JP2002155361A - 堆積膜形成装置およびクリーニング処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で高品位の電子写真感光体を続けて製造
できるように、堆積膜形成装置をクリーニングする。 【解決手段】 基体に堆積膜を形成した後、クリーニン
グ材の導入口から液化状態のＣｌＦ₃を導入し、この液
化ＣｌＦ₃が堆積膜または副生成物を直接洗い流しなが
らこれらと反応して、反応容器内に残存する堆積膜また
は副生成物を除去する。導入口周辺は、冷却水タンクか
ら冷却水配管を流れる冷却水によって冷却されるので、
ＣｌＦ₃は、少なくとも堆積膜または副生成物が多く残
存する隅部分にたどり着くまでは、液化状態に保たれ
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
により基体上に電子写真用光受容部材、太陽電池、画像
入力用ラインセンサー、撮像デバイス、ＴＦＴ等の半導
体素子として特に好適な堆積膜を製造するための堆積膜
形成装置およびその効率的なクリーニング処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真用光受容部材、太陽電
池、画像入力用ラインセンサー、撮像デバイス、ＴＦＴ
等の半導体素子として使用する機能性堆積膜として、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」と称する）膜等が提案さ
れ、その中のいくつかはすでに実用に付されている。

【０００３】ａ−Ｓｉ膜等の機能性堆積膜を形成する方
法として、例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング
法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法など、
様々な方法が提案されている。中でも、プラズマＣＶＤ
法等の、減圧下での成膜方法が、好適なものとして実用
に付されている。

【０００４】これらの成膜方法により所定の基体上に機
能性堆積膜を形成する場合、堆積膜形成装置の構成部材
等に堆積膜または粉体状の副生成物が堆積する。

【０００５】例えば、グロー放電分解によるプラズマＣ
ＶＤ法により成膜する場合には、堆積膜形成装置内の、
基体以外の部分であるサセプター、対向電極、または反
応容器内壁に、堆積膜または副生成物が形成される。こ
れらの堆積膜または副生成物は、次回の成膜時に、形成
される膜中に不純物として取り込まれて膜特性を悪化さ
せたり、基体上に付着して、形成された堆積膜中に欠陥
を生じさせる。その結果、堆積膜形成の歩留りが大幅に
低下してしまう。

【０００６】そこで、成膜サイクルを数回繰り返す毎
に、または成膜サイクルを１回行う毎に反応容器内を清
掃し、目的とする堆積膜形成箇所以外の部分に堆積した
堆積膜または副生成物を除去するクリーニング処理が行
われている。

【０００７】このクリーニング方法の一例として、ドラ
イエッチング（以下、「ＤＥ」と称する）処理がある。
これは、クリーニング材を気化（ガス）状態で反応容器
内に導入し、プラズマ、熱、光等のエネルギーにより励
起状態として、堆積膜または副生成物を形成している元
素と反応させ、それらの元素を気相分子とした後、排気
手段によって排除するクリーニング処理である。

【０００８】図５は、高周波プラズマＣＶＤ法（以下、
「ＰＣＶＤ法」と称する）を用いて堆積膜を形成する従
来の装置の一例を示す、摸式的な構成図である。

【０００９】この装置は、大まかに、堆積装置（５９
１）と、原料ガス供給装置（５９２）と、円筒状反応容
器（５０１）内を減圧にするための排気装置（５９３）
とから構成されている。前記円筒状反応容器（５０１）
内には、Ａｌ製円筒状基体（５０９）と、該Ａｌ製円筒
状基体を保持するための円筒状基体ホルダー（５０６）
と、支持体加熱用ヒーター（５０７）と、ガス導入管
（５０８）とが設置されており、高周波電源（５１１）
が接続されている。原料ガス供給装置（５９２）は、シ
ラン（ＳｉＨ₄）、ゲルマン（ＧｅＨ₄）、水素
（Ｈ₂）、メタン（ＣＨ₄）、ジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）、およ
びホスフィン（ＰＨ₃）等の堆積膜形成用原料ガスのボ
ンベ（５３１〜５３６）および堆積膜形成用原料ガスボ
ンベバルブ（５４１〜５４６）と、堆積膜形成用原料ガ
ス流入バルブ（５５１〜５５６）と、堆積膜形成用原料
ガス流出バルブ（５６１〜５６６）と、マスフローコン
トローラー（５７１〜５７６）とから構成されている。
各、前記堆積膜形成用原料ガスボンベ（５３１〜５３
６）は、バルブ（５１６）を介して、前記円筒状反応容
器（５０１）内に設けられているガス導入管（５０８）
に接続されている。

【００１０】また、クリーニングガス供給装置（５９
４）が、クリーニング用原料ガスボンベ（５３７〜５３
８）およびクリーニング用原料ガスボンベバルブ（５４
７〜５４８）と、クリーニング用原料ガス流入バルブ
（５５７〜５５８）と、クリーニング用原料ガス流出バ
ルブ（５６７〜５６８）と、マスフローコントローラー
（５７７〜５７８）とから構成されており、各クリーニ
ング用原料ガスボンベ（５３７〜５３８）は、バルブ
（５１７）を介して、前記円筒状反応容器（５０１）内
に配置されているガス導入管（５０８）に接続されてい
る。

【００１１】この装置を使用して所定のシリコンを主成
分とする堆積膜をＡｌ製円筒状基体（５０９）上に形成
した後に、前記円筒状反応容器（５０１）内の前記Ａｌ
製円筒状基体（５０９）以外の部分に生成された堆積膜
または副生成物をクリーニングするために、クリーニン
グ材としてガスを使用して行う従来のクリーニング処理
方法は、以下の通りである。

【００１２】まず、Ａｌ製円筒状基体（５０９）を円筒
状基体ホルダー（５０６）にセットした状態で、前記円
筒状反応容器（５０１）内の所定の位置に設置し、排気
装置（５９３）により前記円筒状反応容器（５０１）内
を排気する。続いて、支持体加熱用ヒーター（５０７）
により、前記Ａｌ製円筒状基体（５０９）の表面温度を
２００℃〜４００℃の所定の温度に加熱する。前記Ａｌ
製円筒状基体（５０９）が所定の温度になったところ
で、堆積膜形成用原料ガスボンベバルブ（５４１〜５４
６）、堆積膜形成用原料ガス流入バルブ（５５１〜５５
６）、堆積膜形成用原料ガス流出バルブ（５６１〜５６
６）のうちの必要なものを開き、堆積膜形成用原料ガス
ボンベ（５３１〜５３６）から所定の原料ガスを、ガス
導入管（５０８）を介して、前記円筒状反応容器（５０
１）内に導入する。次に、マスフローコントローラー
（５７１〜５７６）によって、各堆積膜形成用原料ガス
が所定の流量になるように調整する。その際、前記円筒
状反応容器（５０１）の内圧が１３３Ｐａ以下の所定の
圧力になるように、排気装置（５９３）を調整する。内
圧が安定したところで、高周波電源（５１１）から高周
波マッチングボックス（５２０）を通じて、前記円筒状
反応容器（５０１）内にＲＦ電力を導入し、ＲＦグロー
放電を生起させる。この放電エネルギーによって、前記
円筒状反応容器内（５０１）に導入された堆積膜形成用
原料ガスが分解され、前記Ａｌ製円筒状基体（５０９）
上に、シリコンを主成分とする所定の堆積膜が形成され
る。

【００１３】シリコンを主成分とする所定の堆積膜を前
記Ａｌ製円筒状基体（５０９）上に形成した後に、前記
Ａｌ製円筒状基体（５０９）を前記円筒状反応容器（５
０１）内から取り出し、前記Ａｌ製円筒状基体（５０
９）の代わりにクリーニング用のＡｌ製円筒状基体（不
図示）をセットし、排気装置（５９３）により前記円筒
状反応容器（５０１）内を所定の圧力まで排気する。所
定の圧力になったら、バルブ（５１７）を開け、クリー
ニングガスボンベ（５３７〜５３８）より、バルブ（５
１７）と、前記円筒状反応容器（５０１）内に配置され
ているガス導入管（５０８）とを介して、クリーニング
ガスを導入する。

【００１４】このクリーニングガスが堆積膜または副生
成物と触れて反応することにより、分解処理が進行し、
前記円筒状反応容器（５０１）内や、前記排気配管（５
１２）内のクリーニング処理が行われる。

【００１５】クリーニング処理に使用するクリーニング
材として、四フッ化炭素（ＣＦ₄）、フッ化窒素（Ｎ
Ｆ₃）、六フッ化硫黄（ＳＦ₆）、三フッ化塩素（ＣｌＦ
₃）等が挙げられるが、近年、低エネルギーで分解で
き、反応性に富み極めて速いクリーニング速度を有する
というメリットを持つ三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）が注目
されており、三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）を気化（ガス）
状態で使用するクリーニング処理方法が多数提案されて
いる。

【００１６】特開平１０−８１９５０号には、５０〜１
００容量％の高濃度のフッ化塩素（ＣｌＦ）、三フッ化
塩素（ＣｌＦ₃）、五フッ化塩素（ＣｌＦ₅）を気化（ガ
ス）状態で使用するクリーニング処理方法が記載されて
いる。

【００１７】特開平６−２１４３号には、三フッ化塩素
（ＣｌＦ₃）を気化（ガス）状態で使用する際にガス濃
度を順次低下させながらクリーニング処理する方法が記
載されている。

【００１８】特開平１１−２２２６８０号には、三フッ
化塩素（ＣｌＦ₃）を気化（ガス）状態で使用し、ガス
導入経路に設けられている複数の温度センサーの出力信
号によりクリーニング処理の条件を設定または制御する
方法が記載されている。

【００１９】これらの技術により、効率良く高速で反応
容器内をクリーニング処理する方法が確立されてきた。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
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
光学露光装置や、現像装置や、転写装置等の改良がなさ
れた結果、電子写真感光体にも従来以上の画像特性が求
められている。特に、ａ−Ｓｉ系感光体のさらなる高画
質化への課題として、微少な画像欠陥の発生を抑制する
ことが挙げられる。

【００２１】すなわち、従来のプラズマＣＶＤ法による
堆積膜形成装置のクリーニング処理では、気化（ガス）
状態のクリーニング材を使用し、堆積膜形成後に反応容
器内に存在する堆積膜または副生成物と触れ合うことで
気相反応によりクリーニング処理を行うが、部分的に残
存してしまう微少な副生成物も存在する。この残存した
副生成物が、その後の堆積膜形成中に、原料ガスを導入
した際の流れや圧力によって基体上に飛散し、基体上に
付着する。それによって、その部分を中心に堆積膜が異
常となり、画像上で微少な画像欠陥の発生する原因とな
る。

【００２２】そこで、プラズマＣＶＤ法による堆積膜形
成装置のクリーニング処理において、このような問題点
を解決する技術が求められている。

【００２３】本発明の目的は、電子写真用感光体に使用
する堆積膜を形成する装置およびそのクリーニング処理
方法に関し、上述した従来の問題を克服して、堆積膜形
成後のクリーニング処理後に反応容器内に存在する堆積
膜または副生成物を低減させることで、画像欠陥を激減
させ、堆積膜を定常的に形成し得る、プラズマＣＶＤ法
による堆積膜形成装置およびそのクリーニング処理方法
を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、三フッ化
塩素（以下、ＣｌＦ₃と称する）を気化（ガス）状態で
使用する従来の反応容器内のクリーニング処理方法にお
ける前記した問題を克服して、前記した目的を達成すべ
く鋭意検討を重ねたところ、以下の様な知見を得た。

【００２５】クリーニング材であるＣｌＦ₃は、常温／
常圧において液化状態である物性を生かし、液化状態の
ままで反応容器内にＣｌＦ₃を導入することが容易にで
きる。その場合、堆積膜または副生成物が多量に存在す
る部分に、原料ガス導入管とは別の導入口を設け、この
導入口から導入された液化状態のＣｌＦ₃で堆積膜また
は副生成物を直接洗い流しながら反応させることによ
り、ＣｌＦ₃を気化（ガス）状態で使用した従来のクリ
ーニング処理方法では排除できなかった、多量に存在す
る堆積膜または副生成物を効率よくクリーニングできる
ことが判った。

【００２６】ただし、液化状態のＣｌＦ₃と堆積膜また
は副生成物が反応する際に生じるエネルギーにより反応
容器内の温度が徐々に上昇するのに伴い、液化状態のＣ
ｌＦ ₃の導入口付近の温度が上昇する。液化状態のＣｌ
Ｆ₃の導入口付近の温度が２０℃以上となると、ＣｌＦ₃
が気化（ガス）状態になってしまう。ＣｌＦ₃が気化
（ガス）状態になることで、堆積膜または副生成物を液
化状態のＣｌＦ₃で直接洗い流しながら反応させること
ができず、前記したような効果を得られないことが判っ
た。

【００２７】そこで、液化ＣｌＦ₃導入口周辺に冷却手
段を設けて温度を１０℃以下に保ったところ、少なくと
も、ＣｌＦ₃は、堆積膜または副生成物が多く残存する
位置にたどり着くまでは液化状態に保たれ、直接洗い流
しながら反応してクリーニング処理を行えることが判っ
た。その結果、前記した効果が損なわれるような弊害を
防止することができた。

【００２８】以上の知見に基づき、本発明の特徴は、真
空気密可能な反応空間と、堆積膜を形成させるための基
体を該反応空間内に設置するための基体ホルダーと、反
応空間内へ原料ガスを導入するための原料ガス導入手段
と、原料ガスを化学反応させるために基体を加熱する加
熱手段と、原料ガスの励起によるグロー放電を発生させ
るために反応空間内に高周波エネルギーを導入する高周
波エネルギー導入手段と、反応空間から排気するための
排気手段とを有する、プラズマＣＶＤ法による堆積膜形
成装置において、基体に堆積膜を形成するための原料ガ
ス導入手段とは別に、堆積膜形成後に、反応空間内に形
成された堆積膜または副生成物をクリーニング処理する
ために液化状態のＣｌＦ₃を反応空間内に導入する導入
口が設けられているところにある。

【００２９】この装置を用い、堆積膜形成後に、液化状
態のＣｌＦ₃を導入して、反応空間内に形成された堆積
膜または副生成物をクリーニングすると、堆積膜または
副生成物を直接洗い流しながら反応させてクリーニング
処理することができる。

【００３０】さらに、液化状態のＣｌＦ₃の導入口に近
接して冷却手段が設けられていることが好ましい。この
場合、冷却手段を用いてＣｌＦ₃を冷却することによ
り、ＣｌＦ₃は、少なくとも堆積膜または副生成物が多
く残存する位置にたどり着くまでは、液化状態に保た
れ、前記したように直接洗い流しながら反応させて効果
的にクリーニング処理することが確実にできる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００３２】まず、図１に示す高周波（以下「ＲＦ」と
略記する）プラズマＣＶＤ法を用いる堆積膜形成装置の
構成について説明する。この装置は、大まかに、堆積装
置（１９１）と、原料ガス供給装置（１９２）と、円筒
状反応容器（１０１）内を減圧にするための排気装置
（１９３）とから構成されている。

【００３３】前記反応容器（１０１）内には、Ａｌ製円
筒状基体（１０９）と、Ａｌ製円筒状基体（１０９）を
保持するための円筒状基体ホルダー（１０６）と、支持
体加熱用ヒーター（１０７）と、ガス導入管（１０８）
とが設置されている。また、前記円筒状反応容器（１０
１）には、高周波マッチングボックス（１２０）と、高
周波電源（１２１）が接続されている。原料ガス供給装
置（１９２）は、シラン（ＳｉＨ₄）、ゲルマン（Ｇｅ
Ｈ₄）、水素（Ｈ₂）、メタン（ＣＨ₄）、ジボラン（Ｂ₂
Ｈ₆）、およびホスフィン（ＰＨ₃）等の推積膜形成用原
料ガスのボンベ（１１１〜１１６）および堆積膜形成用
原料ガスボンベバルブ（１４１〜１４６）と、堆積膜形
成用原料ガス流入バルブ（１５１〜１５６）と、堆積膜
形成用原料ガス流出バルブ（１６１〜１６６）と、マス
フローコントローラー（１７１〜１７６）とから構成さ
れ、各堆積膜形成用原料ガスのボンベ（１１１〜１１
６）は、バルブ（１１６）を介して、前記円筒状反応容
器（１０１）内のガス導入管（１０８）に接続されてい
る。

【００３４】また、ＣｌＦ₃ボンベ（１３３）の詳細な
構成を図２に示す。

【００３５】クリーニング材である液化状態のＣｌＦ₃
のボンベ（２０２）は、アルゴン（Ａｒ）ボンベバルブ
（２０３）を開けることでアルゴン（Ａｒ）ボンベ（２
０２）よりアルゴン（Ａｒ）ガスが導入されて加圧状態
となり、その圧力によりボンベ内導入管（２０３）を介
して液化状態のＣｌＦ₃（２０４）を導出できる構造と
なっている。

【００３６】このような構成により、ＣｌＦ₃ボンベ
（１３３）から、ＣｌＦ₃導入管（１３９）および液化
ＣｌＦ₃導入用バルブ（１３１）を介して、前記円筒状
反応容器（１０１）の上蓋（１０３）に設けられている
セラミック製の液化ＣｌＦ₃導入口（１３２）に至るＣ
ｌＦ₃導入路が形成されている。

【００３７】また、クリーニング処理時には、冷却水バ
ルブＩＮ（１３７）、冷却水バルブＯＵＴ（１３８）を
開けて、冷却水タンク（１３５）から冷却水配管（１３
６）を介して冷却水を流すことにより、液化ＣｌＦ₃導
入口（１３２）および上蓋（１０３）を冷却する。

【００３８】この装置を用いた堆積膜の形成およびクリ
ーニング処理方法について説明する。

【００３９】まず、前記Ａｌ製円筒状基体（１０９）を
円筒状基体ホルダー（１０６）にセットした状態で、前
記円筒状反応容器（１０１）内の所定の位置に設置し、
前記排気装置（１９３）により前記円筒状反応容器（１
０１）内を排気する。続いて、支持体加熱用ヒーター
（１０７）により前記Ａｌ製円筒状基体（１０９）の表
面温度を２００℃〜４００℃の所定の温度に加熱する。
前記Ａｌ製円筒状基体（１０９）が所定の温度になった
ところで、堆積膜形成用原料ガスボンベバルブ（１４１
〜１４６）、堆積膜形成用原料ガス流入バルブ（１５１
〜１５６）、堆積膜形成用原料ガス流出バルブ（１６１
〜１６６）のうちの必要なものを開き、堆積膜形成用原
料ガスボンベ（１１１〜１１６）からガス導入管（１０
８）を介して、原料ガスを前記円筒状反応容器（１０
１）内に導入する。

【００４０】次に、マスフローコントローラー（１７１
〜１７６）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、前記円筒状反応容器（１０１）
の内圧が１３３Ｐａ以下の所定の圧力になるように前記
排気装置（１９３）を調整する。内圧が安定したところ
で、高周波電源（１２１）から高周波マッチングボック
ス（１２０）を通じて、前記円筒状反応容器（１０１）
内にＲＦ電力を導入し、ＲＦグロー放電を生起させる。

【００４１】この放電エネルギーによって、前記円筒状
反応容器（１０１）内に導入された堆積膜形成用原料ガ
スが分解され、前記Ａｌ製円筒状基体（１０９）上にシ
リコンを主成分とする所定の堆積膜が形成される。

【００４２】前記Ａｌ製円筒状基体（１０９）上にシリ
コンを主成分とする堆積膜を形成して前記円筒状反応容
器（１０１）から取り出した後、前記Ａｌ製円筒状基体
（１０９）の代わりにクリーニング用のＡｌ製円筒状基
体（不図示）をセットし、前記排気装置（１９３）によ
り前記円筒状反応容器（１０１）内を所定の圧力まで排
気する。所定の圧力になったところで、液化ＣｌＦ₃導
入バルブ（１３１）を開け、ＣｌＦ₃ボンベ（１３３）
より液化ＣｌＦ₃導入口（１３２）を介して、液化Ｃｌ
Ｆ₃を前記円筒状反応容器（１０１）内に導入する。こ
の液化状態のＣｌＦ₃が堆積膜または副生成物と触れて
反応することで分解処理が進行し、前記反応容器（１０
１）内や排気配管（１１２）内がクリーニング処理され
る。

【００４３】本発明において、堆積膜形成時に使用され
る原料ガスとしては、シラン（ＳｉＨ₄）、ジシラン
（Ｓｉ₂Ｈ₆）、四フッ化珪素（ＳｉＦ₄）、六フッ化二
珪素（Ｓｉ₂Ｆ₆）等のアモルファスシリコン形成原料ガ
スまたはそれらの混合ガスを用いても有効である。

【００４４】希釈ガスとしては、水素（Ｈ₂）、アルゴ
ン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等を用いても有効であ
る。また、堆積膜のバンドギャップ幅を変化させる等の
特性改善ガスとして、窒素（Ｎ₂）、アンモニア（Ｎ
Ｈ₃）等の窒素原子を含む元素、酸素（Ｏ₂）、一酸化窒
素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ₂）、酸化二窒素（Ｎ
₂０）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ₂）等の
酸素原子を含む元素、メタン（ＣＨ₄）、エタン（Ｃ₂Ｈ
₆）、エチレン（Ｃ₂Ｈ₄）、アセチレン（Ｃ₂Ｈ₂）、プ
ロパン（Ｃ₃Ｈ₈）等の炭化水素、四フッ化ゲルマニウム
（ＧｅＦ₄）、フッ化窒素（ＮＦ₃）等のフッ素化合物な
どのガス、またはこれらの混合ガスを併用しても有効で
ある。

【００４５】また、本発明においては、ドーピングを目
的として、ジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）、フッ化ほう素（Ｂ
Ｆ₃）、ホスフィン（ＰＨ₃）等のドーパントガスを同時
に放電空間に導入してもよい。

【００４６】本発明において、クリーニング材であるＣ
ｌＦ₃は、堆積膜または副生成物と触れ合うだけでも反
応し、クリーニング効果を得ることができるが、クリー
ニング速度の制御または活性種の選定等のために、必要
に応じて、熱、プラズマ、光等の外部からのエネルギー
を供給しながらクリーニング処理を行ってもよい。

【００４７】本発明において、クリーニング処理する堆
積膜または副生成物の種類については、特に制限は無
く、例えば、シリコン（Ｓｉ）、タングステン（Ｗ）、
炭化硼素（ＢＮ）、ＩＴＯ等、ＣｌＦ₃と反応するもの
であれば、本発明のクリーニング効果が発揮される。

【００４８】本発明において、ＣｌＦ₃ボンベから液化
状態で導入口まで送る手段の一例としては、ＣｌＦ₃ボ
ンベにアルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性
ガスを導入し、その圧力を用いる圧送手段、ポンプ等の
吸引力を用いる吸引手段等が挙げられるが、ＣｌＦ₃ボ
ンベから液化状態で導入口まで送れる手段であれば本発
明ではすべて有効である。

【００４９】本発明において、液化ＣｌＦ₃導入口を冷
却するための冷却手段としては、クリーニング材の導入
口の温度をＣｌＦ₃の沸点（１１．７５℃）以下に保つ
ことができる冷却媒体であれば良く、具体的には、モー
ターを駆動力とするファン等による空冷手段、水等の液
体による水冷手段等が挙げられるが、冷却効果があるも
のであれば本発明ではすべて有効である。

【００５０】本発明において、ＣｌＦ₃ボンベから液化
ＣｌＦ₃導入口までのＣｌＦ₃導入路の温度がＣｌＦ₃の
沸点（１１．７５℃）以上になるおそれがある場合は、
これを冷却することが好ましい。冷却するための冷却手
段としては、ＣｌＦ₃導入路の温度をＣｌＦ₃の沸点（１
１．７５℃）以下に保つことができる冷却媒体であれば
良く、前記したのと同様に、空冷手段や水冷手段など様
々な手段が採用可能である。

【００５１】本発明において、液化ＣｌＦ₃導入口の材
質は、真空中で使用可能であり、放電を乱さず、実用強
度を備えており、放電空間を汚染せず、耐腐食性を有す
る材質であれば、どのようなものであってもよい。

【００５２】本発明において、液化ＣｌＦ₃導入口の数
量は堆積膜形成後に反応容器内に存在する堆積膜または
副生成物の状態により増減することは本発明ではすべて
有効である。

【００５３】本発明において、液化ＣｌＦ₃導入口を設
ける位置は、堆積膜形成後の反応容器内の任意の位置で
よい。

【００５４】

【実施例】以下、本発明の堆積膜形成装置およびクリー
ニング処理方法について、実施例および比較例により、
さらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより何ら限
定されるものではない。

【００５５】［実施例１］図１に示す堆積膜形成装置を
用い、直径１０８ｍｍ、長さ３５８ｍｍ、肉厚５ｍｍの
Ａｌ製円筒状基体（１０９）上に、後述する表１に示す
条件で堆積膜の形成を行ない、図３（３００-ａ）に示
す層構成の電子写真感光体を作製した。その後、作製し
た電子写真感光体を円筒状反応容器（１０１）内から取
り出した後に、前記円筒状反応容器（１０１）内の状態
を確認したところ隅部分（１３０）に堆積膜または副生
成物が多く堆積していることが確認された。

【００５６】その後、クリーニング用円筒状基体（図示
せず）を所定の位置にセットし、クリーニング材とし
て、液化状態のＣｌＦ₃を、ボンベ（１３３）から液化
ＣｌＦ₃導入用バルブ（１３１）を介して、セラミック
製の液化ＣｌＦ₃導入口（１３２）より導入し、その後
に高周波電源（１１１）よりエネルギーを供給すること
なく、クリーニング処理を行った。

【００５７】その後、同条件にて再度電子写真感光体を
作製し、後述する評価方法により評価した。その結果を
後述する表２に示す。

【００５８】［比較例］図５に示す従来の堆積膜形成装
置を用い、クリーニング材として気化（ガス）状態のＣ
ｌＦ₃を使用し、それ以外の条件は実施例１と同様の方
法で電子写真感光体を作製し、実施例１と同様に円筒状
反応容器（５０１）内の状態を確認したところ、実施例
１と同じ隅部分（５３０）に堆積膜または副生成物が多
く堆積していることが確認された。

【００５９】その後、ＣｌＦ₃ガスを用いてクリーニン
グ処理を行った後に、実施例１と同条件にて再度作製し
た電子写真感光体を、実施例１と同様の評価方法により
評価した。その結果を同じく表２に示す。なお、気化
（ガス）状態のＣｌＦ₃と同時に導入する不活性ガスと
してＡｒガスを用いた。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】 なお、評価方法は以下の通りである。

【００６２】「円筒状反応容器内のクリーニング状態」
クリーニング処理が終了した後に円筒状反応容器内に付
着した堆積膜または副生成物の量を、比較例（クリーニ
ング時にＣｌＦ₃ガスを使用した場合）を基準として、
相対値により以下のように評価を行った。

【００６３】◎・・・比較例より堆積膜または副生成物
が１０％以上低減した。

【００６４】○・・・比較例より堆積膜または副生成物
が５％以上低減した。

【００６５】△・・・比較例と変化なし。

【００６６】×・・・比較例より堆積膜または副生成物
が５％以上増えた。

【００６７】「表面欠陥」堆積膜形成後の電子写真感光
体の表面を、光学顕微鏡を用いて１００倍の倍率で１０
ｃｍ²の範囲で観察し、１０ミクロン以上の表面欠陥
（ポチ等）の個数により、以下のように４段階評価を行
った。

【００６８】◎・・・１０ミクロン以上の欠陥が１０個
末満である。

【００６９】○・・・１０ミクロン以上の欠陥が２０個
未満である。

【００７０】△・・・１０ミクロン以上の欠陥が３０個
未満である。

【００７１】×・・・１０ミクロン以上の欠陥が３０個
以上である。

【００７２】「クリーニング処理時間」クリーニング処
理が終了するまでの時間を、比較例（クリーニング時に
ＣｌＦ ₃ガスを使用した場合）を基準として、相対値に
より以下のように評価を行った。

【００７３】◎・・・比較例より２０％以上時間を短縮
できた。

【００７４】○・・・比較例より１０％以上時間を短縮
できた。

【００７５】△・・・比較例と変化なし。

【００７６】×・・・比較例より１０％以上時間が延び
てしまった。

【００７７】表２より明らかなように、円筒状反応容器
内の、堆積膜または副生成物が多く存在する隅部分に、
液化状態のＣｌＦ₃を直接洗い流すように導入しなけれ
ば、液化状態でも気化（ガス）状態でも効果は変わらな
いことが判った。

【００７８】［実施例２］図４は、本発明の堆積膜形成
装置の他の装置形態例を示している。この装置では、Ｃ
ｌＦ₃導入口（４３２）が、円筒状反応容器（４０１）
内の堆積膜または副生成物が多く存在する隅部分（４３
０）に対向するように設けられている。それ以外の構成
は図１に示す装置と同様であるので、説明を省略する。

【００７９】この図４に示す装置を用いて、実施例１と
同様の方法で電子写真感光体を作製し、クリーニング処
理を行った。その後、同条件にて電子写真感光体を再度
作製し、それを実施例１と同様の評価方法により評価し
た。その結果を表３に示す。

【００８０】

【表３】 表３より明らかなように、円筒状反応容器（４０１）内
の、堆積膜または副生成物が多く存在する隅部分（４３
０）にＣｌＦ₃導入口（４３２）を設けてクリーニング
処理を行うことにより、円筒状反応容器（４０１）内の
クリーニング状態、表面欠陥、クリーニング処理時間の
すべてにおいて良好な効果を示すことが判った。

【００８１】［実施例３］図４に示す堆積膜形成装置を
用い、円筒状反応容器（４０１）内の、堆積膜または副
生成物が多く存在する隅部分（４３０）に対向するよう
にＣｌＦ₃導入口（４３２）を設けた上蓋（４０３）周
辺に、冷却手段として冷却水タンク（４３５）より冷却
水を流し、液化ＣｌＦ₃導入口（４３２）の温度が５℃
以上にならないようにして、それ以外の条件は実施例１
と同様の方法で、電子写真感光体を作製し、クリーニン
グ処理を行った。その後、同条件にて電子写真感光体を
再度作製し、それを実施例１と同様の評価方法により評
価した。その結果を表４に示す。

【００８２】

【表４】 本実施例の場合、液化ＣｌＦ₃導入口（４３２）を設け
た上蓋（４０３）周辺に冷却水を流して冷却することに
より、液化ＣｌＦ₃導入口（４３２）の温度がＣｌＦ₃の
沸点（１１．７５℃）以上に上昇することを防止でき
る。少なくとも堆積膜または副生成物が多く残存する隅
部分（４３０）にたどり着くまでは、ＣｌＦ₃は液化状
態を維持し、直接洗い流しながら反応してクリーニング
処理を行えるので、表４より明らかなように、円筒状反
応容器（４０１）内のクリーニング状態および表面欠陥
に関してさらに良好な結果を示す。

【００８３】［実施例４］図４に示す堆積膜形成装置を
用い、実施例１と同様の方法で電子写真感光体を作製
し、円筒状反応容器（４０１）内の、堆積膜または副生
成物が多く存在する隅部分（４３０）に対向するように
ＣｌＦ₃導入口（４３２）を設けた上蓋（４０３）周辺
に、冷却手段として冷却水タンク（４３５）より冷却水
を流し、液化ＣｌＦ₃導入口（４３２）の温度が５℃以
上にならないようにし、高周波電源（４２１）よりエネ
ルギーを供給しながらクリーニング処理を行った。その
後、同条件にて電子写真感光体を再度作製し、それを前
記した評価方法により評価した。その結果を表５に示
す。

【００８４】

【表５】 クリーニング処理時に高周波電源（４２１）よりエネル
ギーを供給することにより、表５より明らかなように、
クリーニング処理時間をさらに短縮できることが判っ
た。

【００８５】［実施例５］図４に示す堆積膜形成装置を
用い、表６に示す条件により、図３の（３００-ｂ）に
示す層構成の電子写真感光体を作製した。それ以外の条
件は実施例４と同様の装置及び方法で、電子写真感光体
を作製し、クリーニング処理を行った。その後、同条件
にて前記電子写真感光体を再度作製し、それを実施例１
と同様の評価方法により評価した。その結果を表７に示
す。

【００８６】

【表６】

【００８７】

【表７】 表７より明らかなように、層構成が異なる場合において
も、本発明によると良好な結果が得られる。

【００８８】［実施例６］図４に示す堆積膜形成装置を
用い、表８に示す条件により、表層の構成を変えた電子
写真感光体を作製した。それ以外の条件は実施例４と同
様の装置及び方法で、電子写真感光体を作製し、クリー
ニング処理を行った。その後、同条件にて電子写真感光
体を再度作製し、それを実施例１と同様の評価方法によ
り評価した。その結果を表９に示す。

【００８９】

【表８】

【００９０】

【表９】 表９より明らかなように、表面層の構成が異なる場合に
おいても、本発明によると良好な結果が得られる。

【００９１】［実施例７］図４に示す堆積膜形成装置に
おいて、高周波電源（４１１）とマッチングボックス
（４２０）とをＲＦからＶＨＦに交換した堆積膜形成装
置を用い、表１０に示す条件で、図３の（３００-ａ）
に示す層構成の電子写真感光体を作製した。それ以外の
条件は、実施例４と同様の装置及び方法で、前記電子写
真感光体を作製し、クリーニング処理を行った。その
後、同条件にて前記電子写真感光体を再度作製し、それ
を実施例１と同様の評価方法により評価した。その結果
を表１１に示す。

【００９２】

【表１０】

【００９３】

【表１１】 表１１より明らかなように、高周波電力が異なる場合に
おいても、本発明によると良好な結果が得られる事で、
本発明は有効である。

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば、堆積膜形成後に円筒状
反応容器内に残存する堆積膜または副生成物をクリーニ
ング処理する際に、クリーニング材として液化状態の三
フッ化塩素（ＣｌＦ₃）を用いている事で、堆積膜また
は副生成物を直接洗い流しながら反応してクリーニング
処理が行え、前記円筒状反応容器内に残存する堆積膜ま
たは副生成物を大幅に低減することができ、微少な画像
欠陥の発生頻度を大幅に低減することができる。また、
クリーニング効率が向上するため、クリーニング処理時
間を短縮でき、製造コストを低減することができる。

【００９５】また、このクリーニング材の導入口周辺に
冷却手段を設けると、三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）は、少
なくとも堆積膜または副生成物が多く残存する位置にた
どり着くまでは、液化状態に保たれるため、前記したよ
うな効果的なクリーニング処理が確実に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の堆積膜形成装置の一例を示す概略図で
ある。

【図２】図１に示す堆積膜形成装置のＣｌＦ₃ボンベの
構造の一例を示す概略図である。

【図３】電子写真感光体の層構成を示す概略図である。

【図４】本発明の堆積膜形成装置の他の例を示す概略図
である。

【図５】従来の堆積膜形成装置の一例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１０１、４０１、５０１・・・円筒状反応容器（反応空
間） １０２、４０２、５０２・・・カソード電極 １０３、４０３、５０３・・・上蓋 １０４、４０４、５０４・・・ベースプレート １０５、４０５、５０５・・・絶緑碍子 １０６、４０６、５０６・・・円筒状基体ホルダー １０７、４０７、５０７・・・支持体加熱用ヒーター
（加熱手段） １０８、４０８、５０８・・・ガス導入管 １０９、４０９、５０９・・・Ａｌ製円筒状基体 １１０、４１０、５１０・・・原料ガス配管 １２１、４２１、５２１・・・高周波電源 １１２、４１２、５１２・・・排気配管 １１３、４１３、５１３・・・リークバルブ １１４、４１４、５１４・・・メインバルブ １１５、４１５、５１５・・・真空計 １１６、４１６、５１６・・・バルブ ５１７・・・バルブ １２０、４２０、５２０・・・高周波マッチングボック
ス １３１〜１３６、４１１〜４１６、５１１〜５１６・・
・堆積膜形成用原料ガスボンベ ５３７〜５３８・・・クリーニング用原料ガスボンベ １４１〜１４６、４４１〜４４６、５４１〜５４６・・
・堆積膜形成用原料ガスボンベバルブ ５４７〜５４８・・・クリーニング用原料ガスボンベバ
ルブ １５１〜１５６、４５１〜４５６、５５１〜５５６・・
・堆積膜形成用原料ガス流入バルブ ５５７〜５５８・・・クリーニング用原料ガス流入バル
ブ １６１〜１６６、４６１〜４６６、５６１〜５６６・・
・堆積膜形成用原料ガス流出バルブ ５６７〜５６８・・・クリーニング用原料ガス流出バル
ブ １７１〜１７８、４７１〜４７６、５７１〜５７８・・
・マスフローコントローラー １８１〜１８８、４８１〜４８６、５８１〜５８８・・
・ガス圧力調整器 ４３１、５３１・・・液化ＣｌＦ₃導入用バルブ １３２、４３２・・・液化ＣｌＦ₃導入口（導入口） １３３、２０１、４３３・・・ＣｌＦ₃ボンベ １３４、４３４・・・ＣｌＦ₃ボンベバルブ １３５、４３５・・・冷却水タンク １３６、４３６・・・冷却水配管（冷却手段） １３７、４３７・・・冷却水バルブＩＮ １３８、４３８・・・冷却水バルブＯＵＴ １３９、４３９・・・ＣｌＦ₃導入管 １９１、４９１、５９１・・・堆積装置 １９２、４９２、５９２・・・原料ガス供給装置（原料
ガス導入手段） ５９４・・・クリーニング原料ガス供給装置（クリーニ
ング原料ガス供給手段） １９３、４９３５９３・・・排気装置（排気手段） １３０、４３０・・・隅部分 ２０３・・・ボンベ内導入管 ２０２・・・Ａｒボンベ ２０５・・・Ａｒボンベ用バルブ ２０４・・・液化状態のＣｌＦ₃ ３００-ａ、３００-ｂ・・・電子写真感光体 ３０１・・・Ａｌ製基体 ３０２・・・電荷注入阻止層 ３０３・・・光導電層 ３０３-ａ・・・第１の光導電層 ３０３-ｂ・・・第２の光導電層 ３０４・・・表面層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片桐 宏之 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 高田 和彦 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） 4K030 CA02 DA06 KA05 LA17 5F045 AA08 AB04 AC01 AC05 AC11 AC12 AC16 AC19 EB06 EE13 EJ01 EJ09

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空気密可能な反応空間と、堆積膜を形
   成させるための基体を該反応空間内に設置するための基
   体ホルダーと、該反応空間内へ原料ガスを導入するため
   の原料ガス導入手段と、該原料ガスを化学反応させるた
   めに該基体を加熱する加熱手段と、原料ガスの励起によ
   るグロー放電を発生させるために該反応空間内に高周波
   エネルギーを導入する高周波エネルギー導入手段と、該
   反応空間から排気するための排気手段とを有する、プラ
   ズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置において、 前記基体に堆積膜を形成するための原料ガス導入手段と
   は別に、堆積膜形成後に、前記反応空間内に形成された
   堆積膜または副生成物をクリーニング処理するために液
   化状態の三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）を前記反応空間内に
   導入する導入口が設けられていることを特徴とする堆積
   膜形成装置。
2. 【請求項２】 前記液化状態の三フッ化塩素（Ｃｌ
   Ｆ₃）の導入口に近接して冷却手段が設けられている、
   請求項１に記載の堆積膜形成装置。
3. 【請求項３】 真空気密可能な反応空間と、堆積膜を形
   成させるための基体を該反応空間内に設置するための基
   体ホルダーと、該反応空間内へ原料ガスを導入するため
   の原料ガス導入手段と、該原料ガスを化学反応させるた
   めに該基体を加熱する加熱手段と、原料ガスの励起によ
   るグロー放電を発生させるために該反応空間内に高周波
   エネルギーを導入する高周波エネルギー導入手段と、該
   反応空間から排気するための排気手段とを有する、プラ
   ズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置のクリーニング処理
   方法において、 堆積膜形成後に、液化状態の三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）
   を導入して、前記反応空間内に形成された堆積膜または
   副生成物をクリーニングすることを特徴とするクリーニ
   ング処理方法。
4. 【請求項４】 冷却手段を用いて前記三フッ化塩素（Ｃ
   ｌＦ₃）を冷却する、請求項３に記載のクリーニング処
   理方法。