JP2002097575A - 堆積膜形成方法および堆積膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜厚および膜質が均一な堆積膜を定常的に形
成する。 【解決手段】 堆積膜形成装置は、内部の反応空間を真
空気密状態に保持可能な円筒状反応容器（不図示）と、
堆積膜が形成される円筒状支持体を反応空間内に支持す
る支持体ホルダー（不図示）と、原料ガスを導入する複
数のガス放出孔１０４，１０６が形成され、円筒状支持
体の周囲に設置された複数のガス導入管１０３と、原料
ガスを励起させる高周波エネルギーを反応空間内に導入
する高周波エネルギー導入手段（不図示）とを有する。
ガス導入管１０３には、２つのガス放出孔１０４がガス
導入管１０３の周方向に配列されてなる２方向放出用ガ
ス放出孔群と、３つのガス放出孔１０６ａ，１０６ｂが
ガス導入管１０３の周方向に配列されてなる３方向放出
用ガス放出孔群とを成すように複数のガス放出孔が配置
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、支持体上に堆積
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、画像入力用のラインセンサー、撮像
デバイス、光起電力素子等に用いられるアモルファス状
あるいは多結晶状等の非単結晶状の堆積膜を利用した光
受容部材を形成する堆積膜形成方法および堆積膜形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体デバイス、電子写真用感光
体、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、アモルファスシリコン、
例えば水素および／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）」という。）等のアモルファス材料
で構成された、半導体等用の堆積膜が提案され、その中
のいくつかは実用に付されている。そして、こうした堆
積膜は、プラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流
または高周波あるいはマイクロ波によるグロー放電によ
ってプラズマ分解し、ガラス、石英、耐熱性合成樹脂フ
ィルム、ステンレス鋼、アルミニウム等からなる支持体
上に堆積膜を形成する方法により形成され、そのための
装置も各種提案されている。

【０００３】図１は、高周波プラズマＣＶＤ法による電
子写真用感光体の製造装置（堆積膜形成装置）の一例を
示す模式的な構成図である。

【０００４】この装置は、大別すると、堆積装置２１０
０、原料ガス供給装置２２００、および円筒状の反応容
器２１１１内を減圧にするための排気装置（不図示）か
ら構成されている。反応容器２１１１内には円筒状支持
体２１１２、支持体加熱用ヒーター２１１３、および原
料ガス導入管２１１４が設置されており、さらに反応容
器２１１１には高周波エネルギー導入手段としての高周
波マッチングボックス２１１５が接続されている。

【０００５】原料ガス供給装置２２００は、ＳｉＨ₄，
ＧｅＨ₄，Ｈ₂，ＣＨ₄，Ｂ₂Ｈ₆等の原料ガスを収容した
複数のガスボンベ２２２１〜２２２５と、ガスボンベバ
ルブ２２３１〜２２３５と、ガス流入バルブ２２４１〜
２２４５およびガス流出バルブ２２５１〜２２５５と、
マスフローコントローラー２２１１〜２２１５とから構
成され、各原料ガスのボンベは補助バルブ２２６０を有
する原料ガス配管２１１６を介して反応容器２１１１内
の原料ガス導入管２１１４に接続されている。

【０００６】このように構成された堆積膜形成装置を用
いた堆積膜の形成は、例えば以下のように行なわれる。

【０００７】まず、反応容器２１１１内の支持体ホルダ
ーに円筒状支持体２１１２を設置し、不図示の排気装置
（例えば真空ポンプ）により反応容器２１１１内を排気
する。続いて、支持体加熱用ヒーター２１１３により円
筒状支持体２１１２の温度を２０℃〜４５０℃の所定の
温度に制御する。

【０００８】堆積膜形成用の原料ガスを反応容器２１１
１内に流入させる際には、ガスボンベバルブ２２３１〜
２２３５および反応容器２１１１のリークバルブ２１１
７が閉じていることを確認し、また、ガス流入バルブ２
２４１〜２２４５およびガス流出バルブ２２５１〜２２
５５が開いていることを確認して、まずメインバルブ２
１１８を開いて反応容器２１１１および原料ガス配管２
１１６内を排気する。次に、真空計２１１９の読みが約
５×１０^-4Ｐａになった時点で補助バルブ２２６０およ
びガス流出バルブ２２５１〜２２５５を閉じる。その
後、各ガス流入バルブ２２４１〜２２４５を開き、ガス
圧力調整器２２６１〜２２６５により各ガス圧を所定の
圧力に調整する。次に、ガス流入バルブ２２４１〜２２
４５を徐々に開けて、各ガスをマスフローコントローラ
ー２２１１〜２２１５内に導入する。

【０００９】以上のようにして成膜の準備が完了した
後、以下の手順で各層の形成を行う。

【００１０】円筒状支持体２１１２が所定の温度になっ
たところで、ガス流出バルブ２２５１〜２２５５のうち
の必要なものおよび補助バルブ２２６０を徐々に開き、
ガスボンベ２２２１〜２２２５から所定のガスをガス導
入管２１１４を介して反応容器２１１１内に導入する。
次に、マスフローコントローラー２２１１〜２２１５に
よって各原料ガスが所定の流量になるように調整する。
その際、反応容器２１１１内の圧力が１５０Ｐａ以下の
所定の圧力になるように、真空計２１１９を見ながらメ
インバルブ２１１８の開口量を調整する。

【００１１】反応容器２１１１の内圧が安定したところ
で、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電源（不図示）を
所望の電力に設定して、高周波マッチングボックス２１
１５を通じて反応容器２１１１内に高周波エネルギ−と
しての高周波電力を導入し、グロー放電を生起させる。
この放電エネルギーによって、反応容器２１１１内に導
入された原料ガスが励起種化（プラズマ分解）され、円
筒状支持体２１１２上にシリコンを主成分とする堆積膜
が形成される。

【００１２】所望の膜厚の形成が行われた後、高周波電
力の導入を止め、ガス流出バルブ２２５１〜２２５５を
閉じて反応容器２１１１内へのガスの流入を止め、堆積
膜の形成を終える。同様の操作を複数回繰り返すことに
よって、所望の多層構造の光受容層を形成することがで
きる。

【００１３】それぞれの層を形成する際には必要なガス
以外の流出バルブ２２５１〜２２５５はすべて閉じられ
ていることは言うまでもなく、また、それぞれのガス
が、反応容器２１１１内およびガス流出バルブ２２５１
〜２２５５から反応容器２１１１に至る配管内に残留す
ることを防ぐために、ガス流出バルブ２２５１〜２２５
５を閉じ、補助バルブ２２６０を開き、さらにメインバ
ルブ２１１８を全開にして系内を一旦高真空にすること
で配管内を排気する操作を、必要に応じて行う。

【００１４】このようにして電子写真用感光体のような
大面積を有する堆積膜を形成する場合には、膜厚や膜質
の均一化が必要であり、そのための装置構成も各種提案
されている。

【００１５】例えば、特開昭５９−２１３４３９号公報
には、円筒状電極とガス導入手段とを兼用にし、該電極
の壁面にガス放出孔を配置することにより、原料ガスを
均一に放電空間内部に放出し、膜厚や膜質のばらつきを
改善する技術が開示されている。

【００１６】また、特開昭６１−１５９７８号公報に
は、ガス室を形成する電極に形成された多数のガス供給
穴の内径を２ｍｍ以下とすることによって異常放電を抑
制し、膜の均質性を向上させる技術が開示されている。

【００１７】さらに、特開平３−４４４７５号公報およ
び特開平３−４４４７６号公報には、円筒電極内壁円筒
面に配列された原料ガス噴出口の開口率が、ガス導入管
の連結位置から排気方向に向かって遍増／遍減するよう
に構成することによって画像欠陥の原因となるパイル状
突起を抑制する技術が開示されている。

【００１８】一方、特開昭５８−３０１２５号公報に
は、円筒状電極とは独立したガス導入用ガス管を用いて
原料ガス導入を行い、該ガス管に設けたガス放出孔の断
面積と間隔とを円筒形支持体の長手方向で変化させ、原
料ガスを均一に放出することにより、膜厚および電子写
真用感光体として使用する場合の画像むらを改善する技
術が開示されている。

【００１９】また、特開昭６３−４７９号公報には、ガ
ス導入管のガス放出孔と円筒状基体との角度と、円筒状
電極の内径、円筒状支持体の内径との関係を規定するこ
とにより、支持体を回転させなくても膜厚および膜質の
均一性を改善する技術が開示されている。

【００２０】さらに、特開昭６３−７３７３号公報に
は、ガス導入管を用い、ガス導入管の断面積、ガス放出
孔の断面積と数との関係を規定することにより、円筒形
支持体を回転させずに、形成される堆積膜の膜厚および
膜質を均一にする技術が開示されている。

【００２１】さらに、特開平１０−１６８５７３号公報
には、ガス導入管のガス吹き出し角度の範囲を限定する
ことで、反応炉内のガス分布を均一にし、特性の向上を
図る技術が開示されている。

【００２２】これらの技術により電子写真用感光体の膜
厚や膜質の均一性が向上し、それに伴って歩留も向上し
てきた。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置で作成された電子写真用感光体は、膜厚や膜質が均
一化され歩留の面で改善されてきたが、総合的な特性向
上を図る上でさらに改良される余地が存在するのが実状
である。特に、電子写真装置の高画質化、高速化、高耐
久化は急速に進んでおり、電子写真用感光体においては
電気的特性や光導電特性の更なる向上とともに、帯電
能、感度を維持しつつあらゆる環境下で大幅に性能を延
ばすことが求められている。

【００２４】そして、電子写真装置の画像特性向上のた
めに電子写真装置内の光学露光装置、現像装置、転写装
置等の改良がなされた結果、電子写真用感光体において
も従来以上の画像特性の向上が求められるようになっ
た。

【００２５】このような状況下においては、前述した従
来技術により、上記課題についてある程度の膜厚、膜質
の均一化が可能になってはきたが、更なる画像品質の向
上に関しては未だ充分とはいえない。特にアモルファス
シリコン系感光体の更なる高画質化への課題として、更
に、均一な膜を得ることと共に、微小な画像欠陥の発生
を抑制することが挙げられる。そのためには、反応容器
内のガス流の流量および流速の均一化を図ることが必要
である。また、成膜中に反応容器の壁面に付着したポリ
シラン等が円筒状支持体上に飛散すると、堆積膜が異常
成長して、画像欠陥が発生してしまう。そのため、ポリ
シラン等の生成物が円筒状支持体へと飛散することを防
止しなければならない。

【００２６】本発明の目的は、上述のごとき従来の堆積
膜形成装置における諸問題を克服して上述の要求を満た
す、電子写真用感光体に使用する堆積膜形成装置および
方法を提供することにある。

【００２７】すなわち、本発明の主たる目的は、反応容
器内のガス流を安定化することにより、膜厚および膜質
が均一な堆積膜を定常的に形成し、かつ、画像欠陥を激
減し得る堆積膜形成装置および方法を提供することにあ
る。

【００２８】本発明の他の目的は、形成される膜の諸物
性、成膜速度および再現性を向上させることで膜の生産
性を向上させ、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を可能にする堆積膜形成装置および
方法を提供することにある。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の堆
積膜形成方法および装置における上述の問題を克服し、
本発明の目的を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、原
料ガス導入管のガス放出孔を、２つのガス放出孔がガス
導入管の周方向に配列されてなる２方向放出用ガス放出
孔群と、３つのガス放出孔がガス導入管の周方向に配列
されてなる３方向放出用ガス放出孔群とをなすように配
置することにより、支持体上に堆積される堆積膜の膜質
および膜厚が均一化し、得られる電子写真用感光体に生
起する画像欠陥を減らすことができることを知得するに
至った。

【００３０】原料ガス導入管のガス放出孔を、２つのガ
ス放出孔がガス導入管の周方向に配列されてなる２方向
放出用ガス放出孔群のみをなすように配置した場合に
は、装置構成や成膜条件によって、電子写真用感光体に
特性むらや欠陥を生じてしまう場合がある。これは、堆
積膜形成装置の下部から分配管を通じて複数の原料ガス
導入管に分配され、各原料ガス導入管から反応容器内に
導入される原料ガスが、装置構成や成膜条件によって
は、反応容器内で分布むらを生じ、その結果、電子写真
用感光体の特性にむらや欠陥を生じさせてしまうためで
あると推察される。

【００３１】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
のであり、本発明の堆積膜形成方法は、内部の反応空間
を真空気密状態に保持することが可能な円筒状反応容器
と、前記反応空間内に設置され、堆積膜が形成される円
筒状支持体を前記円筒状反応容器の中心軸と同心となる
位置に支持する円筒状支持体保持手段と、前記反応空間
内に前記堆積膜の原料ガスを導入する複数のガス放出孔
が形成されており、前記反応空間内における前記円筒状
支持体の周囲の前記中心軸を中心とする円軌道上に、前
記円筒状支持体に対して平行に設置された複数のガス導
入管と、前記原料ガスを励起させてグロー放電を発生さ
せる高周波エネルギーを前記反応空間内に導入する高周
波エネルギー導入手段とを有する堆積膜形成装置を用い
て、前記高周波エネルギーによって励起種化された前記
原料ガスの成分を前記円筒状支持体上に堆積させること
により前記円筒状支持体上に前記堆積膜を形成する堆積
膜形成方法において、前記ガス導入管に、２つの前記ガ
ス放出孔が前記ガス導入管の周方向に配列されてなる２
方向放出用ガス放出孔群と、３つの前記ガス放出孔が前
記ガス導入管の周方向に配列されてなる３方向放出用ガ
ス放出孔群とを成すように前記複数のガス放出孔を配置
することを特徴とする。

【００３２】これにより、ガス導入管から反応容器内に
原料ガスを適度な分布を持たせて導入し、反応容器内の
原料ガスの分布をほぼ均一にすることが可能になるの
で、支持体上に堆積される堆積膜の膜質および膜厚が均
一化し、得られる電子写真用感光体の特性むらや欠陥が
少なくなる。

【００３３】さらに、前記２方向放出用ガス放出孔群に
関し、前記円筒状反応容器の中心から前記ガス導入管の
中心を通って延びる軸線に対する、前記ガス導入管の中
心から２つの前記ガス放出孔へそれぞれ向かう方向の各
角度をαとし、前記３方向放出用ガス放出孔群に関し、
３つの前記ガス放出孔のうちの中央の前記ガス放出孔
は、前記円筒状反応容器の中心から前記ガス導入管の中
心を通って延びる軸線が、前記ガス導入管の前記円筒状
反応容器の内壁に対向する側面と交わる位置に形成され
ており、該軸線に対する、前記ガス導入管の中心から他
の２つの前記ガス放出孔へそれぞれ向かう方向の各角度
をβとしたときに、前記各角度αの大きさを４５°≦α
＜９０°の範囲とし、かつ、前記各角度βの大きさを４
５°≦β＜９０°の範囲とする構成としてもよい。

【００３４】反応容器とは独立して反応容器内に設置さ
れた原料ガス導入管を使用した場合においては、反応容
器の内壁に原料ガス導入管が設けられたものとは異な
り、ガス放出孔が反応容器の内壁面上に設けられていな
いため、壁面のポリシランを浮遊させることなくガス導
入を行うことが可能である。

【００３５】ところが、上記の角度αおよび角度βの大
きさが上記の範囲より小さい場合には、ガスが反応容器
の壁面に対してより垂直に近い角度で吹き付けられるた
め、反応容器の壁面に付着したポリシランを浮遊させ、
そのため、得られる電子写真用感光体は欠陥が発生しや
すくなる。一方、上記の角度α，βの大きさが上記の範
囲より大きい場合には、ガスが円筒状支持体側に向かっ
て流れるために反応容器内のガスバランスに偏りが生
じ、そのために放電の偏りが生じて膜厚や電位の周方向
のむらが大きくなる。そのため、本発明のように上記の
角度α，βが４５°≦β＜９０°の範囲となるようにす
ることにより、反応容器内のガスバランスに偏りを生じ
させずに、かつ、反応容器の壁面に付着したポリシラン
を浮遊させることなく、原料ガスを反応容器内に供給す
ることが可能になり、支持体上に形成される堆積膜の周
方向に各種むらや欠陥が生じることを防止することが可
能になる。

【００３６】さらに、前記各角度αを前記軸線に対して
対称とし、かつ、前記各角度βを前記軸線に対して対称
とする構成としてもよく、あるいは、前記各角度αを前
記軸線に対して非対称とし、かつ、前記各角度βを前記
軸線に対して非対称とする構成としてもよい。

【００３７】さらには、前記３方向放出用ガス放出孔群
を、前記ガス導入管における、前記円筒状支持体の上端
部および／または下端部に対向する位置の近傍に配置す
る構成とすることが好ましい。

【００３８】また、本発明の堆積膜形成装置は、内部の
反応空間を真空気密状態に保持することが可能な円筒状
反応容器と、前記反応空間内に設置され、堆積膜が形成
される円筒状支持体を前記円筒状反応容器の中心軸と同
心となる位置に支持する円筒状支持体保持手段と、前記
反応空間内に前記堆積膜の原料ガスを導入する複数のガ
ス放出孔が形成されており、前記反応空間内における前
記円筒状支持体の周囲の前記中心軸を中心とする円軌道
上に、前記円筒状支持体に対して平行に設置された複数
のガス導入管と、前記原料ガスを励起させてグロー放電
を発生させる高周波エネルギーを前記反応空間内に導入
する高周波エネルギー導入手段とを有し、前記高周波エ
ネルギーによって励起種化された前記原料ガスの成分を
前記円筒状支持体上に堆積させることにより前記円筒状
支持体上に前記堆積膜を形成する堆積膜形成装置におい
て、前記ガス導入管に、２つの前記ガス放出孔が前記ガ
ス導入管の周方向に配列されてなる２方向放出用ガス放
出孔群と、３つの前記ガス放出孔が前記ガス導入管の周
方向に配列されてなる３方向放出用ガス放出孔群とを成
すように前記複数のガス放出孔が配置されていることを
特徴とする。

【００３９】上記本発明の堆積膜形成装置によれば、ガ
ス導入管から反応容器内に原料ガスを適度な分布を持た
せて導入し、反応容器内の原料ガスの分布をほぼ均一に
することが可能になるので、支持体上に堆積される堆積
膜の膜質および膜厚を均一化し、得られる電子写真用感
光体の特性むらや欠陥を少なくすることができる。

【００４０】さらに、前記２方向放出用ガス放出孔群に
関し、前記円筒状反応容器の中心から前記ガス導入管の
中心を通って延びる軸線に対する、前記ガス導入管の中
心から２つの前記ガス放出孔へそれぞれ向かう方向の各
角度をαとし、前記３方向放出用ガス放出孔群に関し、
３つの前記ガス放出孔のうちの中央の前記ガス放出孔
は、前記円筒状反応容器の中心から前記ガス導入管の中
心を通って延びる軸線が、前記ガス導入管の前記円筒状
反応容器の内壁に対向する側面と交わる位置に形成され
ており、該軸線に対する、前記ガス導入管の中心から他
の２つの前記ガス放出孔へそれぞれ向かう方向の各角度
をβとしたときに、前記各角度αの大きさが４５°≦α
＜９０°の範囲となり、かつ、前記各角度βの大きさが
４５°≦β＜９０°の範囲となるように構成することに
より、反応容器内のガスバランスに偏りを生じさせず
に、かつ、反応容器の壁面に付着したポリシランを浮遊
させることなく、原料ガスを反応容器内に供給すること
が可能になり、支持体上に形成される堆積膜の周方向に
各種むらや欠陥が生じることを防止することが可能にな
る。

【００４１】さらに、前記各角度αが前記軸線に対して
対称となり、かつ、前記各角度βが前記軸線に対して対
称となるように構成されていてもよく、あるいは、前記
各角度αが前記軸線に対して非対称となり、かつ、前記
各角度βが前記軸線に対して非対称となるように構成さ
れていてもよい。

【００４２】さらには、前記３方向放出用ガス放出孔群
は、前記ガス導入管における、前記円筒状支持体の上端
部および／または下端部に対向する位置の近傍に配置さ
れている構成とすることが好ましい。

【００４３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００４４】図２は、本発明の堆積膜形成装置の一実施
形態における反応容器を示す断面図である。

【００４５】円筒状反応容器１０１は、上壁、電極を兼
ねる円筒状の周囲壁および底壁によって内部の反応空間
が気密になるように構成されている。円筒状反応容器１
０１の反応空間内には、支持体保持手段としての支持体
ホルダー（不図示）に保持されている円筒状支持体１０
２が、円筒状反応容器１０１の中心軸と同心となるよう
に配設されている。この円筒状支持体１０２が、電極と
しての円筒状反応容器１０１に対する対向電極となる。

【００４６】さらに、円筒状反応容器１０１内には、電
極としての円筒状反応容器１０１の周囲壁とその対向電
極としての円筒状支持体１０２との両電極間に、複数の
原料ガス導入管１０３が設けられている。これらの原料
ガス導入管１０３は、円筒状支持体１０２の周囲の、そ
の中心軸を中心とする円軌道上に、円筒状支持体１０２
と平行に配置されている。原料ガス導入管１０３の設置
本数は４〜１２本とするのが好ましく、本実施形態では
８本の原料ガス導入管１０３を設けている。

【００４７】各ガス導入管１０３の側壁には、図３に示
すように、複数個の原料ガス放出孔１０４，１０６ａ，
１０６ｂが設けられている。原料ガス放出孔１０４は、
ガス導入管１０３の周方向に２つ配されて、「２方向放
出用ガス放出孔群」をなし、原料ガス放出孔１０６ａ，
１０６ｂは、ガス導入管１０３の周方向に３つ配され
て、「３方向放出用ガス放出孔群」をなしている。

【００４８】図４は図２に示した円筒状反応容器におけ
るＡ領域を拡大して示す図であり、同図（ａ）はガス導
入管１０３の２方向放出用ガス放出孔群（原料ガス放出
孔１０４）を含む断面を示し、同図（ｂ）はガス導入管
１０３の３方向放出用ガス放出孔群（原料ガス放出孔１
０６ａ，１０６ｂ）を含む断面を示している。

【００４９】図４（ａ）に示すように、ガス導入管１０
３には、２つのガス放出孔１０４が、円筒状反応容器１
０１の中心（円筒状支持体１０２の中心でもある）から
ガス導入管１０３の中心を通って延びる軸線Ｘに対す
る、ガス導入管１０３の中心から各ガス放出孔１０４へ
それぞれ向かう方向の各角度がαとなるように設けられ
ている。ガス導入管１０３の中心からガス放出孔１０４
を通って円筒状反応容器１０１へ向かって延びる方向
が、ガス吹出し方向１０５となる。本実施形態では、各
角度αが４５°≦α＜９０°の範囲となるように構成さ
れている。

【００５０】また、図４（ｂ）に示すように、ガス放出
孔１０６ｂは、ガス導入管１０３の側壁の、軸線Ｘが交
わる箇所に設けられている。したがって、ガス放出孔１
０６ｂを通って円筒状反応容器１０１の内壁へ向かって
延びるガス吹出し方向１０８は、軸線Ｘに沿う方向とな
る。さらに、他の２つのガス放出孔１０６ａが、円筒状
反応容器１０１の中心（円筒状支持体１０２の中心でも
ある）からガス導入管１０３の中心を通って延びる軸線
Ｘに対する、ガス導入管１０３の中心から各ガス放出孔
１０６ａへそれぞれ向かう方向（ガス吹出し方向１０
７）の各角度がβとなるように設けられている。本実施
形態では、各角度βが４５°≦β＜９０°の範囲となる
ように構成されている。

【００５１】上記の各角度α，βは、軸線Ｘに対して対
称でも、あるいは非対称でもよい。また、角度αと角度
βとは同じ角度であってもよく、あるいは、互いに違う
角度であってもよい。

【００５２】なお、本実施形態の堆積膜形成装置のその
他の構成は、図１に示した堆積膜形成装置と同様である
ので、詳しい説明は省略する。また、本実施形態の堆積
膜形成装置においても、図１に示した堆積膜形成装置に
よる堆積膜形成方法と同様の手順によって堆積膜が形成
される。

【００５３】本発明において使用される支持体の材料と
しては、導電性材料でも電気絶縁性材料であってもよ
い。支持体の導電性材料としては、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、ステンレス鋼等
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
の電気絶縁性材料からなる支持体の、少なくとも光受容
層（堆積膜）を形成する側の表面を導電処理したものも
用いることができる。

【００５４】本発明において使用される支持体の形状は
平滑表面あるいは凹凸表面を有する円筒状または板状無
端ベルト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、支持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、支持体は
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。

【００５５】特にレーザー光などの可干渉性光を用いて
像記録を行う場合には、可視画像において現われる、い
わゆる干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消す
るために、支持体の表面に凹凸を設けてもよい。支持体
の表面の凹凸は、特開昭６０−１６８１５６号公報、特
開昭６０−１７８４５７号公報、特開昭６０−２２５８
５４号公報等に記載された公知の方法により作製するこ
とができる。

【００５６】また、レーザー光などの可干渉光を用いた
場合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消す
る別の方法として、支持体の表面に複数の微小球を衝突
させることで形成される球状痕跡窪みからなる凹凸形状
を設けてもよい。この球状痕跡窪みの凹凸は、支持体の
表面が電子写真用感光体に要求される解像力よりも微少
である。支持体の表面に設けられる複数の球状痕跡窪み
による凹凸形状は、特開昭６１−２３１５６１号公報に
記載された公知の方法により作製することができる。

【００５７】本発明の装置を用いて、グロー放電法によ
って堆積膜を形成するには、基本的にはシリコン原子
（Ｓｉ）を供給し得るＳｉ供給用の原料ガスと、水素原
子（Ｈ）を供給し得るＨ供給用の原料ガスおよび／また
はハロゲン原子（Ｘ）を供給し得るＸ供給用の原料ガス
を反応容器内に所望のガス状態で導入して、その反応容
器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に
設置されてある所定の支持体上にａ−Ｓｉ：（Ｈ，Ｘ）
からなる層を形成すればよい。

【００５８】本発明において使用されるＳｉ供給用の原
料ガスとなり得る物質としては、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、ＳｉＨ₄、Ｓｉ₂Ｈ₆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一
層容易になるように図り、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
量混合して層形成することが必要である。また、各ガス
は、単独種のみでなく所定の混合比で複数種を混合した
ものであっても差し支えない。

【００５９】また、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、例えば、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、更には、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、具体的にはフッ素ガス（Ｆ₂）、Ｂ
ｒＦ、ＣＦ、ＣＦ₃、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、例えば、Ｓｉ
Ｆ₄、Ｓｉ₂Ｆ₆等のフッ化珪素が好ましいものとして挙
げることができる。

【００６０】堆積膜中に含有される水素原子および／ま
たはハロゲン原子の量を制御するには、例えば円筒状基
体ホルダーの温度、水素原子および／またはハロゲン原
子を含有させるために使用される原料物質の、反応容器
内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。

【００６１】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、堆積膜中に万遍なく均一に分
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されている部分があってもよ
い。

【００６２】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）を用いることができる。

【００６３】第IIIｂ族原子としては、具体的には、ホ
ウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇ
ａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔ）等があり、
特にＢ、Ａｌ、Ｇａが好適である。第Ｖｂ族原子として
は、具体的にはリン（Ｐ）、ヒ素（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。

【００６４】堆積膜に含有される伝導性を制御する原子
の含有量としては、好ましくは１×１０^-2〜１×１０⁴
原子ｐｐｍ、より好ましくは５×１０^-2〜５×１０³原
子ｐｐｍ、最適には１×１０^-1〜１×１０³原子ｐｐｍ
とするのが望ましい。

【００６５】伝導性を制御する原子、例えば、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共に導入して
やればよい。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。

【００６６】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、ホウ素原子導入用としては、Ｂ₂
Ｈ₆、Ｂ₄Ｈ₁₀、Ｂ₅Ｈ₉、Ｂ₅Ｈ₁₁、Ｂ₆Ｈ₁₀、Ｂ₆Ｈ₁₂、
Ｂ₆Ｈ_{1 4}等の水素化ホウ素、ＢＦ₃、ＢＣ₃、ＢＢｒ₃等の
ハロゲン化ホウ素等が挙げられる。この他、ＡｌＣ₃、
ＧａＣ₃、Ｇａ（ＣＨ₃）₃、ＩｎＣ₃、ＴＣ₃等も挙げる
ことができる。

【００６７】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、ＡｓＨ₃、ＡｓＦ₃、ＡｓＣ₃、Ａｓ
Ｂｒ₃、ＡｓＦ₅、ＳｂＨ₃、ＳｂＦ₃、ＳｂＦ₅、Ｓｂ
Ｃ₃、ＳｂＣ₅、ＢｉＨ₃、ＢｉＣ₃、ＢｉＢｒ₃等が、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。

【００６８】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。

【００６９】本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有
する堆積膜を形成するには、Ｓｉ供給用の原料ガスと希
釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力なら
びに支持体の温度を適宜設定することが必要である。

【００７０】希釈ガスとして使用するＨ₂および／また
はＨｅの流量は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選
択されるが、Ｓｉ供給用の原料ガスに対し、Ｈ₂および
／またはＨｅを通常の場合１〜２０倍、好ましくは３〜
１５倍、最適には５〜１０倍の範囲に制御することが望
ましい。

【００７１】反応容器内のガス圧も同様に層設計にした
がって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１×１
０^-2〜１０００Ｐａ、好ましくは５×１０^-2〜５００Ｐ
ａ、最適には１×１０^-1〜１５０Ｐａとするのが好まし
い。

【００７２】放電電力もまた同様に層設計にしたがって
適宜最適範囲が選択されるが、Ｓｉ供給用の原料ガスの
流量に対する放電電力を、通常の場合０．１〜７倍、好
ましくは０．５〜６倍、最適には０．７〜５倍の範囲に
設定することが望ましい。

【００７３】さらに、支持体の温度は、層設計にしたが
って適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合２００〜
３５０℃とするのが望ましい。

【００７４】本発明においては、堆積膜を形成するため
の支持体温度、ガス圧の望ましい数値範囲として前記し
た範囲が挙げられるが、これらの条件は通常は独立的に
別々に決められるものではなく、所望の特性を有する電
子写真用感光体を形成すべく相互的かつ有機的関連性に
基づいて最適値を決めるのが望ましい。

【００７５】

【実施例】以下、本発明の堆積膜形成装置および方法に
ついて、実施例を示して更に詳しく説明する。ただし、
本発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものでは
ない。

【００７６】＜第１の実施例＞図１に示した構成の堆積
膜形成装置により、長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８ｍｍ
の鏡面加工を施したＡｌ製シリンダーを２本直列に載置
してなる長さ１０００ｍｍの円筒状支持体を用い、その
円筒状支持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に示す作製条件で形成するこ
とで、電子写真用感光体を作製した。

【００７７】

【表１】

【００７８】本実施例では、図２に示すように８本の原
料ガス導入管１０３を配置し、円筒状反応容器１０１の
中心から各ガス導入管１０３の中心点を通って円筒状反
応容器１０１の内壁に向かう軸線Ｘに対するガス放出方
向１０５の各角度α（図４参照）、および、軸線Ｘに対
するガス放出方向１０７の各角度β（図５参照）を、そ
れぞれ軸線Ｘに対して左右対称に７０°とした。各ガス
放出孔１０４，１０６ａ，１０６ｂの穴径はφ０．５ｍ
ｍとした。

【００７９】図５は、図２や図３に示した原料ガス導入
管の長手方向における、２方向放出用ガス放出孔群およ
び３方向放出用ガス放出孔群の具体的な配置分布の一例
を示す図である。

【００８０】各原料ガス導入管１０３における３方向放
出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂの配置位置は上段
のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する位置から距離０
ｍｍの位置、および、下段のＡｌ製シリンダーの下端部
に対向する位置から距離０ｍｍの位置とし、各原料ガス
導入管１０３の３方向放出用ガス放出孔群１０６ａ，１
０６ｂが配置されている間の領域には、２方向放出用ガ
ス放出孔群１０４を配置した。各原料ガス導入管１０３
の長手方向には、２方向放出用ガス放出孔群を１８組
（ガス放出孔１０４は総数３６個）設け、３方向放出用
ガス放出孔群は２組（ガス放出孔１０６ａ，１０６ｂは
総数６個）設けた。

【００８１】これに対し、比較例として、各原料ガス導
入管に２方向用のガス放出孔のみを設けた以外は本実施
例と同様の装置および条件で、電子写真用感光体を作製
した。

【００８２】上記により作製した電子写真感光体（光受
容層）に対し、欠陥、母線方向膜厚むら、周方向膜厚む
ら、母線方向帯電位むら、周方向帯電位むら、および帯
電能について以下の評価方法により評価した。 −評価方法− 『欠陥』光学顕微鏡を用いて５０倍の倍率で９ｃｍ²の
範囲で電子写真用感光体の表面を観察し、直径２０μｍ
以上の欠陥を数え、比較例で得られた電子写真用感光体
について観察された直径２０μｍ以上の欠陥の数を１０
０として相対評価を行った。

【００８３】『母線方向膜厚むら』電子写真用感光体の
母線方向に沿って、３ｃｍ間隔で測定された堆積膜の膜
厚の最大値と最小値との差を算出し、比較例で得られた
電子写真用感光体について測定された膜厚の最大値と最
小値との差を１００として相対評価を行った。

【００８４】『周方向膜厚むら』電子写真用感光体の中
央位置の周方向に沿って、原料ガス導入管に正対する位
置、および、互いに隣接する２つの原料ガス管の中間位
置に正対する位置の２０個所の堆積膜の膜厚を測定し、
最大値と最小値との差を算出した。そして、比較例で得
られた電子写真用感光体について測定された膜厚の最大
値と最小値との差を１００として相対評価を行った。

【００８５】『母線方向電位むら』電子写真装置（キヤ
ノン製ＮＰ６１５０をテスト用に改造したもの）に、作
製した電子写真用感光体をセットし、電子写真用感光体
の母線方向に沿って３ｃｍ間隔で測定された堆積膜の帯
電電位の最大値と最小値との差を算出した。そして、比
較例で得られた電子写真用感光体について測定された帯
電電位の最大値と最小値との差を１００として相対評価
を行った。

【００８６】『周方向電位むら』電子写真装置（キヤノ
ン製ＮＰ６１５０をテスト用に改造したもの）に、作製
した電子写真用感光体をセットし、電子写真用感光体の
中央位置の周方向に沿って、原料ガス導入管に正対する
位置、および、互いに隣接する２つの原料ガス導入管の
中間位置に正対する位置の堆積膜の帯電電位を測定し、
最大値と最小値との差を算出した。そして、比較例で得
られた電子写真用感光体について測定された帯電電位の
最大値と最小値との差を１００として相対評価を行っ
た。

【００８７】『帯電能』電子写真装置（キヤノン製ＮＰ
６１５０をテスト用に改造したもの）に電子写真用感光
体をセットし、電子写真用感光体の中央位置の周方向に
沿って、帯電電位を測定した。そして、比較例で得られ
た電子写真用感光体について測定された帯電能を１００
として相対評価を行った。なお、この評価に際して使用
したキヤノン製ＮＰ６１５０の露光系には、前露光が波
長７００ｎｍのＬＥＤ、像露光が波長６８０ｎｍの半導
体レーザーを使用した。

【００８８】表２に、作製した電子写真感光体（光受容
層）に対し、上記の評価方法で欠陥、母線方向膜厚む
ら、周方向膜厚むら、母線方向帯電位むら、周方向帯電
位むら、および帯電能について評価した結果を示す。

【００８９】

【表２】

【００９０】表２からわかるように、２方向用ガス放出
孔１０４に加えて３方向用ガス放出孔１０６ａ，１０６
ｂを備えることで、欠陥、母線方向膜厚むら、周方向膜
厚むら、母線方向帯電位むら、周方向帯電位むら、およ
び帯電能について良好な結果が得られた。

【００９１】＜第２の実施例＞図１に示した構成の堆積
膜形成装置により、長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８ｍｍ
の鏡面加工を施したＡｌ製シリンダーを２本直列に載置
してなる長さ１０００ｍｍの円筒状支持体を用い、その
円筒状支持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第１の実施例と同様の作製条件で
形成することで、電子写真用感光体を作製した。

【００９２】本実施例では、図２に示すように８本の原
料ガス導入管１０３を配置し、軸線Ｘに対するガス放出
方向１０５の各角度α（図４参照）を左右対称に１０°
から９０°の範囲で変化させ、軸線Ｘに対するガス放出
方向１０７の各角度β（図５参照）を左右対称に７０°
とした。各ガス放出孔１０４，１０６ａ，１０６ｂの穴
径はφ０．５ｍｍとした。

【００９３】各原料ガス導入管１０３における３方向放
出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂの配置位置は上段
のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する位置から距離０
ｍｍの位置、および、下段のＡｌ製シリンダーの下端部
に対向する位置から距離０ｍｍの位置とし、各原料ガス
導入管１０３の３方向放出用ガス放出孔群１０６ａ，１
０６ｂが配置されている間の領域には、２方向放出用ガ
ス放出孔群１０４を配置した。各原料ガス導入管１０３
の長手方向には、２方向放出用ガス放出孔群１０４を１
８組（ガス放出孔１０４は総数３６個）設け、３方向放
出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂは２組（ガス放出
孔１０６ａ，１０６ｂは総数６個）設けた。

【００９４】上記により作製した電子写真感光体（光受
容層）に対し、欠陥、周方向膜厚むら、周方向電位む
ら、および帯電能について以下の評価方法により評価し
た。 −評価方法− 『欠陥』光学顕微鏡を用いて５０倍の倍率で９ｃｍ²の
範囲で電子写真用感光体の表面を観察し、欠陥数を数え
て、以下の４段階評価を行った。

【００９５】 ◎・・・直径２０μｍ以上の欠陥が２０個未満 ○・・・直径２０μｍ以上の欠陥が２０個以上 △・・・画像欠陥の原因となる直径６０μｍ以上の欠陥
を数個認られた ×・・・直径５０μｍ以上の欠陥が多数観察された 『周方向膜厚むら』電子写真用感光体の中央位置の周方
向に沿って、原料ガス導入管に正対する位置、および、
互いに隣接する２つの原料ガス管の中間位置に正対する
位置の堆積膜の膜厚（計２０個所）を測定し、以下の４
段階評価を行った。

【００９６】 ◎・・・膜厚の最大値と最小値との差が平均値の３％以
内 ○・・・膜厚の最大値と最小値との差が平均値の５％以
内 △・・・膜厚の最大値と最小値との差が平均値の１０％
以内 ×・・・膜厚の最大値と最小値との差が平均値の１０％
を超える 『周方向電位むら』電子写真装置（キヤノン製ＮＰ６１
５０をテスト用に改造したもの）に、作製した電子写真
用感光体をセットし、電子写真用感光体の中間位置の周
方向に沿って、原料ガス導入管に正対する位置、およ
び、互いに隣接する２つの原料ガス導入の中間位置に正
対する位置の帯電電位を測定し、以下の４段階評価を行
った。

【００９７】 ◎・・・帯電電位の最大値と最小値との差が平均値の３
％以内 ○・・・帯電電位の最大値と最小値との差が平均値の５
％以内 △・・・帯電電位の最大値と最小値との差が平均億の１
０％以内 ×・・・帯電電位の最大値と最小値との差が平均値の１
０％を超える 『帯電能』電子写真装置（キヤノン製ＮＰ６１５０をテ
スト用に改造したもの）に電子写真用感光体をセット
し、電子写真用感光体の中央位置の周方向に沿って、帯
電電位を測定した。測定結果は、ガス放出角度α，βが
７０°の場合に得られた電子写真用感光体について測定
された帯電能を１００として、他の電子写真用感光体の
帯電能について、９５未満の場合を△、９５以上１００
未満の場合を○、１００以上の場合を◎とする基準で評
価を行った。なお、上記評価に際して使用したキヤノン
製ＮＰ６１５０の露光系には、前露光に波長７００ｎｍ
のＬＥＤ、像露光に波長６８０ｎｍの半導体レーザーを
使用した。

【００９８】表３に、作製した電子写真感光体（光受容
層）に対し、上記の評価方法で欠陥、周方向膜厚むら、
周方向帯電位むら、および帯電能について評価した結果
を示す。

【００９９】

【表３】

【０１００】表３からわかるように、原料ガス導入管に
設けた２方向放出用ガス放出孔の軸線Ｘに対する各角度
αが４５°≦α＜９０°の範囲を満たすとき周方向電位
むらが良好であり、さらには各角度αが７０°≦α≦８
５°の範囲を満たすときに特に良好な結果が得られた。

【０１０１】＜第３の実施例＞図１に示した構成の堆積
膜形成装置により、長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８ｍｍ
の鏡面加工を施したＡｌ製シリンダーを２本直列に載置
してなる長さ１０００ｍｍの円筒状支持体を用い、その
円筒状支持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第１の実施例と同様の作製条件で
形成することで、電子写真用感光体を作製した。

【０１０２】本実施例では、図２に示すように８本の原
料ガス導入管１０３を配置し、軸線Ｘに対する３方向用
ガス放出方向１０７の角度β（図５参照）を左右対称に
１０°から９０°の範囲で変化させ、軸線Ｘに対する２
方向用ガス放出方向１０５の角度α（図４参照）を左右
対称に７０°とした。各ガス放出孔１０４，１０６ａ，
１０６ｂの穴径はφ０．６ｍｍとした。

【０１０３】各原料ガス導入管１０３における３方向放
出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂの配置位置は、上
段のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する位置から距離
０ｍｍの位置、および、下段のＡｌ製シリンダーの下端
部に対向する位置から距離０ｍｍの位置とし、各原料ガ
ス導入管１０３の３方向放出用ガス放出孔群１０６ａ，
１０６ｂが配置されている間の領域には２方向放出用ガ
ス放出孔群１０４を配置した。各原料ガス導入管１０３
の長手方向には、２方向用ガス放出孔群を１８組（ガス
放出孔１０４は総数３６個）設け、３方向用ガス放出孔
群は２組（ガス放出孔１０６ａ，１０６ｂは総数６個）
設けた。

【０１０４】上記により作製した電子写真感光体（光受
容層）に対し、欠陥、周方向膜厚むら、周方向電位む
ら、および帯電能について、第２の実施例と同様の評価
方法により評価した。表４に、その評価結果を示す。

【０１０５】

【表４】

【０１０６】表４からわかるように、原料ガス導入管に
設けた３方向放出用ガス放出孔の軸線Ｘに対する各角度
βが４５°≦β＜９０°の範囲を満たすとき周方向電位
むらが良好であり、さらには各角度βが７０°≦β≦８
５°の範囲を満たすときに特に良好な結果が得られた。

【０１０７】＜第４の実施例＞図１に示した構成の堆積
膜形成装置により、長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８ｍｍ
の鏡面加工を施したＡｌ製シリンダーを２本直列に載置
してなる長さ１０００ｍｍの円筒状支持体を用い、その
円筒状支持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第１の実施例と同様の作製条件で
形成することで、電子写真用感光体を作製した。

【０１０８】本実施例では、図２に示すように８本の原
料ガス導入管１０３を配置し、軸線Ｘに対する２方向の
ガス放出方向１０５の各角度α（図４参照）および軸線
Ｘに対する３方向のガス放出方向１０７の各角度β（図
５参照）を、それぞれ左右対称に７０°とした。各ガス
放出孔１０４，１０６ａ，１０６ｂの穴径はφ０．５ｍ
ｍとした。

【０１０９】各原料ガス導入管１０３における３方向放
出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂの設置位置は、
上段のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する位置の近傍
および下段のＡｌ製シリンダーの下端部に対向する位置
の近傍、上段のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する
位置の近傍のみ、下段のＡｌ製シリンダーの下端部に
対向する位置の近傍のみ、の３通りを実施した。

【０１１０】さらに、各原料ガス導入管１０３の長手方
向には、２方向放出用ガス放出孔群１０４を、３方向放
出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂの配置位置が上
段のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する位置の近傍お
よび下段のＡｌ製シリンダーの下端部に対向する位置の
近傍の場合には２０組（ガス放出孔１０４は総計４０
個）設け、上段のＡｌ製シリンダーの上端部に対向す
る位置の近傍のみの場合、あるいは下段のＡｌ製シリ
ンダーの下端部に対向する位置の近傍のみの場合には２
１組（ガス放出孔１０４は総計４２個）設けた。

【０１１１】上記により作製した電子写真感光体（光受
容層）に対し、欠陥、母線方向膜厚むら、周方向膜厚む
ら、母線方向電位むら、周方向電位むら、および帯電能
について、第２の実施例と同様の評価方法により評価し
た。表５に３方向放出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６
ｂの配置位置が上段のＡｌ製シリンダーの上端部に対
向する位置の近傍および下段のＡｌ製シリンダーの下端
部に対向する位置の近傍の場合の評価結果を示し、表６
に上段のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する位置の
近傍のみの場合の評価結果を示し、表７に下段のＡｌ
製シリンダーの下端部に対向する位置の近傍のみの場合
の評価結果を示す。

【０１１２】

【表５】

【０１１３】

【表６】

【０１１４】

【表７】

【０１１５】なお、表５〜表７において、３方向放出用
ガス放出孔群の位置（※１）は、＋の場合は原料ガス導
入管の基準位置（原料ガス導入管の、上段のＡｌ製シリ
ンダー上端部に対向する位置、あるいは、下段のＡｌ製
シリンダー下端部も対向する位置）からの上側方向への
距離、−の場合は原料ガス導入管の基準位置からの下側
方向への距離を示す。

【０１１６】表５からわかるように、３方向放出用ガス
放出孔群を、原料ガス導入管における、上段のＡｌ製シ
リンダーの上端部に対向する位置の近傍、および、下段
のＡｌ製シリンダーの下端部に対向する位置の近傍の両
方に設置した場合は、原料ガス導入管に設けた３方向放
出用ガス放出孔群の位置が上段のＡｌ製シリンダー上端
部に対向する位置から＋１００ｍｍ〜−６０ｍｍの範囲
を満たし、下段のＡｌ製シリンダー下端部に対向する位
置から＋１００ｍｍ〜−６０ｍｍの範囲を満たすときに
良好な結果が得られた。

【０１１７】また、表６からわかるように、３方向放出
用ガス放出孔群を原料ガス導入管における上段のＡｌ製
シリンダーの上端部に対向する位置の近傍のみに設置し
た場合は、原料ガス導入管に設けた３方向放出用ガス放
出孔群の位置が上段のＡｌ製シリンダー上端部に対向す
る位置から＋１００ｍｍ〜−６０ｍｍの範囲を満たすと
きに良好な結果が得られた。

【０１１８】また、表７からわかるように、３方向放出
用ガス放出孔群を原料ガス導入管における下段のＡｌ製
シリンダーの下端部に対向する位置の近傍のみに設置し
た場合は、原料ガス導入管に設けた３方向放出用ガス放
出孔群の位置が下段のＡｌシリンダーの下端部に対向す
る位置から＋６０ｍｍ〜−４０ｍｍの範囲を満たすとき
に良好な結果が得られた。

【０１１９】＜第５の実施例＞図１に示した構成の堆積
膜形成装置により、長さ３５８ｍｍ、外径φ１０８ｍｍ
の鏡面加工を施したＡｌ製シリンダーを２本直列に載置
してなる長さ１０００ｍｍの円筒状支持体を用い、その
円筒状支持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第１の実施例と同様の作製条件で
形成することで、電子写真用感光体を作製した。

【０１２０】本実施例では、図２に示すように８本の原
料ガス導入管１０３を配置し、軸線Ｘに対する２方向の
ガス放出方向１０５の各角度α（図４参照）および軸線
Ｘに対する３方向のガス放出方向１０７の各角度β（図
５参照）を、それぞれ左右対称に７０°とした。各ガス
放出孔１０４，１０６ａ，１０６ｂの穴径はφ０．５ｍ
ｍとした。

【０１２１】３方向放出用ガス放出孔群１０６ａ，１０
６ｂは、表８に示すように、原料ガス導入管における上
段のＡｌ製シリンダー上端部に対向する位置の近傍と、
下段のＡｌ製シリンダー下端部も対向する位置の近傍と
に複数配置した。各原料ガス導入管１０３の３方向放出
用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂが配置されている間
の領域には２方向放出用ガス放出孔群１０４を設置し
た。

【０１２２】上記により作製した電子写真感光体（光受
容層）に対し、欠陥、母線方向膜厚むら、周方向膜厚む
ら、母線方向電位むら、周方向電位むら、および帯電能
について、第２の実施例と同様の評価方法により評価し
た。その評価結果を表８に示す。

【０１２３】

【表８】

【０１２４】なお、表８において、３方向放出用ガス放
出孔群の位置（※２）は、＋の場合は原料ガス導入管の
基準位置（原料ガス導入管の、上段のＡｌ製シリンダー
上端部に対向する位置、あるいは、下段のＡｌ製シリン
ダー下端部も対向する位置）からの上側方向への距離、
−の場合は原料ガス導入管の基準位置からの下側方向へ
の距離を示す。

【０１２５】表８からわかるように、原料ガス導入管に
おける、上段のＡｌ製シリンダー上端部に対向する位置
の近傍と、下段のＡｌ製シリンダー下端部に対向する位
置の近傍とに３方向放出用ガス放出孔群を複数設けた場
合でも、良好な結果が得られた。

【０１２６】＜第６の実施例＞図１に示した構成の堆積
膜形成装置により、長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの
鏡面加工を施したＡｌ製シリンダーを２本直列に載置し
てなる長さ１０００ｍｍの円筒状支持体を用い、その円
筒状支持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９に示す作製条件で形成すること
で、電子写真用感光体を作製した。

【０１２７】

【表９】

【０１２８】本実施例では、図２に示すように８本の原
料ガス導入管１０３を配置し、軸線Ｘに対する２方向用
のガス放出方向１０５の各角度α（図４参照）および軸
線Ｘに対する３方向用のガス放出方向１０７の各角度β
（図５参照）を、それぞれ左右対称に７０°とした。各
ガス放出孔１０４，１０６ａ，１０６ｂの穴径はφ０．
６ｍｍとした。

【０１２９】各原料ガス導入管１０３における３方向放
出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂの配置位置は、上
段のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する位置から原料
ガス導入管の上側方向に６０ｍｍの位置、および、下段
のＡｌ製シリンダーの下端部に対向する位置から原料ガ
ス導入管の下側方向に５０ｍｍの位置とし、各原料ガス
導入管１０３の３方向放出用ガス放出孔群１０６ａ，１
０６ｂが配置されている間の領域には２方向放出用ガス
放出孔群１０４を配置した。各原料ガス導入管１０３の
長手方向には、２方向放出用ガス放出孔群を１８組（ガ
ス放出孔１０４は総数３６個）設け、３方向放出用ガス
放出孔群は２組（ガス放出孔１０６ａ，１０６ｂは総数
６個）設けた。

【０１３０】作製した電子写真感光体（光受容層）に対
し、第１の実施例と同様の評価方法で評価を行ったとこ
ろ、良好な結果が得られた。

【０１３１】＜第７の実施例＞図１に示した構成の堆積
膜形成装置により、長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの
鏡面加工を施したＡｌ製シリンダーを２本直列に載置し
てなる長さ１０００ｍｍの円筒状支持体を用い、その円
筒状支持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１０に示す作製条件で形成するこ
とで、電子写真用感光体を作製した。

【０１３２】

【表１０】

【０１３３】本実施例では、図２に示すように８本の原
料ガス導入管１０３を配置し、軸線Ｘに対する２方向の
ガス放出方向１０５の各角度α（図４参照）および軸線
Ｘに対する３方向のガス放出方向１０７の各角度β（図
５参照）を、それぞれ左右対称に６０°とした。各ガス
放出孔１０４，１０６ａ，１０６ｂの穴径はφ０．５ｍ
ｍとした。

【０１３４】各原料ガス導入管１０３における３方向放
出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂの配置位置は、上
段のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する位置から原料
ガス導入管の上側方向に２０ｍｍの位置、および、下段
のＡｌ製シリンダーの下端部に対向する位置から原料ガ
ス導入管の下側方向に２０ｍｍの位置とし、各原料ガス
導入管１０３の３方向放出用ガス放出孔群１０６ａ，１
０６ｂが配置されている間の領域には２方向放出用ガス
放出孔群１０４を設置した。各原料ガス導入管１０３の
長手方向には２方向放出用ガス放出孔群を１８組（ガス
放出孔１０４は総数３６個）設けた。３方向放出用ガス
放出孔群は２組（ガス放出孔１０６ａ，１０６ｂは総数
６個）設けた。

【０１３５】作製した電子写真感光体（光受容層）に対
し、第１の実施例と同様の評価方法で評価を行ったとこ
ろ、良好な結果が得られた。なお、この評価に際して使
用した電子写真装置（キヤノン製ＮＰ６１５０）の露光
系には、前露光に波長５６５ｎｍのＬＥＤ、像露光にハ
ロゲンランプを使用した。

【０１３６】＜第８の実施例＞図１に示した構成の堆積
膜形成装置により、長さ３５８ｍｍ、外径φ８０ｍｍの
鏡面加工を施したＡｌ製シリンダーを２本直列に載置し
てなる長さ１０００ｍｍの円筒状支持体を用い、その円
筒状支持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１１に示す作製条件で形成するこ
とで、電子写真用感光体を作製した。

【０１３７】

【表１１】

【０１３８】本実施例では、図２に示すように８本の原
料ガス導入管１０３を配置し、軸線Ｘに対する２方向の
ガス放出方向１０５の各角度α（図４参照）および軸線
Ｘに対する３方向のガス放出方向１０７の各角度β（図
５参照）を、それぞれ左右対称に８０°とした。各ガス
放出孔１０４，１０６ａ，１０６ｂの穴径はφ０．５ｍ
ｍとした。

【０１３９】各原料ガス導入管１０３における３方向放
出用ガス放出孔群１０６ａ，１０６ｂの設置位置は、上
段のＡｌ製シリンダーの上端部に対向する位置から原料
ガス導入管の上側方向に１０ｍｍの位置、および、下段
のＡｌ製シリンダーの下端部に対向する位置から原料ガ
ス導入管の下側方向に１０ｍｍの位置とし、各原料ガス
導入管１０３の３方向放出用ガス放出孔群１０６ａ，１
０６ｂが配置されている間の領域には２方向放出用ガス
放出孔群１０４を配置した。各原料ガス導入管１０３の
長手方向には、２方向放出用ガス放出孔群を１８組（ガ
ス放出孔１０４は総数３６個）設け、３方向放出用ガス
放出孔群は２組（ガス放出孔１０６ａ，１０６ｂは総数
６個）設けた。

【０１４０】作製した電子写真感光体（光受容層）に対
し、第１の実施例と同様の評価方法で評価を行ったとこ
ろ、良好な結果が得られた。

【０１４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ガス導
入管に、２つのガス放出孔がガス導入管の周方向に配列
されてなる２方向放出用ガス放出孔群と、３つのガス放
出孔がガス導入管の周方向に配列されてなる３方向放出
用ガス放出孔群とを成すように複数のガス放出孔が配置
されているので、支持体上に堆積される堆積膜の膜質お
よび膜厚を均一化し、得られる電子写真用感光体の特性
むらや欠陥を少なくすることができる。

【０１４２】さらに、２方向放出用ガス放出孔群に関
し、円筒状反応容器の中心からガス導入管の中心を通っ
て延びる軸線に対する、ガス導入管の中心から２つのガ
ス放出孔へそれぞれ向かう方向の各角度をαとし、３方
向放出用ガス放出孔群に関し、３つのガス放出孔のうち
の中央のガス放出孔は、円筒状反応容器の中心からガス
導入管の中心を通って延びる軸線が、ガス導入管の円筒
状反応容器の内壁に対向する側面と交わる位置に形成さ
れており、軸線に対する、ガス導入管の中心から他の２
つのガス放出孔へそれぞれ向かう方向の各角度をβとし
たときに、各角度αの大きさを４５°≦α＜９０°の範
囲とし、かつ、各角度βの大きさを４５°≦β＜９０°
の範囲とすることにより、反応容器内のガスバランスに
偏りを生じさせずに、かつ、反応容器の壁面に付着した
ポリシランを浮遊させることなく、原料ガスを反応容器
内に供給することができ、支持体上に形成される堆積膜
の周方向に各種むらや欠陥が生じることを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】高周波プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置
の一例を示す模式的な構成図である。

【図２】本発明の堆積膜形成装置の一実施形態における
反応容器を示す断面図である。

【図３】本発明の堆積膜形成装置における原料ガス導入
管を示す図である。

【図４】図２に示した円筒状反応容器におけるＡ領域を
拡大して示す図である。

【図５】図２や図３に示した原料ガス導入管の長手方向
における、２方向および３方向のガス放出孔の具体的な
配置分布の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０１，２１１１ 円筒状反応容器 １０２，２１１２ 円筒状支持体 １０３，２１１４ 原料ガス導入管 １０４，１０６ａ，１０６ｂ ガス放出孔 １０５，１０７，１０８ ガス吹出し方向 ２１００ 堆積装置 ２１１３ 支持体加熱用ヒーター ２１１５ 高周波マッチングボックス ２１１６ 原料ガス配管 ２１１７ リークバルブ ２１１８ メインバルブ ２１１９ 真空計 ２２００ 原料ガス供給装置 ２２１１，２２１２，２２１３，２２１４，２２１５
マスフローコントローラ ２２２１，２２２２，２２２３，２２２４，２２２５
ガスボンベ ２２３１，２２３２，２２３３，２２３４，２２３５
ガスボンベバルブ ２２４１，２２４２，２２４３，２２４４，２２４５
ガス流入バルブ ２２５１，２２５２，２２５３，２２５４，２２５５
ガス流出バルブ ２２６１，２２６２，２２６３，２２６４，２２６５
ガス圧力調整器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 秀彰 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 瀬木 好雄 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 櫃石 光治 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 Ｆターム(参考） 2H068 DA00 EA24 4K030 AA06 AA10 AA17 BA30 CA02 CA16 EA05 EA06 FA03 JA04 KA05 KA30 LA17

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部の反応空間を真空気密状態に保持す
   ることが可能な円筒状反応容器と、前記反応空間内に設
   置され、堆積膜が形成される円筒状支持体を前記円筒状
   反応容器の中心軸と同心となる位置に支持する円筒状支
   持体保持手段と、前記反応空間内に前記堆積膜の原料ガ
   スを導入する複数のガス放出孔が形成されており、前記
   反応空間内における前記円筒状支持体の周囲の前記中心
   軸を中心とする円軌道上に、前記円筒状支持体に対して
   平行に設置された複数のガス導入管と、前記原料ガスを
   励起させてグロー放電を発生させる高周波エネルギーを
   前記反応空間内に導入する高周波エネルギー導入手段と
   を有する堆積膜形成装置を用いて、前記高周波エネルギ
   ーによって励起種化された前記原料ガスの成分を前記円
   筒状支持体上に堆積させることにより前記円筒状支持体
   上に前記堆積膜を形成する堆積膜形成方法において、 前記ガス導入管に、２つの前記ガス放出孔が前記ガス導
   入管の周方向に配列されてなる２方向放出用ガス放出孔
   群と、３つの前記ガス放出孔が前記ガス導入管の周方向
   に配列されてなる３方向放出用ガス放出孔群とを成すよ
   うに前記複数のガス放出孔を配置することを特徴とする
   堆積膜形成方法。
2. 【請求項２】 前記２方向放出用ガス放出孔群に関し、
   前記円筒状反応容器の中心から前記ガス導入管の中心を
   通って延びる軸線に対する、前記ガス導入管の中心から
   ２つの前記ガス放出孔へそれぞれ向かう方向の各角度を
   αとし、 前記３方向放出用ガス放出孔群に関し、３つの前記ガス
   放出孔のうちの中央の前記ガス放出孔は、前記円筒状反
   応容器の中心から前記ガス導入管の中心を通って延びる
   軸線が、前記ガス導入管の前記円筒状反応容器の内壁に
   対向する側面と交わる位置に形成されており、該軸線に
   対する、前記ガス導入管の中心から他の２つの前記ガス
   放出孔へそれぞれ向かう方向の各角度をβとしたとき
   に、 前記各角度αの大きさを４５°≦α＜９０°の範囲と
   し、かつ、前記各角度βの大きさを４５°≦β＜９０°
   の範囲とする、請求項１に記載の堆積膜形成方法。
3. 【請求項３】 前記各角度αを前記軸線に対して対称と
   し、かつ、前記各角度βを前記軸線に対して対称とす
   る、請求項２に記載の堆積膜形成方法。
4. 【請求項４】 前記各角度αを前記軸線に対して非対称
   とし、かつ、前記各角度βを前記軸線に対して非対称と
   する、請求項２または３に記載の堆積膜形成方法。
5. 【請求項５】 前記３方向放出用ガス放出孔群を、前記
   ガス導入管における、前記円筒状支持体の上端部および
   ／または下端部に対向する位置の近傍に配置する、請求
   項１から４のいずれか１項に記載の堆積膜形成方法。
6. 【請求項６】 内部の反応空間を真空気密状態に保持す
   ることが可能な円筒状反応容器と、 前記反応空間内に設置され、堆積膜が形成される円筒状
   支持体を前記円筒状反応容器の中心軸と同心となる位置
   に支持する円筒状支持体保持手段と、 前記反応空間内に前記堆積膜の原料ガスを導入する複数
   のガス放出孔が形成されており、前記反応空間内におけ
   る前記円筒状支持体の周囲の前記中心軸を中心とする円
   軌道上に、前記円筒状支持体に対して平行に設置された
   複数のガス導入管と、 前記原料ガスを励起させてグロー放電を発生させる高周
   波エネルギーを前記反応空間内に導入する高周波エネル
   ギー導入手段とを有し、 前記高周波エネルギーによって励起種化された前記原料
   ガスの成分を前記円筒状支持体上に堆積させることによ
   り前記円筒状支持体上に前記堆積膜を形成する堆積膜形
   成装置において、 前記ガス導入管に、２つの前記ガス放出孔が前記ガス導
   入管の周方向に配列されてなる２方向放出用ガス放出孔
   群と、３つの前記ガス放出孔が前記ガス導入管の周方向
   に配列されてなる３方向放出用ガス放出孔群とを成すよ
   うに前記複数のガス放出孔が配置されていることを特徴
   とする堆積膜形成装置。
7. 【請求項７】 前記２方向放出用ガス放出孔群に関し、
   前記円筒状反応容器の中心から前記ガス導入管の中心を
   通って延びる軸線に対する、前記ガス導入管の中心から
   ２つの前記ガス放出孔へそれぞれ向かう方向の各角度を
   αとし、 前記３方向放出用ガス放出孔群に関し、３つの前記ガス
   放出孔のうちの中央の前記ガス放出孔は、前記円筒状反
   応容器の中心から前記ガス導入管の中心を通って延びる
   軸線が、前記ガス導入管の前記円筒状反応容器の内壁に
   対向する側面と交わる位置に形成されており、該軸線に
   対する、前記ガス導入管の中心から他の２つの前記ガス
   放出孔へそれぞれ向かう方向の各角度をβとしたとき
   に、 前記各角度αの大きさが４５°≦α＜９０°の範囲とな
   り、かつ、前記各角度βの大きさが４５°≦β＜９０°
   の範囲となるように構成されている、請求項６に記載の
   堆積膜形成装置。
8. 【請求項８】 前記各角度αが前記軸線に対して対称と
   なり、かつ、前記各角度βが前記軸線に対して対称とな
   るように構成されている、請求項７に記載の堆積膜形成
   装置。
9. 【請求項９】 前記各角度αが前記軸線に対して非対称
   となり、かつ、前記各角度βが前記軸線に対して非対称
   となるように構成されている、請求項７または８に記載
   の堆積膜形成装置。
10. 【請求項１０】 前記３方向放出用ガス放出孔群は、前
    記ガス導入管における、前記円筒状支持体の上端部およ
    び／または下端部に対向する位置の近傍に配置されてい
    る、請求項６から９のいずれか１項に記載の堆積膜形成
    装置。