JPH11343573A - 堆積膜形成装置及び方法 - Google Patents

堆積膜形成装置及び方法

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JPH11343573A
JPH11343573A JP23015698A JP23015698A JPH11343573A JP H11343573 A JPH11343573 A JP H11343573A JP 23015698 A JP23015698 A JP 23015698A JP 23015698 A JP23015698 A JP 23015698A JP H11343573 A JPH11343573 A JP H11343573A
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cylindrical
deposition
deposited film
reaction vessel
substrate
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Application number
JP23015698A
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English (en)
Inventor
Daisuke Tazawa
大介 田澤
Kazuyoshi Akiyama
和敬 秋山
Kazuto Hosoi
一人 細井
Toshiyasu Shirasago
寿康 白砂
Hitoshi Murayama
仁 村山
Takashi Otsuka
崇志 大塚
Tatsuyuki Aoike
達行 青池
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】堆積膜を基体の軸方向に対して膜厚ムラ及び膜
質ムラを低減した状態で形成し、さらに、防着部材の内
側で発生するプラズマが防着部材の外部へ漏れることを
防止し、良質な電子写真感光体を作製することを可能と
するプラズマCVD法による堆積膜形成装置及び方法を
提供する。 【解決手段】減圧可能で基体を収納するための反応容器
110内に放電電極と、基体加熱ヒーター112と基体
加熱ヒーターを内包するように設置され放電電極を兼ね
た回転可能な円筒状支持体111とを有し、円筒状支持
体の長手方向に沿って設けられ前記反応容器に原料ガス
を供給する堆積膜形成用原料ガス導入管113と前記原
料ガスを励起させるための電力供給手段と、前記反応容
器内を排気する手段とを備え、前記反応容器の反応空間
内で前記円筒状支持体及び前記原料ガス導入管を内包す
るように設置される円筒状防着部材の一部領域が、複数
の穴を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマCVD法に
よる堆積膜形成装置及び方法に関するもので、とりわけ
電子写真用感光体の光導電部材を構成するための非晶質
半導体膜を形成するのに適した装置及び方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】薄膜形成法の一つとして放電エネルギー
を利用するCVD法があり、この方法により形成される
非晶質薄膜(例えば水素又は/及びハロゲンによって補
償されたアモルファスシリコン)は電子写真用感光体、
半導体デバイス、TFT等の半導体素子への応用が提案
され、その中のいくつかは実用に至っている。図6、図
7及び図8に本発明者が本発明に到るまでに用いたプラ
ズマCVD法による電子写真用感光体の製造装置の代表
例を示す。図6(A)、図7(A)及び図8(A)はそ
れぞれの装置における基体を収納し、基体に堆積膜を形
成する反応容器を横から見た図であり、図6(B)、図
7(B)及び図8(B)はそれぞれの装置を真上から見
た図である。この装置は大別すると、原料ガス供給装置
(図示せず)、円筒状基体が設置される反応容器110
及び反応容器110内を減圧するための排気装置(図示
せず)から構成されている。図6(A)及び図6(B)
に示した装置は、反応容器中央に、基体加熱用ヒーター
112を内包するように設置され放電電極を兼ねた回転
可能な一本の円筒状支持体111を配置し、前記円筒状
支持体を中心軸とした円周上に複数の放電電極118及
び複数の原料ガス導入管113が配置されている。
【0003】図7(A)及び図7(B)に示した装置
は、反応容器中央に、一本の放電電極を配置し、その同
軸円周上に複数の原料ガス導入管が配置され、さらに前
記放電電極の同軸円周上に、基体加熱用ヒーターを内包
し、放電電極を兼ねた回転可能な複数の円筒状支持体及
び複数の原料ガス導入管が前記原料ガス導入管を内包す
るように配置されている。図8(A)及び図8(B)に
示した装置は、反応容器中央に、一本の放電電極318
を配置し、前記放電電極を中心軸とした円周上に複数の
原料ガス導入管313を配置し、さらに前記放電電極を
中心軸とし、前記原料ガス導入管の外側の円周上に、基
体加熱用ヒーターを内包し放電電極を兼ねた回転可能な
複数の円筒状支持体が配置され、さらに前記反応容器中
央に配置された放電電極を中心軸とした、前記原料ガス
導入管及び前記円筒状支持体の外側の円周上に、複数の
放電電極319及び複数の原料ガス導入管314が配置
されている。
【0004】原料ガス供給装置内のSiH4、H2、CH
4、B26、PH3等のガスボンベから供給される原料ガ
スはバルブ、圧力調整器及びマスフローコントローラー
を介することにより必要な原料ガスが適切な流量に調節
された後、原料ガス配管115、原料ガス導入管を介し
て、排気装置によりあらかじめ真空に排気されている反
応容器内に送り込まれる。反応容器内には円筒状基体1
19が回転可能な円筒状支持体に設置され、基体は基体
加熱用ヒーター112によって所定の温度に制御され
る。原料ガス導入後の反応容器内圧力は真空計116に
よってモニターされ、スロットルバルブ120の開度を
調節することによって、所定の値に制御される。所定の
堆積膜形成環境が整ったところで、周波数105MHz
のVHF電源(図示せず)よりマッチングボックス11
4及び一つ乃至複数の放電電極を通じて高周波電力が反
応容器内に導入されグロー放電を生起する。グロー放電
によるエネルギーにより原料ガスが分解され、円筒状基
体上に薄膜を形成する。また、反応容器の内面への膜形
成を防止するために、表面を粗面化処理した円筒状防着
部材117を円筒状基体、基体加熱ヒーター、円筒状支
持体及び原料ガス導入管を内包するように設置し、円筒
状防着部材内に導入された原料ガスは、円筒状防着部材
側面の全面に複数空けられた排気穴を通して排気され
る。そして円筒状防着部材117の模式図を図11にあ
らわす。
【0005】ところで、このような堆積膜形成装置を用
いて電子写真感光体に使用する堆積膜を形成する場合、
反応容器の横方向より原料ガスが排気されるが、円筒状
防着部材内の上下部と中央部との間で原料ガスの分布に
ムラが生じ、そのため円筒状基体表面に形成される堆積
膜の軸方向の膜厚ムラ及び軸方向の膜質ムラが生じるこ
とがある。よって、前述した現象を解決し、反応容器内
の軸方向の原料ガスの分布を均一にすることが望ましい
ことが本発明者の精査によりわかった。例えば、特開昭
61−6277号公報によれば、原料ガスを供給する一
対の平行平板の間に配置した複数の円筒状基体の両端近
傍に原料ガスの吸い込み部を配置することにより、円筒
状基体の周囲のガス密度が全体にわたって均一になり、
形成される堆積膜の膜厚及び膜質を均一にする技術が開
示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
61−6277号公報に記載されるような円筒状基体の
両端近傍に配置された原料ガスを排気するための排気手
段を用いた場合、反応容器の上部及び下部に排気用配管
を接続する必要があり、装置構成が複雑で大掛かりなも
のとなる。そのため堆積膜形成工程において大掛かりで
複雑な作業を伴い、生産性を向上させるという面で改良
の余地を残す。さらに、円筒状基体の両端近傍に原料ガ
ス吸い込み口を設けているため、プラズマの安定性及び
均一性の面で改良の余地を残す。また、図11にあらわ
す円筒状防着部材は全面に排気穴を設けているために、
円筒状防着部材内部で発生したプラズマが円筒状防着部
材外部へ多く漏れるので、プラズマの安定性が低下した
り、形成される堆積膜の膜質が低下することがある。さ
らに、堆積膜を基体に形成させる際反応容器内面に膜が
付着し、これらの膜が剥離して円筒状基体表面に飛来し
て、基体表面に形成される堆積膜に当たりその結果堆積
膜に欠陥が生じ、画像欠陥の原因となる場合がある。ま
た、一定期間毎に反応容器内面に付着した膜の清掃を行
わなければならず、定期的な装置メンテナンスを余儀な
くされ、生産性の面で好ましくない。
【0007】そこで本発明は、装置構成及び堆積膜形成
工程を複雑化することなく、堆積膜を基体の軸方向に対
して膜厚ムラ及び膜質ムラを低減した状態で形成し、さ
らに、防着部材の内側で発生するプラズマが防着部材の
外部へ漏れることを防止し、良質な電子写真感光体を作
製することを可能とするプラズマCVD法による堆積膜
形成装置及び方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するため、堆積膜形成装置及び方法をつぎのように構
成したことを特徴とするものである。すなわち、本発明
の堆積膜形成装置は、減圧可能で基体を収納するための
反応容器と、前記反応容器内に、放電電極と、基体加熱
ヒーターと、前記基体加熱ヒーターを内包するように設
置され放電電極を兼ねた回転可能な円筒状支持体とを有
し、前記円筒状支持体の長手方向に沿って設けられ前記
反応容器に原料ガスを供給する堆積膜形成用原料ガス導
入管と前記原料ガスを励起させるための電力供給手段
と、前記反応容器内を排気する手段とを備え、前記円筒
状支持体に支持される前記基体に堆積膜を形成するプラ
ズマCVD法による堆積膜形成装置において、前記反応
容器の反応空間内で前記円筒状支持体及び前記原料ガス
導入管を内包するように設置される円筒状防着部材の一
部領域が、複数の穴を有することを特徴としている。ま
た、本発明の堆積膜形成装置は、前記―部領域が該円筒
状防着部材の側面上部と側面下部の少なくともいずれか
―方に設けられていることを特徴としている。また、本
発明の堆積膜形成装置は、前記―部領域における開口率
が該円筒状防着部材の中心部の開口率よりも大きいこと
を特徴としている。また、本発明の堆積膜形成装置は、
前記円筒状防着部材に空けられた一つの前記穴の面積S
[mm2]が、0.5≦S≦250の範囲の中にあるこ
とを特徴としている。また、本発明の堆積膜形成装置
は、前記円筒状防着部材の軸方向の長さをL、前記円筒
状防着部材の側面上部に設けられた第1の前記一部領域
の幅を1a、前記円筒状防着部材の側面下部に設けられ
た第2の前記一部領域の幅を1bとすると、(1a+1
b)/Lが、0.1≦(1a+1b)/L≦0.6の範
囲の中にあることを特徴としている。また、本発明の堆
積膜形成装置は、前記反応容器内面と前記円筒状防着部
材外面間の距離d[mm]が、5≦d≦500の範囲の
中にあることを特徴としている。また、本発明の堆積膜
形成装置は、前記電力供給手段が、周波数が50MHz
以上450MHz以下の高周波放電エネルギーを印加す
ることを特徴としている。
【0009】また、本発明の堆積膜形成方法は、減圧可
能な反応容器内に設けられた放電電極と、基体加熱ヒー
ターと、前記基体加熱ヒーターを内包するように設置さ
れ放電電極を兼ねた回転可能な円筒状支持体と、前記円
筒状支持体の長手方向に沿って設けられた堆積膜形成用
原料ガス導入管と、前記反応容器内に供給された前記原
料ガスを励起させるための電力供給手段と、前記反応容
器内を排気する手段とを用いて、前記円筒状支持体に支
持される基体に堆積膜をプラズマCVD法によって形成
する堆積膜形成方法において、前記反応容器の反応空間
内で、円筒状防着部材を、前記円筒状支持体及び前記原
料ガス導入管を内包するように設置し、該円筒状防着部
材の一部領域に設けられた複数の穴を通して前記円筒状
防着部材に内包される空間から前記原料ガスを排気して
前記基体に堆積膜を形成することを特徴としている。ま
た、本発明の堆積膜形成方法は、前記―部領域は該円筒
状防着部材の側面上部と側面下部の少なくともいずれか
―方に設けられていることを特徴としている。また、本
発明の堆積膜形成方法は、前記―部領域における開口率
は該円筒状防着部材の中心部の開口率よりも大きいこと
を特徴としている。また、本発明の堆積膜形成方法は、
前記円筒状防着部材に空けられた一つの前記穴の面積S
[mm2]が、0.5≦S≦250の範囲の中にあるこ
とを特徴としている。また、本発明の堆積膜形成方法
は、前記円筒状防着部材の軸方向の長さをL、前記円筒
状防着部材上部に設けられた第1の前記一部領域の幅を
1a、前記円筒状防着部材の側面下部に設けられた第2
の前記一部領域の幅を1bとすると、(1a+1b)/
Lが、0.1≦(1a+1b)/L≦0.6の範囲の中
にあることを特徴としている。また、本発明の堆積膜形
成方法は、前記反応容器内面と前記円筒状防着部材外面
間の距離d[mm]が、5≦d≦500の範囲の中にあ
ることを特徴としている。また、本発明の堆積膜形成方
法は、前記電力供給手段は、周波数が50MHz以上4
50MHz以下であることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明者らは、従来の堆積膜形成
装置及び方法における前述の問題を克服し、前記した本
発明の目的を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、円筒
状防着部材を上記したように構成することにより、装置
構成及び堆積膜形成工程を大掛かりにかつ複雑化するこ
となく堆積膜形成中の原料ガスの軸方向の不均一を抑制
すること、即ち、形成された堆積膜の軸方向膜厚ムラ及
び膜質ムラを向上させることが可能になるとの知見を得
た。それにより、生産性よく良質な電子写真感光体を作
製することが可能となり、量産化を行う場合にその歩留
まりを飛躍的に向上させることが可能となることが分か
った。本発明は、該知見に基づいて完成に至ったもので
ある。
【0011】以下図面を用いて本発明の実施の形態につ
いて詳述する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る堆積膜形成装置に取りつけられる円筒状防着部
材の形状を模式的に示した図である。図1において円筒
状防着部材は、円筒状防着部材の一部領域、つまり側面
上部と側面下部に複数の穴(以降、排気穴と称す)から
なる穴帯(以降、排気穴帯501と称す)を設け、排気
穴帯を通して、円筒状防着部材に内包される空間より原
料ガスを排気する。
【0012】このような円筒状防着部材を使用した場
合、円筒状防着部材側面に空けられる一つの排気穴の面
積Sがある範囲にあることが重要であり、例えば一つの
排気穴の面積Sが極度に小さな場合においては、堆積膜
形成中に円筒状支持体や放電電極に付着した膜がはがれ
ること等によって生成したダストが排気穴に詰まること
があり、反応容器内圧力を安定制御できない場合があ
る。そのため形成される堆積膜の再現性の低下の原因と
なる場合があり、生産性が低下し好ましくない。また、
円筒状防着部材側面に空けられた一つの排気穴の面積S
が極度に大きな場合においては、円筒状防着部材内部で
発生したプラズマの円筒状防着部材外部への漏れ量が多
くなり、プラズマの安定性の低下、形成される堆積膜の
膜質低下を招く恐れがある。さらに、反応容器内面に膜
が付着し、堆積膜形成中にこれらの膜が剥離して円筒状
基体表面に飛来することにより、基体表面に形成される
堆積膜に欠陥が生じ、画像欠陥の原因となる場合があ
る。また、一定期間毎に反応容器内面に付着した膜の清
掃を行わなければならず、定期的な装置メンテナンスを
余儀なくされ、生産性の面で好ましくない。本発明の、
図1に示した円筒状防着部材を使用する場合、円筒状防
着部材側面に空けられた一つの排気穴の面積Smm
2は、0.5≦S≦250mm2の範囲であり、より好ま
しい範囲は5≦S≦100mm2である。
【0013】また、本発明の円筒状防着部材を使用した
場合、円筒状防着部材の軸方向の長さをL、円筒状防着
部材上部に設けられた排気穴帯の幅を1a、円筒状防着
部材下部に設けられた排気穴帯の幅を1bとして、(1
a+1b)/Lがある範囲にあることが重要であり、例
えば(1a+1b)/Lが極度に小さい場合において
は、円筒状防着部材の排気抵抗が極度に大きくなり、反
応容器内の圧力を所望の値に維持できず、所望の膜質を
得られない場合があり好ましくない。また、前記(1a
+1b)/Lが極度に大きい場合においては、円筒状防
着部材内部で発生したプラズマの円筒状部材外部への漏
れ量が多くなり、プラズマの安定性の低下、形成される
堆積膜の膜質低下を招く恐れがある。さらに、反応容器
内面に膜が付着し、堆積膜形成中にこれらの膜が剥離し
て円筒状基体表面に飛来することにより、基体表面に形
成される堆積膜に欠陥が生じ、画像欠陥の原因となる場
合がある。また、一定期間毎に反応容器内面に付着した
膜の清掃を行わなければならず、定期的な装置メンテナ
ンスを余儀なくされ、生産性の面で好ましくない。本発
明の、図1に示した円筒状防着部材を使用して円筒状基
体に堆積膜を形成する場合、円筒状防着部材の軸方向の
長さをL、円筒状防着部材の側面上部に設けられた排気
穴帯の幅を1a、円筒状防着部材の側面下部に設けられ
た排気穴帯の幅を1bとすると、その関係を、好ましく
は0.1≦(1a+1b)/L≦0.6、より好ましく
は0.2≦(1a+1b)/L≦0.4とすることが望
ましい。その結果、本発明の円筒状防着部材は開口率つ
まり円筒状防着部材の任意の領域における前記任意の領
域の面積に対する穴の総面積の率に関して側面上部乃至
側面下部の開口率が円筒状防着部材の開口率よりも大き
いという特徴を有する。
【0014】また、このような円筒状防着部材を使用し
た場合、反応容器内面と円筒状防着部材外面間の距離d
[mm](図6(B)、図7(B)、図8(B)を参
照)が極度に小さい場合、円筒状防着部材内の周方向で
原料ガスの分布にムラが生じ、そのため円筒状基体表面
に形成される堆積膜の周方向の膜厚ムラ及び周方向の膜
質ムラが生じる場合がある。また、前記距離dが極度に
大きな場合、反応容器内面と円筒状防着部材外面間でプ
ラズマが発生する恐れがあり、プラズマの安定性の低
下、形成される堆積膜の膜質低下を招く恐れがある。よ
って、図6、図7及び図8に示した堆積膜形成装置を使
用して円筒状基体に堆積膜を形成する場合、反応容器内
面と円筒状防着部材外面間の距離dmmを、好ましくは
5≦d≦500mm、より好ましくは30≦d≦300
mmの範囲とすることが望ましい。
【0015】また、本発明の円筒状防着部材を使用した
場合、原料ガスを分解するために印加される高周波放電
エネルギーの周波数がある範囲にあることが重要であ
り、例えば周波数が50MHz以下の場合、気相反応に
よって生成するポリシラン等が排気穴に詰まり、反応容
器内圧力の安定制御ができない場合があり、形成される
堆積膜の再現性の原因となり、生産性が低下し好ましく
ない。また、450MHz以上の場合、プラズマの安定
制御が容易ではなく生産性が低下する場合がある。よっ
て、図1に示した円筒状防着部材を使用する場合、原料
ガスを励起種化するために印可される高周波放電エネル
ギーの周波数は、50MHz以上450MHz以下の範
囲とすることが望ましい。
【0016】また本発明の堆積膜形成装置は本発明の円
筒状防着部材を固定して保持する保持手段を有している
が、保持方法としては図1に示す円筒状防着部材の排気
穴帯501が円筒状防着部材の端部から若干離間して設
けられているので排気穴帯501と円筒状防着部材端部
との間に不図示ネジ止め穴を設けて本発明の堆積膜形成
装置の円筒状防着部材保持手段と固定してもよい。また
本発明の堆積膜形成装置に本発明の円筒状防着部材保持
手段として例えば溝を設け、前記溝中で本発明の円筒状
防着部材保持手段の端部の一方と嵌合して固定すること
も出来る。また本発明の円筒状防着部材保持手段として
例えば図5に示す堆積膜形成装置の底部130を用いて
円筒状防着部材をそのまま底部130に置いてもよい。
また、本発明において使用される円筒状防着部材は、一
部領域にのみ穴を設けるだけではなく、例えば、円筒状
防着部材の中心部分にも穴が設けられていてもよい。中
心部分に穴が設けられている場合、例えば中心部分に設
けられている穴が、中心部分のみに設けられている場合
や、あるいは、中心部分に設けられた穴が一部領域にま
でまたぐように配置されている場合でも、前述した開口
率に関して一部領域における開口率は中心部における開
口率よりも大きいことが望ましい。
【0017】本発明において使用される円筒状防着部材
としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電
性防着部材としては、Al、Cr、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、電気絶縁性防着部材としては、Al23、Mg
O、ZrO2、SiO2、Si34等のセラミックス等が
挙げられる。特に本発明の堆積膜形成装置に保持される
円筒状防着部材の材質として、アルミナセラミックを用
いることが放電時の消費電力を低減することが出来ると
いう点で好ましい。また、本発明において使用される円
筒状防着部材に空けられる排気穴の形状は、円形、楕円
形、正方形等、特に制限されるものではない。また、本
発明において使用される円筒状防着部材としては、形成
される膜の密着性を高めるために、表面を粗面化処理さ
れたものが望ましい。また、本発明において使用される
円筒状防着部材としては、円筒状防着部材の内側で発生
するプラズマの安定性を保つため、直径を2000[m
m]以下とすることが望ましい。本発明において使用さ
れる原料ガス導入管としては、導電性でも電気絶縁性で
あってもよい。導電性ガス管としては、Al、Cr、M
o、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、電気絶縁性ガス管としては、A
23、MgO、ZnO2、SiO2、Si34等のセラ
ミックス等が挙げられる。
【0018】本発明において使用される基体としては、
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、Al、Cr、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。またリン青銅
も用いることができる。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
ミックス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使用することがで
きる。
【0019】本発明において使用される基体の形状は平
滑表面あるいは凹凸表面の円筒状であることができ、そ
の厚さは、所望通りの電子写真用感光体を形成し得るよ
うに適宜決定するが、電子写真用感光体としての可撓性
が要求される場合には、基体としての機能が充分発揮で
きる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかし
ながら、基体は製造上および取り扱い上、機械的強度等
の点から通常は10μm以上とされる。
【0020】本発明において使用されるSi供給用ガス
となり得る物質としては、SiH4、Si26、Si
8、Si410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、更に堆積膜形成時の取り扱い易さ、Si供給効
率の良さ等の点でSiH4、Si26が好ましいものと
して挙げられる。そして、形成される堆積膜中に水素原
子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御をいっ
そう容易になるようにはかり、本発明の目的を達成する
膜特性を得るために、これらのガスに更にH2および/
またはHeあるいは水素原子を含む珪素化合物のガスも
所望量混合して層形成を行ってもよい。また、各ガスは
単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合しても差し
支えないものである。
【0021】本発明において使用されるハロゲン原子供
給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガ
ス、ハロゲン化物、ハロゲンを含むハロゲン間化合物、
ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたは
ガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。ま
た、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素
とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含
む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げることがで
きる。本発明において好適に使用し得るハロゲン化合物
としては、具体的には弗素ガス(F2)、BrF、Cl
F、ClF3、BrF3、BrF5、IF3、IF7等のハ
ロゲン間化合物を挙げることができる。ハロゲン原子を
含む珪素化合物、いわゆるハロゲン原子で置換されたシ
ラン誘導体としては、具体的には、たとえばSiF4
Si26等の弗化珪素が好ましいものとして挙げること
ができる。本発明においては、堆積膜には必要に応じて
伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝
導性を制御する原子は、堆積膜中に万偏なく均一に分布
した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には
不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。
【0022】前記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IIIb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V
b族原子」と略記する)を使用することができる。第II
Ib族原子としては、具体的には、硼素(B)、アルミニ
ウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(I
n)、タリウム(Tl)等があり、特にB、Al、Ga
が好適である。第Vb族原子としては、具体的には燐
(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス
(Bi)等があり、特にP、Asが好適である。堆積膜
に含有される伝導性を制御する原子の含有量の百万分率
としては、好ましくは1×10-2〜1×104原子pp
m、より好ましくは5×10-2〜5×103原子pp
m、最適には1×10-1〜1×103原子ppmとされ
るのが望ましい。
【0023】伝導性を制御する原子、たとえば、第IIIb
族原子あるいは第Vb族原子を構造的に導入するには、
層形成の際に、第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは
第Vb族原子導入用の原料物質をガス状態で反応容器中
に、堆積膜を形成するための他のガスとともに導入すれ
ばよい。第IIIb族原子導入用の原料物質あるいは第Vb
族原子導入用の原料物質となり得るものとしては、常温
常圧でガス状のまたは、少なくとも層形成条件下で容易
にガス化し得るものが採用されるのが望ましい。
【0024】そのような第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、B26
410、B59、B511、B612、B610、B6
14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、Ga
Cl3、Ga(CH33、InCl3、TlCl3等も挙
げることができる。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、PH
3、P24等の水素化燐、PH4I、PF3、PF5、PC
3、PCl5、PBr3、PBr5、PI3等のハロゲン
化燐が挙げられる。この他、AsH3、AsF3、AsC
3、AsBr3、AsF5、SbH3、SbF3、Sb
5、SbCl3、SbCl5、BiH3、BiCl3、B
iBr3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。
【0025】本発明においては、形成される堆積膜の表
面には、耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧
性、使用環境特性、耐久性に優れたアモルファスシリコ
ン系の表面層を形成することが好ましい。表面層はアモ
ルファスシリコン系の材料であればいずれの材質でも可
能であるが、例えば、水素原子(H)及び/またはハロ
ゲン原子(X)を含有し、さらに炭素原子を含有するア
モルファスシリコン、等の材料が好適に用いられる。S
i供給用ガスとなり得る物質としては、SiH4、Si2
6、SiH8、Si410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、更に堆積膜形成時の取り扱い易さ、
Si供給効率の良さ等の点でSiH4、Si26が好ま
しいものとして挙げられる。また、これらのSi供給用
の原料ガスを必要に応じてH2および/またはHe等の
ガスにより希釈して使用してもよい。
【0026】また、C供給用ガスとなり得る物質として
は、CH4、C22、C26、C38、C410等のガス
状態の、またはガス化し得る炭化水素が有効に使用され
るものとして挙げられ、さらに堆積膜形成時の取り扱い
易さ、C供給率の良さ等の点でCH4、C22、C26
が好ましいものとして挙げられる。また、これらのC供
給用の原料ガスを必要に応じてH2および/またはHe
等のガスにより希釈して使用してもよい。 (第2の実施の形態)本発明の第2の実施の形態に関わ
る堆積膜形成装置は、図9(A),(B)に示すように
一本の原料ガス導入管513が、反応容器510に配置
されることが特徴である。その他に関しては第1の実施
の形態で説明した図8(A),(B)が示す堆積膜形成
装置と同じである。図9(A)は本発明の第2の実施の
形態に係る堆積膜形成装置を側面からあらわした模式的
断面図である。また、図9(B)は本発明の第2の実施
の形態に係る堆積膜形成装置を上方から表した模式的断
面図である。図9(A)に示すように原料ガス導入管5
13は、一本で反応容器510に配置される。また円筒
状支持体511は原料ガス導入管513の配置位置を中
心に同心円状に複数等間隔に配置され、各円筒状支持体
511と原料ガス導入管513との距離はみな同じ距離
である。また放電電極518も原料ガス導入管513の
配置位置を中心に同心円状に複数等間隔に配置され、各
放電電極518と原料ガス導入管513との距離はみな
同じ距離である。また円筒状防着部材517は、原料ガ
ス導入管513と放電電極518とを内包するように配
置される。また、基体加熱用ヒーター512は円筒状基
体519の内部に位置するように配置されており、また
マッチングボックス514、原料ガス配管515、真空
計516、スロットルバルブ520は、図8(A),
(B)に記載の堆積膜形成装置と同様に配置されてい
る。本実施の形態の堆積膜形成装置は、前述した図1、
2、3、4の円筒状防着部材を用いることが出来るの
で、第1の実施の形態で説明した堆積膜形成装置と同様
に、良質の堆積膜を円筒状基体上に堆積できる。これは
反応容器内から剥離して飛散する飛散物等が円筒状基体
上の堆積物の成長を阻害することを円筒状防着部材が防
ぐからである。また放電空間内の原料ガス導入管の数が
少ないため放電がより均一に発生する。また原料ガス導
入管の数が1本と少ないためにメンテナンスが極めて容
易となる。また本発明の堆積膜形成装置は、このほか
に、例えば図10(A),(B)に示すように一本の原
料ガス導入管513が、反応容器510に配置され、且
つ放電電極518と原料ガス導入管513との間に円筒
状防着部材517が配置する形態も好ましい。この場
合、放電電極518が円筒状防着部材の外側に配置され
ており、円筒状防着部材517内には一本のガス導入管
と円筒状基体しかないので、基体上の堆積物の成長を阻
害する飛散物が殆ど飛散せず、また前述した図1、2、
3、4の円筒状防着部材を用いることが出来るので、第
1の実施の形態で説明した堆積膜形成装置と同様に良質
の堆積膜を円筒状基体に堆積できる。
【0027】
【実施例】以下、本発明の装置及び方法について、実施
例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより
限定されるものではない。 (実施例1)長さ360mm、外径φ80mmの鏡面加
工を施したアルミニウム製シリンダー(円筒状基体)を
載置したアルミニウム製ホルダー(円筒状支持体)を使
用し、図6に示した装置において、発振周波数105M
Hzの高周波電源を使用して円筒状基体上に、電荷注入
阻止層、光導電層および表面層からなる光受容層を表1
に示す作製条件により形成した。
【0028】
【表1】 なお本例では、比較例として図2,3,4,11に示す
円筒状防着部材を用意し、そして図1に示す本発明の円
筒状防着部材を用意し、基体上に堆積膜を形成し、堆積
膜を有する基体の特性を評価する。基体上に堆積膜を形
成する際の方法を以下の(イ)乃至(ヘ)に分ける。つ
まり(イ)円筒状防着部材を設置せずに堆積膜を形成す
る方法、(ロ)側面全面に複数の排気穴を設けた円筒状
防着部材(図11)を設置して堆積膜を形成する方法、
(ハ)側面中央部に複数の排気穴からなる排気穴帯を設
けた円筒状防着部材(図2)を設置して堆積膜を形成す
る方法、(ニ)側面上部に複数の排気穴からなる排気穴
帯を設けた円筒状防着部材(図3)を設置して堆積膜を
形成する方法、(ホ)側面下部に複数の排気穴からなる
排気穴帯を設けた円筒状防着部材(図4)を設置して堆
積膜を形成する方法、(へ)側面上部及び側面下部に複
数の排気穴からなる排気穴帯を設けた円筒状防着部材
(図1)を設置して堆積膜を形成する方法、以上の6通
りの方法で電子写真用感光体の作製を行った。作製した
電子写真用感光体の、軸方向の膜厚ムラ及び電子写真特
性の軸方向ムラ、及び画像特性について評価した。その
結果を表2に示す。表2から、図1に示した、側面上部
及び側面下部に複数の排気穴からなる排気穴帯を設けた
円筒状防着部材を使用することにより良好な電子写真感
光体を得ることが出来た。
【0029】
【表2】 なお表中に示した評価ランクA,B,C,Dの評価基準
は各評価項目において夫々以下のとうりである。
【0030】『軸方向膜厚ムラ』膜厚の測定には渦電流
式膜厚測定器を用い、作製した各々の感光体の軸方向に
上端から下端まで3cm刻みで計11点の膜厚を測定
し、最大値(Max)と最小値(Min)の差、及び測
定した11点の平均値(Ave)から、最大値と最小値
の差と平均値の比(Max−Min)/Aveを求め、
(イ)乃至(ヘ)の各方法で形成された堆積膜を実施例
1の(ロ)で説明した方法で形成された堆積膜と比較す
ることによって各方法によって形成された堆積膜の軸方
向膜厚ムラを以下のランクに区分した。 A 実施例1の(ロ)と比較して40%以上の低減 B 実施例1の(ロ)と比較して20%以上40%未満
の低減 C 実施例1の(ロ)と比較して同等以上20%未満の
低減 D 実施例1の(ロ)と比較して増加 『電子写真特性ムラ』作製した各々の感光体を電子写真
装置(キヤノン製NP6550を実験用に改造)にセッ
トして、電子写真特性を評価した。 帯電能測定方法 プロセススピード380mm/sec、前露光ハロゲン
ランプ光)4luxsec、帯電器の電流値1000μ
Aの条件にて、電子写真感光体の現像器位置での暗部表
面電位を表面電位計により測定する。 感度測定方法 電子写真感光体の現像位置での暗部表面電位を400v
に帯電させる。そして像露光光源にフィルターを使用し
て550nm付近に強度ピークを持つハロゲンランプ光
を照射し、電子写真感光体の現像位置での明部表面電位
が所定の値になるように光量を調整する。このときの光
量により感度の測定を行う。軸方向帯電能ムラ、軸方向
感度ムラ評価方法作製した各々の感光体の軸方向に上端
から下端まで3cm刻みで計11点の帯電能、感度を測
定し、最大値(Max)と最小値(Min)の差、及び
測定した11点の平均値(Ave)から、最大値と最小
値の差と平均値の比(Max−Min)/Aveを求
め、それぞれについて実施例1の(ロ)と比較すること
によって以下のランクに区分した。軸方向帯電能ムラ A 実施例1の(ロ)と比較して40%以上の低減 B 実施例1の(ロ)と比較して20%以上40%未満
の低減 C 実施例1の(ロ)と比較して同等以上20%未満の
低減 D 実施例1の(ロ)と比較して増加 軸方向感度ムラ A 実施例1の(ロ)と比較して40%以上の低減 B 実施例1の(ロ)と比較して20%以上40%未満
の低減 C 実施例1の(ロ)と比較して同等以上20%未満の
低減 D 実施例1の(ロ)と比較して増加 白ポチ キヤノン製全面黒チャート(部品番号:FY9−907
3)を用いてベタ黒画像を形成し、得られた画像の任意
の一定面積内にある直径0.2[mm]以上の白ポチに
ついて評価した。ランクは以下のとおり A 実施例1の(ロ)と比較して50%未満に低減 B 実施例1の(ロ)と比較して50%以上75%未満
に低減 C 実施例1の(ロ)と比較して75%以上同等未満に
低減 D 実施例1の(ロ)と比較して同等もしくはそれ以上
に増加 (実施例2)長さ360mm、外径φ80mmの鏡面加
工を施したアルミニウム製シリンダー(円筒状基体)を
載置したアルミニウム製ホルダー(円筒状支持体)を使
用し、図6に示した装置において、発振周波数105M
Hzの高周波電源を使用して円筒状基体上に、電荷注入
阻止層、光導電層および表面層からなる光受容層を作製
し表1に示す作製条件により形成した。なお本例では、
図1に示した、側面上部と側面下部に複数の排気穴から
なる排気穴帯を設けた円筒状防着部材を使用し(イ)円
筒状防着部材に空けられた一つの排気穴の面積を0.3
mm2としたもの、(ロ)前記排気穴の面積を0.5m
2としたもの、(ハ)前記排気穴の面積を5mm2とし
たもの、(ニ)前記排気穴の面積を30mm2としたも
の、(ホ)前記排気穴の面積を100mm2としたも
の、(へ)前記排気穴の面積を250mm2としたも
の、(卜)前記排気穴の面積を300mm2としたもの
をそれぞれ用いて電子写真用感光体の作製を行った。作
製した電子写真用感光体の、電子写真特性、電子写真特
性の再現性及び白ポチについて評価した。その結果を表
3に示す。表3から、円筒状防着部材側面に空けられる
一つの排気穴の面積S[mm2]を0.5≦S≦250
とすることにより良好な電子写真用感光体を得ることが
出来た。
【0031】
【表3】 尚、各特性の測定方法は実施例1と同様であり、表中に
示した評価ランクA,B,Cの評価基準は各評価項目に
おいて以下のとうりである。
【0032】帯電能及び感度評価方法 実施例1に記述した方法で電子写真感光体を10本作製
し、各々の感光体の帯電能、感度、光メモリーを測定し
その平均値を求める。それぞれについて実施例2の
(イ)と比較することによって以下のランクに区分し
た。 帯電能 A 実施例2の(イ)と比較して10%以上の向上 B 実施例2の(イ)と比較して5%以上10%未満の
向上 C 実施例2の(イ)と比較して同等以上5%未満の向
上 D 実施例2の(イ)以下 感度 A 実施例2の(イ)と比較して10%以上の向上 B 実施例2の(イ)と比較して5%以上10%未満の
向上 C 実施例2の(イ)と比較して同等以上5%未満の向
上 D 実施例2の(イ)以下 帯電能及び感度の再現性評価方法 実施例1に記述した方法で電子写真感光体を10本作製
し、各々の感光体の帯電能、感度を測定しその平均値を
求める。それぞれについて平均値より−5%を下限、+
5%を上限とした規格を設定し、その規格から帯電能、
感度の値がはずれた感光体の本数の割合について実施例
2の(イ)と比較することによって以下のランクに区分
した。 帯電能の再現性 A 実施例2の(イ)と比較して規格外の本数の割合が
25%未満 B 実施例2の(イ)と比較して規格外の本数の割合が
25%以上50%未満 C 実施例2の(イ)と比較して規格外の本数の割合が
50%以上同等未満 D 実施例2の(イ)と比較して規格外の本数の割合が
同等もしくは増加 感度の再現性 A 実施例2の(イ)と比較して規格外の本数の割合が
25%未満 B 実施例2の(イ)と比較して規格外の本数の割合が
25%以上50%未満 C 実施例2の(イ)と比較して規格外の本数の割合が
50%以上同等未満 D 実施例2の(イ)と比較して規格外の本数の割合が
同等もしくは増加 白ポチ A 実施例2の(イ)と比較して50%未満に低減 B 実施例2の(イ)と比較して50%以上75%未満
に低減 C 実施例2の(イ)と比較して75%以上同等未満に
低減 D 実施例2の(イ)と比較して同等もしくはそれ以上
に増加 (実施例3)長さ360mm、外径φ80mmの鏡面加
工を施したアルミニウム製シリンダー(円筒状基体)を
載置したアルミニウム製ホルダー(円筒状支持体)を使
用し、図6に示した装置において、発振周波数105M
Hzの高周波電源を使用して円筒状基体上に、電荷注入
阻止層、光導電層および表面層からなる光受容層を作製
し表1に示す作製条件により形成した。(但し、防着部
材の排気抵抗が大きいために所望の圧力が得られない場
合は、スロットルバルブを全開にした場合での圧力条件
で堆積膜を形成した。) なお本例では、図1に示した、側面上部と側面下部に複
数の排気穴からなる排気穴帯を設けた円筒状防着部材を
使用し、円筒状防着部材側面に空けられる一つの排気穴
の面積を40mm2とし、(イ)円筒状防着部材の軸方
向の長さL、円筒状防着部材の側面上部に設けられた排
気穴帯の幅1a及び円筒状防着部材の側面下部に設けら
れた排気穴帯1bの関係(1a+1b)/Lを0.0
5、(ロ)前記(1a+1b)/Lを0.1、(ハ)前
記(1a+1b)/Lを0.2、(ニ)前記(1a+1
b)/Lを0.3、(ホ)前記(1a+1b)/Lを
0.4、(へ)前記(1a+1b)/Lを0.6、
(ト)前記(1a+1b)/Lを0.8、とした7種の
円筒状防着部材を用いて電子写真用感光体の作製を行っ
た。作製した電子写真用感光体の、電子写真特性及び白
ポチについて評価した。その結果を表4に示す。表4か
ら、円筒状防着部材の軸方向の長さL、円筒状防着部材
の側面上部に設けられた排気穴帯の幅1a及び円筒状防
着部材の側面下部に設けられた排気穴帯1bの関係を
0.1≦(1a+1b)/L≦0.6とすることで良好
な電子写真用感光体を得ることが出来た。
【0033】
【表4】 尚、帯電能及び感度及び白ぽちの測定方法は実施例1及
び実施例2と同様であり、評価方法は以下のとおりであ
る。
【0034】白ポチ、帯電能及び感度評価方法 帯電能 A 実施例3の(イ)と比較して10%以上の向上 B 実施例3の(イ)と比較して5%以上10%未満の
向上 C 実施例3の(イ)と比較して同等以上5%未満の向
上 D 実施例3の(イ)以下 感度 A 実施例3の(イ)と比較して10%以上の向上 B 実施例3の(イ)と比較して5%以上10%未満の
向上 C 実施例3の(イ)と比較して同等以上5%未満の向
上 D 実施例3の(イ)以下 白ポチ A 実施例3の(イ)と比較して50%未満に低減 B 実施例3の(イ)と比較して50%以上75%未満
に低減 C 実施例3の(イ)と比較して75%以上同等未満に
低減 D 実施例3の(イ)と比較して同等もしくはそれ以上
に増加 (実施例4)長さ360mm、外径φ80mmの鏡面加
工を施したアルミニウム製シリンダー(円筒状基体)を
載置したアルミニウム製ホルダー(円筒状支持体)を使
用し、図6に示した装置において、発振周波数105M
Hzの高周波電源を使用して円筒状基体上に、電荷注入
阻止層、光導電層および表面層からなる光受容層を作製
し表1に示す作製条件により形成した。なお本例では、
図1に示した、側面上部と側面下部に複数の排気穴から
なる排気穴帯を設けた円筒状防着部材を使用し、円筒状
防着部材側面に空けられる一つの排気穴の面積を40m
2、及び円筒状防着部材の軸方向の長さL、円筒状防
着部材の側面上部に設けられた排気穴帯の幅1a及び円
筒状防着部材の側面下部に設けられた排気穴帯1bの関
係(1a+1b)/Lを0.3とし、(イ)反応容器内
面と円筒状防着部材外面間の距離dを3mm、(ロ)前
記距離dを5mm、(ハ)前記距離dを30mm、
(ニ)前記距離dを100mm、(ホ)前記距離dを3
00mm、(へ)前記距離dを500mm、(ト)前記
距離dを700mmとした7通りの条件により電子写真
用感光体の作製を行った。作製した電子写真用感光体
の、電子写真特性について評価した。その結果を表5に
示す。表5から、反応容器内面と円筒状防着部材外面の
距離d[mm]を5≦d≦500とすることで良好な電
子写真用感光体を得ることが出来た。
【0035】
【表5】 尚、電子写真特性及び白ぽちの測定方法は実施例1、実
施例2及び実施例3と同様である。
【0036】帯電能、感度、周方向膜厚ムラ、周方向帯
電能ムラ及び周方向膜厚ムラ評価方法の各評価ランクの
評価基準は以下の通りである。 帯電能 A 実施例4の(イ)と比較して10%以上の向上 B 実施例4の(イ)と比較して5%以上10%未満の
向上 C 実施例4の(イ)と比較して同等以上5%未満の向
上 D 実施例4の(イ)以下 感度 A 実施例4の(イ)と比較して10%以上の向上 B 実施例4の(イ)と比較して5%以上10%未満の
向上 C 実施例4の(イ)と比較して同等以上5%未満の向
上 D 実施例4の(イ)以下 周方向膜厚ムラ 作製した各々の感光体のうち、図6に示すように、反応
容器に接続された排気配管の中心線Pに対向する感光体
の部分Qにおいて周方向45度刻みで計8点の膜厚を測
定し(軸方向中位置)、最大値(Max)と最小値(M
in)の差、及び測定した8点の平均値(Ave)か
ら、最大値と最小値の差と平均値の比(Max−Mi
n)/Aveを求め、それぞれについて実施例4の
(イ)と比較することによって以下のランクに区分し
た。 A 実施例4の(イ)と比較して40%以上の低減 B 実施例4の(イ)と比較して20%以上40%未満
の低減 C 実施例4の(イ)と比較して同等以上20%未満の
低減 D 実施例4の(イ)と比較して増加 周方向帯電能、感度ムラ 作製した各々の感光体の周方向45度刻みで計8点の帯
電能、感度を測定し(軸方向中位置)、最大値(Ma
x)と最小値(Min)の差、及び測定した8点の平均
値(Ave)から、最大値と最小値の差と平均値の比
(Max−Min)/Aveを求め、それぞれについて
実施例4の(イ)と比較することによって以下のランク
に区分した。 周方向帯電能ムラ A 実施例4の(イ)と比較して40%以上の低減 B 実施例4の(イ)と比較して20%以上40%未満
の低減 C 実施例4の(イ)と比較して同等以上20%未満の
低減 D 実施例4の(イ)と比較して増加 周方向感度ムラ A 実施例4の(イ)と比較して40%以上の低減 B 実施例4の(イ)と比較して20%以上40%未満
の低減 C 実施例4の(イ)と比較して同等以上20%未満の
低減 D 実施例4の(イ)と比較して増加 (実施例5)図6に示した堆積膜形成装置において、発
振周波数105MHzの高周波電源を使用し、表6に示
した条件に従って、アルミニウム製の直径80mm、の
円筒状基体に非晶質半導体膜を形成し電子写真用感光体
を作製した。また本実施例では、図1に示した側面上部
と側面下部に複数の排気穴からなる排気穴帯を設けた円
筒状防着部材を使用し、排気穴の面積は40mm2、円
筒状防着部材側面上部の排気穴帯の幅1a、側面下部の
排気穴帯1b及び円筒状防着部材の長さLの関係(1a
+1b)/L=0.3、反応容器内面と円筒状防着部材
外面間の距離は50mm及び円筒状防着部材の直径を4
50mmとしている。作製した電子写真用感光体を実験
用に改造したキヤノン製複写機NP6550に設置し、
実施例1〜4と同様に膜厚ムラ、電子写真特性、電子写
真特性ムラ、電子写真特性の再現性及び白ポチについて
評価したところ、良好な結果が得られた。更に得られた
感光体を実験用に改造したキヤノン製複写機NP655
0に設置し画像を出したところ、ハーフトーン画像にム
ラはなく、均一な画像が得られた。更に文字原稿を複写
したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。また
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
ることが出来た。
【0037】
【表6】 (比較例1)本例では実施例5と同様に図6に示した堆
積膜形成装置を使用し、図1に示した円筒状防着部材に
代えて、図11に示した側面全面に複数の排気穴を設け
た円筒状防着部材を使用し、発振周波数105MHzの
高周波電源を使用して、実施例5と同様に表6に示した
条件に従ってアルミニウム製の直径80mmの円筒状基
体に非晶質膜を形成し電子写真感光体を作製した。また
本例では、排気穴の面積は40mm2、反応容器内面と
円筒状防着部材外面間の距離は50mm及び円筒状防着
部材の直径は450mmとしている。作製した電子写真
用感光体を実験用に改造したキヤノン製複写機NP65
50に設置し、実施例5で作製した電子写真感光体と膜
厚ムラ、電子写真特性、電子写真特性ムラ、電子写真特
性の再現性及び白ポチについて比較したところ、実施例
5で作製した電子写真感光体の方が優れた電子写真特性
を示した。
【0038】(実施例6)本例では実施例5で使用した
図6に示した堆積膜形成装置に代えて、図7に示した堆
積膜形成装置において、発振周波数105MHzの高周
波電源を使用し、表6に示した条件に従って、アルミニ
ウム製の直径80mmの円筒状基体に非晶質半導体膜を
形成し電子写真用感光体を作製した。また本例では、図
1に示した側面上部と側面下部に複数の排気穴からなる
排気穴帯を設けた円筒状防着部材を使用し、排気穴の面
積は40mm2、円筒状防着部材側面上部の排気穴帯の
幅1a、側面下部の排気穴帯1b及び円筒状防着部材の
長さLの関係(1a+1b)/L=0.3、反応容器内
面と円筒状防着部材外面間の距離は50mm及び円筒状
防着部材の直径は実施例5における450mmを代えて
700mmとしている。作製した電子写真用感光体を実
験用に改造したキヤノン製複写機NP6550に設置
し、実施例1〜4と同様に膜厚ムラ、電子写真特性、電
子写真特性ムラ、電子写真特性の再現性及び白ポチにつ
いて評価したところ、良好な結果が得られた。更に得ら
れた感光体を実験用に改造したキヤノン製複写機NP6
550に設置し画像を出したところ、ハーフトーン画像
にムラはなく、均一な画像が得られた。更に文字原稿を
複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。
また写真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な画像
を得ることが出来た。
【0039】(実施例7)本例では実施例6で使用した
図7に示した堆積膜形成装置に代えて、図8に示した堆
積膜形成装置において、発振周波数105MHzの高周
波電源を使用し、表6に示した条件に従って、アルミニ
ウム製の直径80mmの円筒状基体に非晶質半導体膜を
形成し、電子写真用感光体を作製した。また本実施例で
は、図1に示した側面上部と側面下部に複数の排気穴か
らなる排気穴帯を設けた円筒状防着部材を使用し、排気
穴の面積は40mm2、円筒状防着部材側面上部の排気
穴帯の幅1a、側面下部の排気穴帯1b及び円筒状防着
部材の長さLの関係(1a+1b)/L=0.3、反応
容器内面と円筒状防着部材外面間の距離は50mm及び
円筒状防着部材の直径は実施例6における700mmを
代えて800mmとしている。作製した電子写真用感光
体を実験用に改造したキヤノン製複写機NP6550に
設置し、実施例1〜4と同様に膜厚ムラ、電子写真特
性、電子写真特性ムラ、電子写真特性の再現性及び白ポ
チについて評価したところ、良好な結果が得られた。更
に得られた感光体を実験用に改造したキヤノン製複写機
NP6550に設置し画像を出したところ、ハーフトー
ン画像にムラはなく、均一な画像が得られた。更に文字
原稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得ら
れた。また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出来た。
【0040】(実施例8)図8の堆積膜形成装置におい
て、発振周波数105MHzの高周波電源を使用して、
本例では実施例7に示したアルミニウム製の直径80m
mの円筒状基体に代えて、直径30mmの円筒状基体
に、表6に示した条件に従って、非晶質半導体膜を形成
し、電子写真用感光体を作製した。また本実施例では、
図1に示した側面上部と側面下部に複数の排気穴からな
る排気穴帯を設けた円筒状防着部材を使用し、排気穴の
面積は実施例7に示した40mm2に代えて20mm2
し、円筒状防着部材側面上部の排気穴帯の幅1a、側面
下部の排気穴帯1b及び円筒状防着部材の長さLの関係
(1a+1b)/L=0.3とし、反応容器内面と円筒
状防着部材外面間の距離は実施例7に示した50mmに
代えて40mmとし、円筒状防着部材の直径は実施例7
で示した800mmに代えて600mmとしている。作
製した電子写真用感光体を実験用に改造したキヤノン製
複写機NP6030に設置し、実施例1〜4と同様に膜
厚ムラ、電子写真特性、電子写真特性ムラ、電子写真特
性の再現性及び白ポチについて評価したところ、良好な
結果が得られた。更に得られた感光体を実験用に改造し
たキヤノン製複写機NP6030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なく、均一な画像が
得られた。更に文字原稿を複写したところ、黒濃度が高
く鮮明な画像が得られた。また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出来た。
【0041】(実施例9)図6に示した堆積膜形成装置
において、発振周波数105MHzの高周波電源を使用
し、実施例5に示した表6に代えて表7に示した条件に
従って、アルミニウム製の直径80[mm]の円筒状基
体に非晶質半導体膜を形成し、電子写真用感光体を作製
した。また本実施例では、図1に示した側面上部と下部
に複数の排気穴からなる排気穴帯を設けた円筒状防着部
材を使用し、排気穴の面積は40mm2、円筒状防着部
材側面上部の排気穴帯の幅1a、側面下部の排気穴帯1
b及び円筒状防着部材の長さLの関係(1a+1b)/
L=0.3、反応容器内面と円筒状防着部材外面間の距
離は50mm及び円筒状防着部材の直径は450mmと
している。作製した電子写真用感光体を実験用に改造し
たキヤノン製複写機NP6550に設置し、実施例1〜
4と同様に膜厚ムラ、電子写真特性、電子写真特性ム
ラ、電子写真特性の再現性及び白ポチについて評価した
ところ、いずれの電子写真用感光体も実施例1〜4と同
様に良好な結果が得られた。更に得られた感光体を実験
用に改造したキヤノン製複写機NP6550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なく、均
一な画像が得られた。更に文字原稿を複写したところ、
黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。また写真原稿の複
写においても原稿に忠実で鮮明な画像を得ることが出来
た。
【0042】
【表7】 (実施例10)図6に示した堆積膜形成装置において、
実施例9の発振周波数105MHzに代えて発振周波数
50MHzの高周波電源を使用し、表7に示した条件に
従って、アルミニウム製の直径80[mm]、の円筒状
基体に非晶質半導体膜を形成し電子写真用感光体を作製
した。また本実施例では、図1に示した側面上部と側面
下部に複数の排気穴からなる排気穴帯を設けた円筒状防
着部材を使用し、排気穴の面積は40mm2、円筒状防
着部材側面上部の排気穴帯の幅1a、側面下部の排気穴
帯1b及び円筒状防着部材の長さLの関係(1a+1
b)/L=0.3、反応容器内面と円筒状防着部材外面
間の距離は50mm及び円筒状防着部材の直径は450
mmとしている。作製した電子写真用感光体を実験用に
改造したキヤノン製複写機NP6550に設置し、実施
例1〜4と同様に膜厚ムラ、電子写真特性、電子写真特
性ムラ、電子写真特性の再現性及び白ポチについて評価
したところ、良好な結果が得られた。更に得られた感光
体を実験用に改造したキヤノン製複写機NP6550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
なく、均一な画像が得られた。更に文字原稿を複写した
ところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。また写真
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
とが出来た。
【0043】(実施例11)図6に示した堆積膜形成装
置において、実施例9の発振周波数105MHzに代え
て発振周波数450MHzの高周波電源を使用し、表7
に示した条件に従って、アルミニウム製の直径80m
m、の円筒状基体に非晶質半導体膜を形成し電子写真用
感光体を作製した。また本実施例では、図1に示した側
面上部と側面下部に複数の排気穴からなる排気穴帯を設
けた円筒状防着部材を使用し、排気穴の面積は40mm
2、円筒状防着部材側面上部の排気穴帯の幅1a、側面
下部の排気穴帯1b及び円筒状防着部材の長さLの関係
(1a+1b)/L=0.3、反応容器内面と円筒状防
着部材外面間の距離は50mm及び円筒状防着部材の直
径は450mmとしている。作製した電子写真用感光体
を実験用に改造したキヤノン製複写機NP6550に設
置し、実施例1〜4と同様に膜厚ムラ、電子写真特性、
電子写真特性ムラ、電子写真特性の再現性及び白ポチに
ついて評価したところ、良好な結果が得られた。更に得
られた感光体を実験用に改造したキヤノン製複写機NP
6550に設置し画像を出したところ、ハーフトーン画
像にムラはなく、均一な画像が得られた。更に文字原稿
を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られ
た。また写真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な
画像を得ることが出来た。
【0044】(実施例12)本実施例では実施例9で使
用した図6に示した堆積膜形成装置に代えて、図5に示
すように、放電電極を円筒状防着部材と反応容器の間に
配置した堆積膜形成装置において、発振周波数105M
Hzの高周波電源を使用し、表7に示した条件に従っ
て、アルミニウム製の直径80mm、の円筒状基体に非
晶質半導体膜を形成し電子写真用感光体を作製した。ま
た本実施例では、図1に示した側面上部と側面下部に複
数の排気穴からなる排気穴帯を設けた、アルミナセラミ
ックス製の円筒状防着部材を使用し、排気穴の面積は4
0mm2、円筒状防着部材側面上部の排気穴帯の幅1
a、側面下部の排気穴帯1b及び円筒状防着部材の長さ
Lの関係(1a+1b)/L=0.3、反応容器内面と
円筒状防着部材外面間の距離は実施例9に示す50mm
に代えて200mmとし、円筒状防着部材の直径は実施
例9に示す450mmに代えて600mmとしている。
本実施例で使用する本発明の堆積膜形成装置は放電電極
を円筒状防着部材と反応容器の間に配置しているので円
筒状防着部材内にパワーを閉じ込めることができる。作
製した電子写真用感光体を実験用に改造したキヤノン製
複写機NP6550に設置し、実施例1〜4と同様に膜
厚ムラ、電子写真特性、電子写真特性ムラ、電子写真特
性の再現性及び白ポチについて評価したところ、良好な
結果が得られた。更に得られた感光体を実験用に改造し
たキヤノン製複写機NP6550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なく、均一な画像が
得られた。更に文字原稿を複写したところ、黒濃度が高
く鮮明な画像が得られた。また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。
【0045】
【発明の効果】本発明の堆積膜形成装置及び方法によれ
ば、反応容器内の円筒状支持体及び原料ガス導入管を内
包するように設置した円筒状防着部材の側面上部と側面
下部に設けられた複数の排気穴を通して原料ガスを排気
して堆積膜を形成するように構成したことにより、電子
写真用感光体を作製する際に、装置構成及び堆積膜形成
工程を複雑化することなく、堆積膜形成中の原料ガスの
軸方向の不均一に起因する、軸方向の膜厚ムラ及び膜質
ムラの低減を可能にする堆積膜形成装置及び方法を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラズマCVD法による堆積膜形成装
置における、円筒状防着部材を示す模式的な説明図であ
る。
【図2】本発明の実施例で用いられた、円筒状防着部材
を示す模式的な説明図である。
【図3】本発明の実施例で用いられた、円筒状防着部材
を示す模式的な説明図である。
【図4】本発明の実施例で用いられた、円筒状防着部材
を示す模式的な説明図である。
【図5】本発明に用いることができる電子写真用光受容
部材の光受容層を形成するための堆積膜形成装置の一例
で、プラズマCVD法による電子写真用光受容部材の製
造装置の模式的説明図である。(A)は装置を横から見
た図であり、(B)は装置を真上から見た図である。
【図6】本発明に用いることができる電子写真用光受容
部材の光受容層を形成するための堆積膜形成装置の一例
で、プラズマCVD法による電子写真用光受容部材の製
造装置の模式的説明図である。(A)は装置を横から見
た図であり、(B)は装置を真上から見た図である。
【図7】本発明に用いることができる電子写真用光受容
部材の光受容層を形成するための堆積膜形成装置の一例
で、プラズマCVD法による電子写真用光受容部材の製
造装置の模式的説明図である。(A)は装置を横から見
た図であり、(B)は装置を真上から見た図である。
【図8】本発明に用いることができる電子写真用光受容
部材の光受容層を形成するための堆積膜形成装置の一例
で、プラズマCVD法による電子写真用光受容部材の製
造装置の模式的説明図である。(A)は装置を横から見
た図であり、(B)は装置を真上から見た図である。
【図9】本発明に用いることができる電子写真用光受容
部材の光受容層を形成するための堆積膜形成装置の一例
で、プラズマCVD法による電子写真用光受容部材の製
造装置の模式的説明図である。(A)は装置を横から見
た図であり、(B)は装置を真上から見た図である。
【図10】本発明に用いることができる電子写真用光受
容部材の光受容層を形成するための堆積膜形成装置の一
例で、プラズマCVD法による電子写真用光受容部材の
製造装置の模式的説明図である。(A)は装置を横から
見た図であり、(B)は装置を真上から見た図である。
【図11】従来のプラズマCVD法による電子写真用光
受容部材の製造装置における、排気穴が全面に空けられ
た円筒状防着部材を示す模式的な説明図である。
【符号の説明】
110、510:反応容器 111、511:円筒状支持体 112、512:基体加熱用ヒーター 113、513:原料ガス導入管 114、514:マッチングボックス 115、515:原料ガス配管 116、516:真空計 117、517:円筒状防着部材 118、518:放電電極 119、519:円筒状基体 120、520:スロットルバルブ 130:底部 313:原料ガス導入管 314:原料ガス導入管 318:放電電極 319:放電電極 501:排気穴帯
───────────────────────────────────────────────────── 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 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 村山 仁 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 (72)発明者 大塚 崇志 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 (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 (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】減圧可能で基体を収納するための反応容器
    と、前記反応容器内に、放電電極と、基体加熱ヒーター
    と、前記基体加熱ヒーターを内包するように設置され放
    電電極を兼ねた回転可能な円筒状支持体とを有し、前記
    円筒状支持体の長手方向に沿って設けられ前記反応容器
    に原料ガスを供給する堆積膜形成用原料ガス導入管と前
    記原料ガスを励起させるための電力供給手段と、前記反
    応容器内を排気する手段とを備え、前記円筒状支持体に
    支持される前記基体に堆積膜を形成するプラズマCVD
    法による堆積膜形成装置において、 前記反応容器の反応空間内で前記円筒状支持体及び前記
    原料ガス導入管を内包するように設置される円筒状防着
    部材の一部領域が、複数の穴を有することを特徴とする
    堆積膜形成装置。
  2. 【請求項2】前記一部領域は該円筒状防着部材の側面上
    部と側面下部の少なくともいずれか一方に設けられてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の堆積膜形成装置。
  3. 【請求項3】前記一部領域における開口率は該円筒状防
    着部材の中心部の開口率よりも大きいことを特徴とする
    請求項1に記載の堆積膜形成装置。
  4. 【請求項4】前記円筒状防着部材に空けられた一つの前
    記穴の面積S[mm2]が、下記式(I)の範囲の中に
    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。 0.5≦S≦250・・・(I)
  5. 【請求項5】前記円筒状防着部材の軸方向の長さをL、
    前記円筒状防着部材の側面上部に設けられた第1の前記
    一部領域の幅を1a、前記円筒状防着部材の側面下部に
    設けられた第2の前記一部領域の幅を1bとすると、
    (1a+1b)/Lが下記式(II)の範囲の中にある
    ことを特徴とする請求項1に記載の堆積膜形成装置。 0.1≦(1a+1b)/L≦0.6・・・(II)
  6. 【請求項6】前記反応容器内面と前記円筒状防着部材外
    面間の距離d[mm]が、下記式(III)の範囲の中
    にあることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれ
    か1項に記載の堆積膜形成装置。 5≦d≦500・・・(III)
  7. 【請求項7】前記電力供給手段は、周波数が50MHz
    以上450MHz以下の高周波放電エネルギーを印加す
    ることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1
    項に記載の堆積膜形成装置。
  8. 【請求項8】減圧可能な反応容器内に設けられた放電電
    極と、基体加熱ヒーターと、前記基体加熱ヒーターを内
    包するように設置され放電電極を兼ねた回転可能な円筒
    状支持体と、前記円筒状支持体の長手方向に沿って設け
    られた堆積膜形成用原料ガス導入管と、前記反応容器内
    に供給された前記原料ガスを励起させるための電力供給
    手段と、前記反応容器内を排気する手段とを用いて、前
    記円筒状支持体に支持される基体に堆積膜をプラズマC
    VD法によって形成する堆積膜形成方法において、 前記反応容器の反応空間内で、円筒状防着部材を、前記
    円筒状支持体及び前記原料ガス導入管を内包するように
    設置し、該円筒状防着部材の一部領域に設けられた複数
    の穴を通して前記円筒状防着部材に内包される空間から
    前記原料ガスを排気して前記基体に堆積膜を形成するこ
    とを特徴とする堆積膜形成方法。
  9. 【請求項9】前記一部領域は該円筒状防着部材の側面上
    部と側面下部の少なくともいずれか一方に設けられてい
    ることを特徴とする請求項8に記載の堆積膜形成方法。
  10. 【請求項10】前記一部領域における開口率は該円筒状
    防着部材の中心部の開口率よりも大きいことを特徴とす
    る請求項8に記載の堆積膜形成方法。
  11. 【請求項11】前記円筒状防着部材に空けられた一つの
    前記穴の面積S[mm2]が、下記式(I)の範囲の中
    にあることを特徴とする請求項8に記載の堆積膜形成方
    法。 0.5≦S≦250・・・(I)
  12. 【請求項12】前記円筒状防着部材の軸方向の長さを
    L、前記円筒状防着部材上部に設けられた第1の前記一
    部領域の幅を1a、前記円筒状防着部材の側面下部に設
    けられた第2の前記一部領域の幅を1bとすると、(1
    a+1b)/Lが下記式(II)の範囲の中にあること
    を特徴とする請求項8乃至請求項11のいずれか1項に
    記載の堆積膜形成方法。 0.1≦(1a+1b)/L≦0.6・・・(II)
  13. 【請求項13】前記反応容器内面と前記円筒状防着部材
    外面間の距離d[mm]が、下記式(III)の範囲の
    中にあることを特徴とする請求項8乃至請求項12のい
    ずれか1項に記載の堆積膜形成方法。 5≦d≦500・・・(III)
  14. 【請求項14】前記電力供給手段は、周波数が50MH
    z以上450MHz以下であることを特徴とする請求項
    8乃至請求項13のいずれか1項に記載の堆積膜形成方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7623810B2 (en) 2005-10-28 2009-11-24 Kyocera Corporation Electrophotographic photosensitive member and image forming apparatus provided with the same
US7684733B2 (en) 2006-03-30 2010-03-23 Kyocera Corporation Electrophotographic photosensitive member rotatably supported in an image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7623810B2 (en) 2005-10-28 2009-11-24 Kyocera Corporation Electrophotographic photosensitive member and image forming apparatus provided with the same
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