力供給手段の横
断面の模式図である。

【図６】図５Ａ，Ｂに示した従来の高周波電力供給手段
の中心導体の温度を示す図である。

【図７】図５Ａ，Ｂに示した従来の高周波電力供給手段
の中心導体の温度を示す図である。

【図８】本発明の高周波電力供給手段の断面の模式図で
ある。

【図９】図８の高周波電力供給手段の中心電極の温度を
示す図である。

【図１０】図８の高周波電力供給手段の中心電極の温度
を示す図である。

【図１１】本発明における電子温度の周波数に対する分
布図である。

【図１２】本発明の中心導体温度の見かけの気孔率に対
する分布図である。

【図１３】本発明の高周波電力供給手段の短面の模式図
である。

【図１４】本発明の堆積膜形成装置の短面の模式図であ
る。

【図１５】電子写真感光体の層構成を示す図である。

【図１６】実施例１および比較例１におけるカソード電
極の温度を示す図である。

【図１７】実施例３および比較例３におけるカソード電
極の温度を示す図である。

【符号の説明】

１００：放電空間１３１：シャフト１３３：真空シール部材２０４Ａ，Ｂ：絶縁部材６００Ａ，Ｂ：アースシールド６０１Ａ，Ｂ：アースシールド

フロントページの続き (72)発明者白砂寿康東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内 (72)発明者高田和彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内 (72)発明者青池達行東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】減圧可能な反応容器内に少なくとも基体支
持手段、原料ガスを供給する手段、高周波電力を供給す
る手段とを備え、前記原料ガスを前記高周波電力により
分解し前記基体支持手段により支持される基体上に堆積
膜を形成する堆積膜形成装置であって、前記高周波電力
を供給する手段がカソード電極と反応容器の壁を貫通す
る高周波電力を伝送する導体部により構成され、該導体
部における反応容器の壁とを絶縁する絶縁材料の少なく
とも一部に多孔質セラミックス材料を用い、該多孔質セ
ラミックス材料を通して流体を導入することによって、
前記カソード電極および／または高周波電力を伝送する
導体部の温度を調整することを可能としたことを特徴と
する堆積膜形成装置。
【請求項２】前記高周波電力は、周波数が２０ＭＨｚ〜
４５０ＭＨｚであることを特徴とする請求項１に記載の
堆積膜形成装置。
【請求項３】前記多孔質セラミックス材料は、気孔率が
５０％〜９０％の範囲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装置。
【請求項４】減圧可能な反応容器内に原料ガスを導入
し、高周波電力供給手段からの高周波電力によって前記
原料ガスを分解し、前記反応容器内に配された基体上に
堆積膜を形成する堆積膜形成方法であって、前記高周波
電力供給手段をカソード電極と反応容器の壁を貫通する
高周波電力を伝送する導体部により構成し、該導体部に
おける反応容器の壁とを絶縁する絶縁材料の少なくとも
一部に多孔質セラミックス材料を用い、該多孔質セラミ
ックス材料を通して流体を導入することにより、前記カ
ソード電極および／または高周波電力を伝送する導体部
の温度を調整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５】前記高周波電力は、周波数が２０ＭＨｚ〜
４５０ＭＨｚであることを特徴とする請求項４に記載の
堆積膜形成方法。
【請求項６】前記多孔質セラミックス材料は、気孔率が
５０％〜９０％の範囲であることを特徴とする請求項４
または請求項５に記載の堆積膜形成方法。