JP2003034871A

JP2003034871A - 真空処理方法

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Publication number: JP2003034871A
Application number: JP2001222788A
Authority: JP
Inventors: Makoto Aoki; 誠青木; Yukihiro Abe; 幸裕阿部; Hitoshi Murayama; 仁村山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-07-24
Filing date: 2001-07-24
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波電力によって反応容器内にプラズマを
形成して処理を行う真空処理方法において、真空処理速
度の向上および真空処理特性の向上を達成し、さらに、
真空処理特性の均一性を極めて高いレベルとする。【解決手段】高周波電力として、１０ＭＨｚ以上の周
波数を持つものを供給して速い処理速度で、かつ良好な
特性の真空処理を行う。この際、高周波電力として２５
０ＭＨｚ以下の範囲で、異なる周波数を有する少なくと
も２つの高周波電力を供給し、反応容器内で検出される
電力強度の周波数スペクトルに、供給する高周波電力の
周波数ｆ１、ｆ２に相当する周波数以外の周波数のピー
クが存在し、該ピークのうち最大のピークの電力強度
が、ｆ１、ｆ２に相当する周波数のピークのうち低い方
のピークの電力強度に対して、−３０ｄＢ以上−３ｄＢ
以下となるようにして、極めて均一性の高い真空処理を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、撮影デ
バイス、光起電力デバイスなどの形成に用いる、堆積膜
形成、エッチングなどの真空処理方法に関する。

【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、撮影デバイス、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
子などを作成する際に用いられる真空処理方法として
は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティ
ング法、熱ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ（Ｐ
ＣＶＤ）法など、多数の方法が知られており、その処理
に用いる装置が実用に付されている。中でも高周波電力
を用いたプラズマプロセスは、様々な材料を用いた堆積
膜作成やエッチングに用いることができる、酸化膜や窒
化膜などの絶縁性の材料からなる部材の形成にも使用で
きるなど、様々な利点を有しており、広範に使用されて
いる。プラズマプロセスの好適な使用例としては、例え
ば電子写真用水素化アモルファスシリコン（以下、ａ−
Ｓｉ：Ｈと表記する）堆積膜の形成などがある。この分
野では現在実用化が非常に進んでおり、そのための装置
も各種提案されている。

【０００３】また、近年では、より高い周波数の高周波
電源を用いたプラズマＣＶＤ法に関する報告（Ｐlasma
Chemistry and Ｐlasma Ｐrocessing, Vol.７, No.３,
（１９８７）,Ｐ２６７−２７３参照）が行われ、放電
周波数を従来の１３.５６ＭＨｚより高くすることによ
って、堆積膜の性能を落とさずに堆積速度を速くするこ
とができる可能性が示されており、注目されている。こ
れに関連する技術として、例えば特開平６−２８７７６
０号公報にはａ−Ｓｉ系電子写真用光受容部材形成に用
い得る、ＶＨＦ帯の周波数を用いたＰＣＶＤの装置およ
び方法が開示されている。また、特開平７−２８８２３
３号公報には、ＶＨＦ帯の高周波を用いて、同一円周上
に配置された複数の円筒状基体上に複数の堆積膜を同時
に形成する技術が開示されている。

【０００４】また、高周波を用いる際の工夫としては、
特許第３００８０３８号公報において、高周波電源の高
調波成分の含有率を−３０ｄＢ以下に抑えることによっ
て、大電力投入時のプラズマの安定を図る方法が開示さ
れている。また、特開平７−１４７６９号公報には、異
なる周波数の交番電圧を印加可能な複数の電極を有し、
それら電極のうち異なる２電極にそれぞれ割り当てられ
た周波数同士の差である第１次周波数差が第１の特定値
以上となっていることを特徴とする半導体製造装置が開
示されている。同公報には、この方法によってうなりの
発生が抑えられ、チャンバー内の放電が安定し、周波数
干渉を容易に防ぐことが可能になることが開示されてい
る。また、ＵＳＰ６１２６７７８号公報には、少なくと
も２つの異なる周波数の高周波を用いることで、周波数
をうなり（beat）によって変調した高周波が得られ、こ
れにより電源のオンオフを行うことなくパルス放電と同
様の効果を得る技術が開示されている。また、特開平０
７−３２１１０５号公報には、半導体装置の製造方法に
おいて、１０ＭＨｚから１ＧＨｚの範囲、一例として１
３.５６ＭＨｚの高周波電力を供給する電源と、３００
ｋＨｚから５００ｋＨｚの範囲、一例として４００ｋＨ
ｚの低周波電力を供給する電源とを用いて層間絶縁膜を
作成する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法および
装置により、良好な堆積膜形成、すなわち真空処理を行
うことができる。しかしながら、このような真空処理方
法を用いて製造した製品に対する市場の要求レベルは日
々高まっており、この要求に応えるべく、より高品質
化、低コスト化を実現可能な真空処理方法が求められる
ようになっている。

【０００６】例えば、電子写真装置の場合、コピースピ
ードの向上、高画質化、低価格化の要求は非常に強く、
これらを実現するためには感光体特性の向上、具体的に
は帯電能、感度などの向上、感光体を構成する膜中の構
造欠陥に起因して画像上に白点あるいは黒点で現れる画
像欠陥の抑制、および感光体生産コストの削減が不可欠
となっている。また、近年その普及が目覚しいデジタル
電子写真装置、カラー電子写真装置においては、文字原
稿のみならず、写真、絵、デザイン画などのコピーも頻
繁に為されるため、画像濃度むらの低減が従来以上に強
く求められるようになっている。

【０００７】このような感光体特性の向上、感光体生産
コストの削減を目指し、堆積膜積層構成の最適化なども
為されているが、同時に、真空処理方法に関しても改善
が強く望まれている。このような状況下で、前述の従来
の真空処理方法においても、真空処理特性の向上、真空
処理コストの削減に関して、まだ改善の余地が残されて
いるのが現状である。

【０００８】これに対して、前述のように、近年、ＶＨ
Ｆ帯またはその近傍の周波数の高周波を用いてプラズマ
を生成して真空処理を施すことにより、真空処理速度の
向上、真空処理特性の向上を達成できる可能性が示され
ており、これを実現するため鋭意研究がなされている。
しかしながら、このような周波数帯の高周波を用いた場
合、真空処理容器中での高周波の波長が真空処理容器、
高周波電極、基板、基板ホルダーなどと同程度の長さと
なり、真空処理容器中で高周波が定在波を形成してしま
う。このように定在波が形成されると、真空処理容器中
には場所ごとに電界強度の強弱が生じ、場所ごとにプラ
ズマ特性が異なってしまう。この結果、真空処理特性の
均一性を広い範囲で得ることは難しかった。

【０００９】このような問題を解決する方法として、複
数の異なる周波数の高周波を反応容器中に同時に供給す
ることが考えられる。そうすることによって、反応容器
中には各々の周波数に応じた、異なる波長の定在波が複
数形成されることとなるが、これらは同時に形成される
ので、これら複数の定在波が合成され、結果として明確
な定在波が形成されなくなる。このような考えに基づけ
ば、周波数の異なる複数の高周波の周波数や電力値はど
のような値であっても定在波抑制効果は得られると考え
られる。例えば、特開平０７−３２１１０５号公報に
は、このような技術を用いることによって、反応容器中
の高周波の定在波が抑制され、真空処理の均一性が向上
することが開示されている。

【００１０】しかしながら、本発明者らが、例えば特開
平０７−３２１１０５号公報に開示された技術を用いて
均一性に関する実験を行った結果、確かにあるレベルま
では真空処理特性の均一性を向上させることができるも
のの、近年要求されているレベルの均一性を得るには至
らなかった。すなわち、電界強度を見れば均一化されて
いるはずの、高周波の供給方法をもってしても、実際の
真空処理においては、ある程度の不均一性が残ってしま
うことが明らかとなった。

【００１１】さらに、複数の高周波を用いて定在波の影
響の抑制効果を得る方法では、プラズマ中で実効的に分
解に寄与する複数の高周波のバランスが適正に調整され
る必要があると考えられる。しかし、プラズマ中の高周
波バランスを適正にすることについては、これまであま
り注目されていなかった。そこで、定在波の影響の抑制
効果をさらに高めるために、プラズマ中での高周波のバ
ランスを適正に調整する方法が求められていた。

【００１２】加えて、例えば特許第３００８０３８号公
報、特開平７−１４７６９号公報に記載されているよう
に、高周波電源が含有する高調波や、複数の高周波電源
を用いた場合に生じるうなりの抑制などを行っても、真
空処理の不均一性を改善することに対しては効果的では
なかった。また、ＵＳＰ６１２６７７８号公報に記載さ
れているように「うなり」を高周波の振幅制御に積極的
に用いる形態でも、同様に、真空処理の均一性を変化さ
せることには効果的でないことが判った。

【００１３】本発明は上記課題の解決を目的とするもの
である。すなわち、本発明の目的は、反応容器中に被処
理物を設置し、該反応容器中に供給した原料ガスを高周
波電力により分解し、速い処理速度で被処理物に処理を
施す真空処理方法において、真空処理特性を向上させ、
さらに、真空処理特性の均一性を極めて高いレベルと
し、また真空処理コストを低減することが可能な真空処
理方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の真空処理方法
は、上記課題を解決するため、内部を減圧可能な反応容
器内に被処理物を設置する工程と、高周波電力を高周波
電極に印加して反応容器内にプラズマを形成する工程と
を有する真空処理方法において、プラズマ形成工程で
は、１０ＭＨｚ以上２５０ＭＨｚ以下の範囲で、異なる
周波数を有する少なくとも２つの高周波電力を供給し、
これらの高周波電力のうち２つの高周波電力の周波数を
ｆ１、ｆ２としたとき、反応容器内で検出される電力強
度の周波数スペクトルには、ｆ１、ｆ２に相当する周波
数以外の周波数のピークが存在し、該ピークのうち最大
のピークの電力強度が、ｆ１、ｆ２に相当する周波数の
ピークのうち低い方のピークの電力強度に対して、−３
０ｄＢ以上−３ｄＢ以下であることを特徴とする。

【００１５】このように、プラズマ形成工程において反
応容器内に生じる、電力強度の周波数スペクトルが所定
の条件を満たすようにして真空処理を行うことによっ
て、良好でかつ広範囲の領域にわたって均質な真空処理
を行うことができる。電力強度の周波数スペクトルが所
定の条件を満たすようにすることは、放電条件や装置構
成を適宜微調整することによって実施可能である。

【００１６】本発明の真空処置方法では、加えて、周波
数スペクトルのピークのうちでｆ１、ｆ２に相当するピ
ークを除いて最大の電力強度を持つピークの周波数が、
ｆ１またはｆ２よりも低いことが好ましい。

【００１７】加えて、ｆ２＜ｆ１としたとき、周波数ス
ペクトルのピークのうちｆ１、ｆ２に相当する周波数の
ピークを除いて最大の電力強度を持つピークの周波数が
ｆ１−ｆ２の周波数であることが好ましい。

【００１８】加えて、周波数スペクトルには、ｆ１、ｆ
２に相当する周波数のピークのうち低い方のピークの電
力強度に対して−３０ｄＢ以上の電力強度を持つピーク
が複数存在し、かつそのようなピークがｆ１とｆ２の間
の周波数に５つ以下存在することが好ましい。

【００１９】加えて、周波数スペクトルには、ｆ１、ｆ
２に相当する周波数のピークのうち低い方のピークの電
力強度に対して−３０ｄＢ以上の電力強度を持つピーク
が複数存在し、かつ各ピークの周波数の間隔のうちで最
も小さい周波数間隔が、１０ＭＨｚより大きく、ｆ１−
ｆ２以下であることが好ましい。

【００２０】加えて、各ピークの周波数の間隔のうちで
最も小さい周波数間隔が、ｆ１とｆ２の最大公約数であ
ることが好ましい。

【００２１】加えて、前記ｆ１、ｆ２の周波数範囲は、
３０ＭＨｚ以上２５０ＭＨｚ以下であることがさらに好
ましい。

【００２２】加えて、ｆ１、ｆ２の周波数は、ｆ２＜ｆ
１としたとき、０.５＜ｆ２/ｆ１≦０.９の関係式を満
たすことが好ましい。

【００２３】加えて、２つの高周波電力は、それぞれの
電力値をＰ１、Ｐ２としたとき、０.１≦Ｐ２/（Ｐ１+
Ｐ２）≦０.９の関係式を満たすことが好ましい。

【００２４】加えて、異なる周波数を有する高周波電力
を、同一の高周波電極に同時に印加することが好まし
い。

【００２５】本発明による真空処理方法は、大面積の領
域に均質な堆積膜を形成する必要がある、被処理物に電
子写真感光体を構成する堆積膜を形成する方法として好
適であり、この場合に、本発明の作用は、製品品質を向
上させるのに最大限に有効に役立つ。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明者らは上記目的を達成すべ
く鋭意検討を行った結果、まず、高周波電極に周波数の
異なる複数の高周波を供給し、それらの周波数および電
力値の関係を変化させた際に均一化効果が変化すること
を見出した。さらに、プラズマ中にアンテナを挿入し、
プラズマ中で実際に分解に寄与している高周波のスペク
トルを測定し、周波数分布やその強度を測定して調べた
ところ、測定して得られた周波数分布および強度が所定
の条件を満たすように真空処理条件や装置の最適化を行
うことで、真空処理速度の向上、真空処理特性の向上、
真空処理特性の均一性向上、真空処理の安定性向上、真
空処理コストの低減を、同時に、かつ極めて効果的に実
現可能であることを見出し、本発明を完成させるに至っ
た。

【００２７】このような本発明の効果が得られるメカニ
ズムについては、現段階では明らかにはなっていない
が、おおよそ以下のような作用によるものと考えてい
る。

【００２８】前述した通り、より高い周波数の高周波を
用いることで、速い堆積速度で高品質な堆積膜を形成す
ることができる。しかし、その場合、定在波の影響で品
質にムラが生じる場合がある。そこで、基準となる第１
の高周波ｆ１に、それと異なる周波数の第２の高周波ｆ
２を重畳することで、品質のムラを低減することができ
る。これは、一方の周波数の高周波の定在波の「ふし」
に当たる部分で、他方の周波数の高周波の定在波が振幅
をもつため、「ふし」の影響が抑制されるというよう
に、各高周波の定在波同士が、真空処理特性の不均一性
を補い合うためと考えられる。

【００２９】ただし、これは非常に単純なモデルであ
り、実際にはもっと複雑な現象が起きていることは言う
までもない。真空処理特性の均一性に影響を与える要因
としては、他にも、例えばプラズマの状況、電磁波の減
衰や様々な反射面での反射などの要因がある。そのた
め、特に比較的高い周波数の高周波を用いる場合には、
任意の周波数の高周波を重畳させただけでは、この不均
一性の抑制効果は必ずしも得られないことが判った。つ
まり、少なくとも、外部から供給する高周波の周波数を
特定の範囲内に設定することが、不均一性の抑制効果を
得るための必要条件である。

【００３０】具体的には、堆積速度の観点から、供給す
る高周波の周波数ｆ１、ｆ２は、下限として、１０ＭＨ
ｚ以上、より好ましくは３０ＭＨｚ以上の範囲とするこ
とが望ましい。一方、供給する高周波の周波数が２５０
ＭＨｚよりも大きいと、電力の進行方向での減衰が顕著
となり、異なる周波数の高周波電力間の減衰率のずれが
顕著となってしまい、十分な均一化効果が得られなくな
ってしまう。このため、高周波電力同士の重畳効果を有
効に得る観点から、供給する高周波の周波数は、その上
限を２５０ＭＨｚとすることが好ましい。以上の周波数
範囲の条件が、まず不均一性抑制効果を得るために望ま
しい必要条件として挙げられる。

【００３１】加えて、プラズマ中にアンテナを挿入し、
スペクトラムアナライザーによって測定した電力強度の
周波数スペクトルのピークが特定の分布を持っている場
合に、より良好な不均一性抑制効果が得られる。具体的
には、スペクトラムアナライザーによって検出される周
波数スペクトルに現れるピークには、供給される高周波
の周波数ｆ１、ｆ２に相当するピークが観測されるほ
か、その他にも様々なピークが観測される。これらのピ
ークのうち、特に、ｆ１、ｆ２に相当するピーク以外の
ピークのうちで最大の強度を持つピークが、ｆ１または
ｆ２に相当するピークのうちで低い方のピーク強度に対
して、−３０ｄＢ以上、−３ｄＢ以下の強度を持つ場
合、極めて高いレベルで真空処理特性の均一性を向上さ
せることができる。

【００３２】このメカニズムに関しては、現時点では明
らかになっていないが、上記のようなピークが得られる
場合には、周波数ｆ１の高周波や周波数ｆ２の高周波な
ど、電源から供給される高周波（以後、基本波と記す）
のプラズマに対する様々な作用が、複数の基本波の間で
絶妙なバランスになっているのではないかと考えてい
る。このようなバランスは、装置と複数の基本波とが特
定の関係となるように設定することで得られる。

【００３３】この特定の関係とは、マッチング回路を用
いたインピーダンス整合とは異なった考え方に基づいて
いる。通常インピーダンス整合とは、電源への反射電力
を低減するなど、マッチング回路を含む系全体で電源と
整合を取ることである。しかしこのようなインピーダン
ス整合を行い、仮に電源への反射電力を最小またはゼロ
にしたとしても、マッチング回路より反応容器側の装置
において、高周波がどのようにプラズマに作用するのか
ということに関しては厳密に決めることはできない。そ
こで、複数の基本波のプラズマへの作用の仕方（例えば
ガス分解とバイアス効果への作用の割合）を、複数の基
本波の間でちぐはぐにならないように、最適な組み合わ
せにすることが必要であると考えられる。

【００３４】さらに詳細に説明すると、投入された高周
波電力は、ガスの分解や、プラズマの電位（バイアス）
などに作用する。この高周波電力の作用うち、仮にガス
分解とバイアスとに寄与する作用量の割合を考えると、
この割合は使用するガスの種類、反応圧力、高周波の周
波数などに依存して変化すると考えられ、複数の高周波
を印加する場合には、これらの割合が高周波の周波数に
よって異なることになる。すると、複数の異なる周波数
の高周波によるバイアス分への寄与量を揃えるようにそ
れぞれの高周波の電力を調整し、異なる定在波によるバ
イアスのかかり具合を平均化して真空処理特性の均一化
を図ったとしても、ガス分解の仕方が複数の高周波毎に
異なってしまい、結局は真空処理特性に不均一性が生じ
てしまう可能性がある。このようなバランスの違いは、
投入する高周波の電力をそれぞれの周波数の高周波毎に
調整しても是正することができない。また、この違いは
単独のガス種からなるガスを処理に用いる場合には問題
のないレベルであったとしても、分解しやすさの異なる
複数のガスを混合したガスを処理に用いる場合には顕著
な問題となる可能性がある。

【００３５】そこで、複数の基本波の周波数を装置毎に
最適になるように適切に選ぶか、複数の基本波の周波数
に合わせて装置を最適化したところ、例えば混合ガスを
用いて合金の膜堆積を行った場合でも膜の均一性を極め
て良好にすることができた。このように真空処理の均一
性が得られるようにした場合には、上記のような、基本
波以外のピークが特定の強度を持って現れた。この理由
としては、装置構成、高周波のパラメータ（電力、周波
数）を変化させることによって、プラズマへの高周波の
作用の仕方を制御でき、上記に挙げた各々の作用（ガス
分解とバイアス効果）量を同程度にできたためではない
かと考えている。

【００３６】また、このような場合にのみ、基本波以外
のピークが特定の強度で現れることに関しては、現時点
ではその理由は不明だが、次のように予想している。プ
ラズマ中でこのような基本波以外のピークが現れる起源
は、プラズマによって基本波が歪むためであると考えら
れる。この歪みによって、複数の基本波の周波数の差に
相当する周波数など、様々な周波数でピークが発生する
が、この発生割合がバイアス効果のバランスと相関があ
り、複数の基本波のバランスが揃っている場合にこれら
のピーク強度が大きくなると考えている。よって、上記
のように基本波と装置との間で極めて良好な組み合わせ
が得られると、複数の異なる周波数の高周波の間で、バ
イアス効果への作用の割合が揃ったために、基本波以外
のピーク強度が大きくなったものと考えている。

【００３７】以上のような考え方に基づけば、選ばれる
基本波の周波数や電力とその組み合わせ方法、また装置
の高周波等価回路における回路定数の変更などにより、
高周波のプラズマへの作用のバランスを最適な状態にす
ることが重要であり、その結果として基本波以外のピー
クが所定値以上の強度で現れたと考えられる。よって、
例えば特許第３００８０３８号公報、特開平７−１４７
６９号公報に記載されているように高調波や近接する複
数の高周波を用いても、ＵＳＰ６１２６７７８号公報に
記載されているように２つの周波数の高周波を合成して
うなりによる振幅制御を行う方法を用いても、装置と高
周波との適切な調整を行わなかったために本発明の効果
が得られなかったと考えることができる。

【００３８】このような特定のピークの強度は、基本波
のピークのうち、強度が低い方のピークの強度に対し
て、−３０ｄＢ以上検出できることが望ましく、最適に
は−２０ｄＢ以上であることがより好ましい。ピーク強
度がこのようなレベルになるようにすることで、装置と
印加する複数の高周波との組み合わせが良好となり、複
数の周波数の高周波のプラズマへの作用のバランスが良
好となる。一方、ピーク強度がある程度以上大きくなる
と、特性ムラの抑制効果が十分に得られない場合がある
ことが判った。原因は定かではないが、恐らくこのピー
クの周波数において装置の固有の共振点があって強い共
振が起こっており、この共振によって基本波である、周
波数ｆ１の高周波や周波数ｆ２の高周波のプラズマへの
作用の仕方に影響が出てしまうためと考えられる。この
ような場合、周波数ｆ１の高周波や周波数ｆ２の高周波
における反射電力が増大する傾向があることも確認され
た。このような観点から、ピーク強度は、好ましくは−
３ｄＢ以下、最適には−５ｄＢ以下であることがより好
ましい。

【００３９】また、基本波以外のピークのうち、最大の
ピーク強度を持つピークは、その高周波電力によって発
生するプラズマにおける高周波スペクトルの分布の様
子、すなわち放電の最適化具合を最もよく反映している
と考えられる。このピークの周波数は、ｆ１またはｆ２
よりも低い方が望ましいことが判った。原因は定かでは
ないが、ｆ１、ｆ２のいずれよりも高い周波数のピーク
は、放電の最適化に相関しない場合があることが実験的
に明らかとなった。つまり、ｆ１、ｆ２のいずれよりも
高い周波数のピークが基本波以外で最大強度を持つ場
合、上記に示したものとは別のメカニズムが働いている
可能性がある。よって、ｆ１またはｆ２よりも低い周波
数のピークが、ｆ１、ｆ２のピークを除いて最大の強度
をもつことが、本発明の効果を確実に得るためにはより
好ましい。

【００４０】また、ｆ２＜ｆ１としたときにｆ１−ｆ２
に相当する周波数のピーク強度がｆ１、ｆ２を除く最大
の強度を持っている場合、放電の状態が極めて良好とな
り、真空処理特性のムラがさらに低減されていることが
判った。この原因は定かではないが、ｆ１とｆ２の差分
の周波数は特異的であり、このピークが大きい場合に
は、ガス分解とプラズマのバイアス成分への寄与のバラ
ンスが周波数ｆ１の高周波と周波数ｆ２の高周波でほと
んど一致するのではないかと考えている。このことか
ら、ｆ１−ｆ２に相当する周波数のピークが、ｆ１、ｆ
２を除く最大の強度を持つピークである場合が最も望ま
しい。

【００４１】また、ｆ１とｆ２に相当する周波数の間
に、−３０ｄＢ以上−３ｄＢ以下の強度を持つピーク
が、５つ以下存在する場合に本発明の効果が最大限に得
られる。電力強度の周波数スペクトル上に、基本波の周
波数以外の周波数に複数のピークが生じる場合には、装
置と複数の基本波との組み合わせが極めて良好であり、
本発明の効果が最大限に得られる。ここでｆ１とｆ２と
の間に存在するピークの数は、上記の複数のピークの数
を最もよく反映しており、ｆ１とｆ２の間で特定の強度
を持つピークの数が適正であれば、全体の周波数スペク
トルの分布状態も適正となることが多い。このような観
点から、ｆ１とｆ２の間で特定の強度をもつピークの数
は５つ以下が望ましい。しかしこのようなピークが６つ
以上ある場合には、特性のムラの低減効果がさほど向上
しない。現時点ではこの理由は定かではないが、ピーク
の数が増えすぎると、それぞれのピーク強度は相対的に
低くなってしまい、次第に−３０ｄＢの下限に近づく。
このようにピーク強度が低下するということから、ピー
クの数が増えすぎた場合には、装置と複数の基本波との
組み合わせが良好な範囲から次第にずれてくるのではな
いかと思われる。以上のことから、ピークの数に関して
は、ｆ１とｆ２の間に、−３０ｄＢ以上−３ｄＢ以下の
強度を持つピークが、５つ以下存在することが最も好ま
しい。

【００４２】また、さらに厳密に周波数スペクトルの分
布状態を適正化したい場合には、−３０ｄＢ以上−３ｄ
Ｂ以下の強度を持つピーク同士の周波数間隔を適切に定
めることがより好ましい。ｆ１、ｆ２がＶＨＦ帯とその
近傍の周波数であることから、特定の強度を持つピーク
の周波数間隔が１０ＭＨｚ以下であると、ピークの数は
非常に多くなる場合が多く、前述したように特性ムラ低
減の効果が向上しない。逆にこのような特定の強度を持
つピーク同士の周波数間隔が広くなりすぎると、具体的
にはｆ１−ｆ２より大きくなると、ピークの数が少なく
なり過ぎることとなり、プラズマの状態としてはさらに
最適化が可能な状態であると考えられる。以上のことか
ら、ｆ１とｆ２を除いて−３０ｄＢ以上で−３ｄＢ以下
の強度を持つピークの周波数間隔が、１０ＭＨｚより大
きくｆ１−ｆ２以下であることが最も好ましく、この場
合にピークの数も適正になる。

【００４３】またさらに、上記のような周波数間隔が、
ｆ１とｆ２との最大公約数である場合に本発明の効果が
最大限に得られる。上記の例では、例えば特定の強度以
下の多数のピークが存在する場合も含んでいるが、最も
望ましくは、特定の強度を持ったピークのみが存在し、
その他に特定の強度以下の弱いピークが全くない状態
が、基本波のプラズマ中の作用がバランスするため好ま
しい。ところで、ピークの発生過程を考えると、最も狭
いピーク間隔はｆ１とｆ２の周波数の最大公約数とな
る。つまり、前述したようなピークの発生起源を考える
と、ｆ１とｆ２の最大公約数以下の周波数間隔でピーク
が出現することは導けず、これよりも低い間隔のピーク
はノイズなどの不必要な周波数成分である可能性が高い
ことがわかった。このことから、特定の強度を持つピー
ク同士の間隔が、最大公約数に一致する場合には、特定
の強度以下のピーク(多くはノイズ成分であると思われ
る)を持たないことになり、プラズマ中での基本波の作
用のバランスが最も良好であることを示していると考え
られる。

【００４４】このように周波数スペクトルのピークの状
態を適正な範囲に調整することは、放電条件の調整、装
置構成の調整によって行うことができる。具体的には、
複数の高周波の周波数が、装置のもつ様々な特性（例え
ば固有インピーダンス）と一定の関係を持つように周波
数を最適化することでピークの状態の調整を行うことが
できる。また逆に、装置の高周波等価回路が持つ回路定
数を変化させて、印加する高周波の周波数に応じて、ピ
ークの状態が適正になるように装置を最適化してもよ
い。装置の高周波等価回路がもつ回路定数を変化させる
ことは、例えば、高周波を印加する電極の位置関係（電
極間距離など）の変更、電極の長さまたは幅または径の
変更、電極先端または電力供給端などの部分のインピー
ダンスの変更（例えばコンデンサまたはキャパシタンス
成分が大きい部材の挿入、先端のアース接地など）、真
空容器の大きさ（高さ、幅または径）の変更などを適宜
行うことによって実施可能である。また、周波数の調整
と回路定数の調整を組み合わせて行ってもよい。加え
て、印加する高周波のパワーバランスや反応容器内の圧
力を変化させると放電状態が変化するために、これらの
放電に関わるパラメータも、周波数スペクトルのピーク
の状態の調整に無関係ではない。これらは非常に複雑に
関係し合っており、装置によって微妙に異なるために一
概にどの部分をどのように変化させればよいとは言えな
いが、周波数スペクトルを観測しながらこれらの条件や
部材の微調整をすれば本発明の効果が得られる。

【００４５】また、本発明においては、供給する高周波
の周波数をｆ１とｆ２としたとき、ｆ１、ｆ２の周波数
の関係に関し、その周波数の比であるｆ２／ｆ１が、
０.５より大きく、０.９以下であることがより望まし
い。周波数ｆ１とｆ２とが１桁以上も異なると、場合に
よっては各周波数の高周波による原料ガスの分解の仕方
が異なることがあり、生成される活性種の種類、比率が
異なってしまうことがある。この結果、活性種の種類、
比率に空間的な分布が生じてしまうことがあり、最悪の
場合、真空処理特性に不均一化をもたらしてしまう場合
があるため、注意が必要である。

【００４６】また、供給する高周波ｆ１、ｆ２の電力を
Ｐ１、Ｐ２としたとき、Ｐ１、Ｐ２の関係に関しては、
全体の投入電力に対する個々の高周波の電力の割合であ
るＰ２/（Ｐ１+Ｐ２）が、０.１以上０.９以下であるこ
とがより望ましい。これは実験的事実から、いずれの高
周波の電力も全体の投入電力に対して１０％以上の範囲
とすることで定在波を抑制する効果が最も良好に得られ
るためである。

【００４７】また、本発明においては、真空処理容器中
への高周波電力の供給は、同一の高周波電極から行うこ
とが望ましい。各々異なった周波数の高周波電力を各々
別の高周波電極から供給した場合、高周波電極上では電
極毎に供給高周波電力の周波数に依存した波長の定在波
が生じやすい。この結果、高周波電極近傍のプラズマ特
性は、この定在波に応じた分布形状を持ちやすく、生成
活性種の種類・比率や、イオンのエネルギーが位置によ
って異なってしまうため、高周波電極に対応した反応容
器壁面に付着する膜の構造が高周波電極上の位置に依存
して異なってしまう場合がある。このため、膜構造その
もの、または近傍の膜との内部応力の違いに起因して、
付着膜が剥がれやすい部分が生じやすく、剥がれた膜が
被処理物上に付着しやすくなる。このような付着物は、
膜の異常成長を引き起こしやすく、例えば電子写真感光
体を作成する場合であれば、このような異常成長は画像
欠陥として顕在化する場合がある。このような問題を回
避するために、本発明では周波数の異なる複数の高周波
電力は同一の電極に供給した方が望ましい。このように
することにより、電極上においても定在波は抑制され、
上述したような問題の発生を効果的に抑制できる。

【００４８】また、本発明の真空処理方法は、被処理物
の表面に電子写真感光体を形成する方法として、非常に
有用である。電子写真感光体の形成においては、大面積
の、その全領域にわたって均一な特性の堆積膜を形成す
る必要があり、本発明による真空処理特性を均一化する
効果が最大限に生かされる。

【００４９】また、電子写真感光体では、構造欠陥が生
じた場合、他のデバイスのように、構造欠陥の存在する
部分のみを不良として扱い、他の部分は良品として扱う
といったことができず、大面積にわたって形成した全体
の堆積膜が不良となってしまう。このため、電子写真感
光体形成においては、構造欠陥が生じた際にコストへ与
える影響が非常に大きく、堆積膜の全領域にわたって構
造欠陥を生じさせないようにする必要がある。その一方
で、電子写真感光体形成では一般的に数十μｍもの厚さ
の堆積膜形成を行うため、真空処理容器壁面への膜付着
も多くなり、壁面に付着した膜に膜剥がれが生じやす
い。これに対して本発明によれば、構造欠陥をも効果的
に抑制でき、したがって電子写真感光体の生産コストを
低減させる上で本発明の真空処理方法を用いることは極
めて効果的である。

【００５０】以下、このような効果が得られる本発明の
実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本
実施形態において、プラズマ中の周波数スペクトルを計
測する方法を示す模式図であり、図１（ａ）は計測系の
校正を行っている様子、図１（ｂ）は、プラズマ中のス
ペクトルを計測している様子を示している。

【００５１】プラズマ中の高周波の様子を観察するため
にはアンテナ１０１を使用するが、アンテナ１０１には
周波数特性があるため、できるだけこれに依存しない形
で高周波の強度を定量化する必要がある。そこで、まず
以下のようにアンテナの周波数特性Ｘ（ｆ）を把握す
る。まず、図１（ａ）に示すように、電磁波の影響を受
けない電波無響室、または建物などのない十分広い空間
において、可変周波数発振器１０５に接続した、既知の
周波数特性を持つアンテナ１０６とアンテナ１０１とを
距離Ｒ、具体的には例えば１ｍの距離だけ離して配置す
る。アンテナ１０１には、同軸ケーブル１０２を介して
電界強度計１０４を接続する。また、強度によってはア
ッテネータ１０３を介在させてもよい。このような系に
おいて、アンテナ１０６から放射される高周波をアンテ
ナ１０１を介して計測することによって、アンテナ１０
１が持つ周波数特性Ｘ（ｆ）を得ることができる。

【００５２】次に、このアンテナ１０１をプラズマ１０
７の中に挿入し、アンテナ１０１から必要に応じてアッ
テネータ１０３を介して伝達された信号をスペクトラム
アナライザー１０８によって解析して周波数スペクトル
を得る。得られた周波数スペクトルは、先に求めておい
たＸ（ｆ）を加味し、アンテナ１０１の周波数特性に実
質的に依存しない形に変換する。本発明では、このよう
な測定方法および変換方法によって得られた周波数スペ
クトルから、それに現れる様々な周波数のピークの強度
を定義するものとする。

【００５３】アンテナ１０１の構成としては、プラズマ
への影響を最小限にするために、金属からなるアンテナ
を絶縁体で覆った構造にすることが望ましい。例えば、
金属線をガラス管に封入し、真空封止可能なコネクター
などに接続して放電空間に挿入した構成にすることが好
ましい。ラングミュアプローブでも代用可能だが、金属
線が露出しているとプラズマから電流が流れ込むため、
僅かではあるがプラズマに影響を与え、あまり好ましく
ない。また、長さとしては長いほうが長波長に対する利
得が高くなり、帯域を広く取れるために望ましいが、プ
ラズマに与える影響が大きくなる。そこでアンテナ１０
１の適当な長さとしては、好ましくは１ｍｍ以上１０ｃ
ｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以上５ｃｍ以下程度がよ
い。

【００５４】図２は、基本波として１００ＭＨｚ（ｆ１
とする）と６０ＭＨｚ（ｆ２とする）の２つの高周波を
印加した時の、スペクトラムアナライザー１０８の出力
波形の一例を示している。測定時には、ｆ１の電力値Ｐ
１、ｆ２の電力値Ｐ２が測定レンジの中に適切に入るよ
うに、アッテネータ１０３の減衰量を調整した。スペク
トラムアナライザー１０８によって得られたピーク強度
に対し、図１（ａ）に示したような校正計測で得られた
周波数特性Ｘ（ｆ）に応じた補正を行うことによって、
アンテナ１０１の周波数特性に実質的に依存しないピー
ク強度を得ることができる。

【００５５】なお、図２（ａ）は、複数の基本波に対し
て、上述したように、最適な状態になるように装置の調
整を行わない場合の周波数スペクトル、図２（ｂ）は装
置の調整を行った場合の周波数スペクトルを示してい
る。後述するように、これら２つの場合において、堆積
膜形成を行うと、図２（ａ）の場合に比べ、図２（ｂ）
の場合には、特性ムラをより低減でき、特に堆積膜形成
を行う場合には、極めて良好な膜特性が得られる。

【００５６】図３には、基本波として１０５ＭＨｚ（ｆ
１）、６０ＭＨｚ（ｆ２）の２つの高周波を印加し、さ
らにこの周波数に応じて装置の最適化を行ったときのス
ペクトラムアナライザー１０８の出力波形の一例を示し
ている。図２と図３を比較すると、図２の場合にｆ１の
周波数の高周波として印加した１００ＭＨｚの高周波に
対し、ｆ１の周波数を５ＭＨｚ高くした１０５ＭＨｚと
するだけで、得られる波形が大きく異なってくることが
判る。このことから、装置の調整と共に、ｆ１，ｆ２の
選択によっても、プラズマ中の周波数スペクトルが大き
く変化することが判る。

【００５７】図３の場合には、ちょうど１５ＭＨｚおき
に複数のピークが表れており、基本波である６０ＭＨｚ
と１０５ＭＨｚとの間に２本のピークが見られる。この
ようにｆ１とｆ２の間に複数のピークが存在する場合、
特に良好な膜特性の均一化効果が得られる。

【００５８】ところで、このピークの間隔に関しては、
ピークの発生過程を考えると、最も狭いピーク間隔はｆ
１とｆ２の周波数の最大公約数となるはずである。そこ
で、ｆ１、ｆ２の最大公約数の値をある程度大きくする
ことにより、ピークの出現数を比較的少なくすることが
でき、このようにした場合には各々のピーク強度が小さ
くなりにくい。特に、この間隔は１０ＭＨｚより大きい
ことが好ましい。このようにｆ１、ｆ２として適切な関
係の周波数を選び、かつその周波数に合うように装置構
成の最適化を行うことによって、ピークの強度、出現ピ
ークの周波数の間隔を、前述したような、好ましい処理
特性が得られる望ましい値になるように調整することが
できる。これらを適切に調整することで、得られる堆積
膜の特性ムラをより一層低減することができる。

【００５９】例えば図３の例であれば、それぞれのピー
クは、基本波１０５ＭＨｚと６０ＭＨｚの差分である４
５ＭＨｚ、４５ＭＨｚの２倍高調波である９０ＭＨｚ、
基本波６０ＭＨｚと４５ＭＨｚの差分の１５ＭＨｚ、９
０ＭＨｚと１５ＭＨｚの差分である７５ＭＨｚというよ
うに、様々なピーク同士の組み合わせで発生していると
考えられる。このような考え方で出現ピークの起源を考
えていくと、最終的にはこれらのピーク間隔は、ｆ１、
ｆ２の最大公約数以下にはなりえないことが判る。そこ
で、適当な大きさの最大公約数を有するようにｆ１、ｆ
２を選ぶことによって、ピークの出現数を比較的少なく
抑えることができ、それぞれのピーク強度が低下する可
能性を低くできる。

【００６０】次に、図４に、本発明を適用可能な堆積膜
形成装置の模式図を示す。図４（ａ）はこの堆積膜形成
装置の縦断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’線
に沿って切断した平面断面図である。この堆積膜形成装
置は、ＶＨＦ帯の高周波によって原料ガスを分解してプ
ラズマを生起し、円筒状基体４０１の上に堆積膜を形成
して電子写真用のアモルファスシリコン感光体を製造す
るのに好適に用いることが可能な装置である。

【００６１】堆積膜形成装置４００は、円筒状基体４０
１を内包でき、内部を減圧可能な円筒状の反応容器４０
２を有している。円筒状基体４０１は、反応容器４０２
の底部から反応容器４０２内に延びる回転軸４１０に取
付けられた基体支持体４０６に搭載されて反応容器４０
２内に保持されている。回転軸４０２は、円筒状の反応
容器４０２と同軸の、同一円周上に等間隔に複数本設け
られている。回転軸４１０には、ギア４１２を介してモ
ータ４１１が接続されており、回転軸４１０はモータ４
１１の駆動力によって回転駆動可能である。

【００６２】また、反応容器４０２内には、堆積膜の原
料ガスなどを反応容器４０２内に供給するためのガス導
入管４０３が、基体支持体４０６の配置円と同軸でそれ
より外側に位置する円周上に等間隔に複数本設けられて
いる。ガス導入管４０３は、反応容器４０２内に原料ガ
スを供給する不図示のガス供給および流量調整手段に接
続されている。反応容器４０２の底部の中央には、反応
容器４０２内を排気して減圧することができる不図示の
排気手段、および反応容器４０２内の圧力を所定の値に
調整するための不図示の排気コンダクタンス制御手段に
接続された排気配管４０７が接続されている。

【００６３】反応容器４０２の外側には、原料ガスを分
解するための高周波電力を供給する、金属の棒からなる
カソード電極（高周波電極）４０４が、反応容器４０２
と同軸の同一円周上に等間隔に複数本設けられている。
カソード電極４０４は、給電点に印加される電力を複数
のカソード電極４０４に分岐させる電力分岐部４１３を
介して、所定の高周波電力を供給する高周波電力供給装
置４０５に接続されている。高周波電力供給装置４０５
は、所定の高周波電力を発生する高周波電源４０８、４
１７と、そのそれぞれに接続された、発生した電力を調
整するマッチングボックス４０９，４１８を有してい
る。

【００６４】カソード電極４０４から放出される高周波
電力を反応容器４０２の内側に効率良く導入するため
に、反応容器４０２の側壁には誘電体であるセラミック
スが用いられている。反応容器４０２の側壁に用いる具
体的なセラミックス材料としては、アルミナ、二酸化チ
タン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ジルコン、コー
ジェライト、ジルコン-コージェライト、酸化珪素、酸
化ベリリウムマイカ系セラミックスなどが挙げられる。
これらのうち、真空処理時の不純物混入抑制、耐熱性な
どの観点から、特にアルミナ、窒化アルミニウム、窒化
ホウ素を用いることが好ましい。

【００６５】カソード電極４０２の外側には、その配置
円と同軸の円筒状の、実質的に電磁波を閉じ込めるシー
ルド４１５が設けられている。シールド４１５は、電力
分岐板４１３も内包している。

【００６６】なお、回転軸４１０は、図４に示す例では
６本配置されているが、本数は、反応容器４０２と円筒
状基体４０１の径に応じて相応に設定可能である。同様
に、ガス導入管４０３、カソード電極４０４に関して
も、図４に示す例ではそれぞれ６本ずつ配置されている
が、これらの本数は、それぞれガス、高周波電力を均等
に供給することが可能であれば、任意に設定してもよ
く、また、それぞれの配置に関しても任意に設定しても
よい。また、図４に示す例では、高周波電力供給装置４
０５は２つの高周波電源４０８，４１７を有している
が、さらに第３の高周波電源を用いて、３つの異なる周
波数の高周波電力を導入してもよいし、さらに多数の高
周波電源を用いてもよい。

【００６７】また、プラズマ中に発生する高周波の周波
数スペクトルを測定するために、アンテナ４２０が装置
上部に設置されている。アンテナ４２０の設置位置は任
意で構わないが、なるべく空間的に広い部分に設置する
ことが、周囲の影響を受けにくく、好ましい。アンテナ
４２０は、アッテネータ４２１を介してスペクトラムア
ナライザー４２２に接続されている。アッテネータ４２
１は必要に応じて用いればよく、省略しても構わない。
このアンテナ４２０は、常時モニターを行うために取り
付けたままにしてもよいが、装置のメンテナンス後や部
品交換後、設計の変更後など、装置の微調整が必要な時
にのみ用い、調整が終わった時点で外しても構わない。

【００６８】次に、図４の装置を用いた堆積膜形成の概
略を以下に説明する。

【００６９】まず、反応容器４０２内に円筒状基体４０
１を設置し、不図示の排気装置によって排気配管４０７
を通して反応容器４０２内を排気する。続いて、不図示
のガス供給および流量制御手段から、ガス導入管４０３
を通し、例えば不活性ガスを所定量流しながらヒーター
（不図示）によって円筒状基体４０１を２００℃〜３０
０℃程度の所定の温度に加熱・制御する。

【００７０】円筒状基体４０１が所定の温度となったと
ころで、不図示のガス供給および流量調整手段からガス
導入管４０３を通し、反応容器４０２内に原料ガスを所
定の流量で導入する。その後、不図示の排気手段および
排気コンダクタンス制御手段を用いて、反応容器４０２
内の圧力が０.０５〜２０Ｐａの間、好適には０.１〜１
０Ｐａの間の所定の圧力になるように内圧を調整する。
反応容器４０２内の圧力が安定したのを確認した後、高
周波電源４０８、４１７よりマッチングボックス４０
９、４１８を介してカソード電極４０４へ高周波電力を
供給する。この際、２つのマッチングボックスを同時に
調整して、２つの高周波電源への反射電力が最小となる
ように調整する。

【００７１】これによって、反応容器４０２内に２つの
異なる周波数の高周波電力が導入され、グロー放電が生
起し、原料ガスは励起解離されて、円筒状基体４０１上
に堆積膜が形成される。堆積膜形成中、回転軸４１０を
介して円筒状基体４０１をモーター４１１によって所定
の速度で回転させることにより、円筒状基体４０１表面
全周にわたって実質的に均等に堆積膜が形成される。

【００７２】所望の膜厚の堆積膜が形成された後、高周
波電力の供給を止め、続いて原料ガスの供給を停止して
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できる。

【００７３】本実施形態においては、高周波電源４０
８，４１７には、前述のように、それぞれの周波数ｆ
１，ｆ２が１０〜２５０ＭＨｚの間の、異なる値の高周
波を発生させる。真空処理を行う際に、アンテナ４２０
とスペクトラムアナライザー４２２とによって得られる
周波数スペクトルに、ｆ１，ｆ２に相当する周波数のピ
ーク以外で所定の強度を持つピークが得られない場合に
は、印加する複数の高周波の周波数とその組み合わせ、
堆積膜形成装置４００の、高周波に対する等価回路の回
路定数の微調整を行う。

【００７４】回路定数の変更に関しては、例えば棒状の
カソード電極４０４と反応容器４０２との距離を変えれ
ばよい。図５（ａ），（ｂ）に、このような回路定数の
微調整を行うことを可能にする構成例を示す。図５
（ａ）は、このような構成を有する堆積膜形成装置にお
ける、図４のＢ−Ｂ'断面図、すなわち電力分岐部４１
３部分の模式的横断面図、図５（ｂ）は模式的縦断面図
である。この構成例では、電力分岐部４１３は、高周波
が給電される給電点４１４を中央に有し、そこから放射
状にカソード電極４０４の本数分の分岐棒状部が延びて
いる。各分岐棒状部の先端付近には取り付け穴が開口し
ており、カソード電極４０４はこの取り付け穴に通され
たビス４１６によって固定されている。そして、このビ
ス４１６の取り付け穴を長方形または楕円形にしておく
ことによって、カソード電極４０４の固定位置を反応容
器４０２の径方向に微調整できるようになっている。

【００７５】また、この構成例では、カソード電極４０
４は、反応容器４０２の天井部を形成する部材を貫通し
て下方に延びており、この部材とカソード電極４０４が
ショートしないように、貫通部には絶縁部材４２８が設
けられている。そこでこの絶縁部材４２８にも長方形ま
たは楕円形の穴を開けておく必要がある。また、カソー
ド電極４０４の位置の微調整を可能にする、カソード電
極４０４の先端部の構成例を図６（ａ）に示す。図６
（ａ）は、図４におけるＣ部分の拡大断面図である。こ
の構成例では、カソード電極４０４は受け部材４２５に
よって下から支持されており、この受け部材４２５が、
中心から放射状に設置されたレール４２４の上をスライ
ドできるようになっている。なお、このカソード電極４
０４の先端部分も他から絶縁する必要があり、そのため
に、このレール４２４には、テフロンなどの絶縁部材を
用いることが望ましい。

【００７６】また回路定数を変化させる別の方法とし
て、カソード電極４０４の給電端部、または先端部のイ
ンダクタンス成分やキャパシタンス成分を変化させても
よい。このような構成例として、図５（ｃ）には、電力
分岐部４１３とカソード電極４０４との間に、セラミッ
クコンデンサなどの分岐部コンデンサ４２３を挿入し
て、カソード電極４０４の給電端部のキャパシタンス成
分を変化させた例を示している。

【００７７】また、図６（ｂ）には、カソード電極４０
４の先端部を金属板４２６を用いてアースに接続してイ
ンダクタンス成分を変化させた例を示している。この金
属板４２６は、長さ、幅はもちろん、曲げ方などがイン
ダクタンスに微妙に影響を及ぼすため、できれば形状が
変化しない剛性の大きい金属を用いることが好ましい。
また、カソード電極４０４の先端を接地する構成とし
て、例えば受け部材４２５、レール４２４を金属から構
成してもよい。また、図６（ｃ）には、カソード電極４
０４と受け部材４２５との間に、カソード先端コンデン
サ４２３を挿入して、カソード電極４０４の先端部のキ
ャパシタンス成分を変化させた例を示している。

【００７８】以上のような調整を適宜組み合わせて行う
ことによって、堆積膜形成装置４００の高周波等価回路
が有する固有の回路定数をある程度の幅で変化させるこ
とが可能である。一方、回路定数を大きく変えたいとき
には、反応容器４０２の径、長さ、シールド４１５の
径、カソード電極４０４の長さなどを変えてもよい。こ
のような装置構成の変更は、前述した調整で周波数スペ
クトルのピークが所望の値に到達しない場合に、必要に
応じて適宜行えばよい。

【００７９】

【実施例】以下、本発明の構成を得るために行った実験
例、および本発明に従った堆積膜形成を行って電子写真
感光体を作成した例を示す実施例について説明する。な
お、本発明はこれら実験例および実施例によって何ら限
定されるものではない。

【００８０】（実験例１）図４に示すような構成の堆積
膜形成装置を用い、表１に示す条件で放電実験を行い、
周波数スペクトルを用いた装置最適化を行った。本実験
例では、カソード電極４０４と反応容器４０２の距離を
変化させて放電実験を行い、装置の最適化を試みた。

【００８１】

【表１】

【００８２】装置としては、回転軸４１０が同一円周上
に等間隔に６本配置された構成とし、各回転軸４１０上
に、被処理物として８０ｍｍφ、厚さ５ｍｍ、長さ３５
８ｍｍのＡｌシリンダーである円筒状基体４０１を配置
した。ガス導入管４０３については、Ａｌシリンダーの
配置円の外側の同心円上に６本配置した。反応容器４０
２としては、アルミナからなる円筒部を、底板と天板で
真空封止した構造とした。カソード電極４０４として
は、直径１０ｍｍ、長さ５００ｍｍのステンレス製金属
棒を用いた。高周波電源４０８、４１７としては、それ
ぞれ、周波数１００ＭＨｚ（ｆ１）、６０ＭＨｚ（ｆ
２）の高周波を発生するものを用いた。またアンテナ４
２０としては、長さ５ｃｍ、直径１ｍｍφのタングステ
ン線をガラス管に封入した構造のものを用い、これを真
空封止可能なコネクターを用いて反応容器４０２内に挿
入し、外部に信号を取り出すことが可能な構成とした。

【００８３】本実験例では、まず、表１に示した条件で
放電を生起し、アンテナ４２０を用いてプラズマ中の周
波数スペクトルを観測した。すなわち、排気配管４０７
を介して反応容器４０２内を排気したのち、ガス導入管
４０３から反応容器４０２中に、表１に示したように、
ＳｉＨ₄ガスとＨｅガスを供給し、所定の圧力になるよ
うに不図示の排気コンダクタンス制御手段を用いて内圧
を調整した。続いて、２つの高周波電源４０８，４１７
からそれぞれ、周波数１００ＭＨｚ、６０ＭＨｚの高周
波を５００Ｗ（Ｐ１，Ｐ２）ずつ供給し、マッチングボ
ックス４０９、４１８を調整して放電を開始した。

【００８４】そして、アンテナ４２０、アッテネータ４
２１を介してスペクトラムアナライザー４２２によって
周波数スペクトルを得た。得られた特性は、図２（ａ）
に示すような結果となった。この結果では、基本波であ
る１００ＭＨｚと６０ＭＨｚのピーク強度を比べると６
０ＭＨｚのピーク強度の方が低い。そして、これらを除
いた最大の強度を持つピークの強度は、低い方の６０Ｍ
Ｈｚのピーク強度に対し、アンテナ４２０の周波数特性
に応じた補正を行った後でも−３７ｄＢであった。

【００８５】次に、カソード電極４０４と反応容器４０
２との距離を、基準となる、調整前の２０ｍｍである場
合に加え、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍと
４通りの距離にした場合について放電実験を行い、それ
ぞれの放電実験で得られた周波数スペクトルを比較し
た。結果、距離を２５ｍｍとした場合に、基本波以外で
最大のピークの強度がより強くなった。次に、２５ｍｍ
の位置を基準としてカソード電極４０４をさらに前後に
１ｍｍ刻みで動かして放電実験を行った場合の周波数ス
ペクトルを観察したところ、最終的に２３ｍｍの時に、
４０ＭＨｚのピークの強度が最大となった。得られた波
形は図２（ｂ）のような波形であり、アンテナ４２０の
周波数特性に応じた補正後の値で、最大ピークである４
０ＭＨｚのピーク強度が−１１ｄＢであり、その他２
０、８０、１２０ＭＨｚのピークが−３０ｄＢ以上の値
であった。

【００８６】次に、カソード電極４０４と反応容器４０
２とをそれぞれの距離にした状態で、ａ−Ｓｉ膜の堆積
を行い、得られた膜の特性ムラを評価した。この際の堆
積膜形成は概略以下のように行った。

【００８７】まず、被処理基板として、２５.４×３８.
１ｍｍの研磨ガラス（コーニング社製、＃７０５９）か
らなるガラス基板を用い、この基板１０枚を円筒形支持
体（外径８０ｍｍφ、厚さ５ｍｍ、長さ３５８ｍｍのア
ルミ製円筒であり、基板の幅で面取りしてあるもの）の
上に軸方向に並べ、ステンレス製の押さえ金具で固定
し、これと基体支持体４０６とを組み合わせて反応容器
４０２内に設置した。

【００８８】次に、排気配管４０７を介して反応容器４
０２内を排気した。続いて、ガス導入管４０３から反応
容器４０２中に５００ｍｌ／ｍｉｎ（normal）でＡｒを
供給しながら、不図示の発熱体によってガラス基板表面
が２００℃になるように加熱・制御を行った。次いで、
Ａｒの供給を停止し、反応容器４０２内を排気配管４０
７を介して排気したあと、表１に示した堆積膜形成条件
でａ−Ｓｉ：Ｈからなる堆積膜を１μｍ程度堆積させ
た。

【００８９】堆積膜形成後、反応容器４０２内をＡｒに
よってパージしたあと、Ｎ₂ガスを用いてリークを行い
堆積膜を取り出した。その後、この堆積膜の上に、櫛形
のマスクを載せ、通常の真空蒸着法によってＣｒを１０
００Å堆積させ、ギャップ幅２５０μｍ、展開時の長さ
５ｃｍの櫛形電極を堆積膜表面に形成した。

【００９０】次に、作成した堆積膜の光感度を評価し
た。ここで光感度としては、明導電率σｐと暗導電率σ
ｄとを用いて以下のように定義したものを評価の基準に
用いた。

【００９１】まず、明導電率σｐは、１ｍＷ／ｃｍ²の
強度のＨｅ−Ｎｅレーザー（波長６３２.８ｎｍ）を照
射したときの導電率とし、暗導電率σｄは光を照射しな
いときの導電率とする。このとき、光感度はこれらの比
によって表されるが、導電率の値は数桁の単位で変化す
る場合もあり、単純に比較しにくいため、光感度＝ｌｏｇ（σｐ/σｄ）と定義する。この光感度の値は、それが大きいほど堆積
膜特性が良好であることを示す。

【００９２】このような測定を１０枚の基板について行
うことによって、カソード電極４０４の長尺方向の堆積
膜の均一性を評価することができる。１０枚の基板の測
定値のうち、最も光感度が高かったものと低かったもの
との比を、光感度の長尺方向の特性ムラとして評価し
た。

【００９３】得られた評価結果を表２に示す。なお、表
２では、装置の調整をしていない場合の特性ムラの値を
１とし、相対評価を行っている。値が１より小さい場合
にはムラが少ないことを示している。

【００９４】

【表２】

【００９５】表２から、カソード電極４０４と反応容器
４０２との距離を２３ｍｍとする装置の最適化を行った
場合に、特性ムラを最も小さく抑えることができ、最適
化を行わない場合に比べて、特性ムラを３０％以上低減
できたことが判る。

【００９６】以上の結果から、ｆ１、ｆ２を除いたピー
クのうち、ピーク強度がｆ１、ｆ２の低い方のピーク強
度に比べて−３０ｄＢ以上になるようにすることが、膜
特性のムラを改善するのに望ましいことが確かめられ
た。

【００９７】（実験例２）図４に示す堆積膜形成装置と
同型の装置を用い、表３に示す条件で放電実験を行い、
周波数スペクトルを用いた装置最適化を行った。本実験
例では、高周波電源４０８、４１７の発生電力の周波数
を順次取り替え、様々な周波数の高周波を組み合わせて
放電実験を行って、高周波の周波数の適切な組み合わせ
について検討した。

【００９８】

【表３】

【００９９】装置としては、回転軸４１０が同一円周上
に等間隔に１０本配置された構成とし、各回転軸４１０
上に、被処理物として３０ｍｍφのＡｌシリンダーであ
る円筒状基体４０１を配置した。ガス導入管４０３につ
いては、Ａｌシリンダーの配置円の外側の同心円上に５
本配置した。反応容器４０２としては、アルミナからな
る円筒部を、底板と天板で真空封止した構造とした。カ
ソード電極４０４としては、直径１５ｍｍ、長さ５５０
ｍｍのステンレス製金属棒を５本用いた。カソード電極
４０４と反応容器４０２との距離は３ｃｍである。ま
た、全ての電極先端において、図６（ｃ）に示すよう
に、カソード先端コンデンサ４２７として、３０ｐＦの
セラミックコンデンサを挿入した構成とした。またアン
テナ４２０としては、長さ５ｃｍ、直径１ｍｍφのタン
グステン線をガラス管に封入した構造のものを用い、こ
れを真空封止可能なコネクターを用いて反応容器４０２
内に挿入し、外部に信号を取り出すことが可能な構成と
した。

【０１００】本実験例では、まず、高周波の周波数の組
み合わせを変えたそれぞれの場合において、表３に示し
た条件で放電を生起し、アンテナを用いてプラズマ中の
周波数スペクトルを観測した。その後、実験例１のよう
な、カソード電極４０４と反応容器４０２との距離の調
整や、図６（ｂ）、図６（ｃ）に示したような構成を用
いた、カソード電極４０４先端のインピーダンス調整を
行い、高周波の周波数の組み合わせを変えたそれぞれの
場合ごとに、基本波以外で最大のピークの強度が最大に
なるように装置の最適化を行った。

【０１０１】高周波の周波数の組み合わせを変えたそれ
ぞれの場合において装置の最適化を行った後、表３に示
した条件で、各場合において実験例１と同様の方法でａ
−ＳｉＣ：Ｈ膜の堆積を行い、得られた膜の特性ムラを
評価した。結果を表４に示す。なお評価は、装置の初期
状態（カソード電極４０４と反応容器４０２との距離３
ｃｍ、カソード先端コンデンサ４２７の容量３０ｐＦ）
を基準として、各場合ごとに特性ムラの向上の割合を示
している。また、堆積速度に関しては各基板の中央で測
定し、軸方向の全平均を取り、Ａの場合を１として相対
的に示している。

【０１０２】

【表４】

【０１０３】表４の結果から、組み合わせて供給する高
周波の周波数が本発明の周波数範囲を逸脱している場合
には、速い堆積速度で特性ムラを低減して堆積膜を形成
するという、本発明の効果が得られにくいことが判っ
た。すなわち、ｆ２が１０ＭＨｚよりも小さいＡの場合
には、特性ムラを低減する効果は得られているものの、
膜の堆積速度が他の場合に比べてかなり低く、堆積速度
の点で実用的には好ましくない。また、Ｂの場合につい
ては、堆積速度はより速くなっており、Ｃ〜Ｅでは更に
堆積速度が速くなっており、より好ましい。。一方、ｆ
１が２５０ＭＨｚよりも高いＦの場合には、装置の最適
化を行っても、特性ムラを低減する効果はあまり得られ
なかった。これは、プラズマ中に生じる高周波のバラン
スを向上させても、供給する高周波の減衰率のずれの影
響が出始めるために、定在波の組み合わせによる高周波
電界の均一化が十分に図れていないためと思われる。

【０１０４】以上の結果から、高速堆積と本発明の目的
である特性ムラ低減とを両立するためには、ｆ１、ｆ２
を共に１０ＭＨｚ以上２５０ＭＨｚ以下とすることが好
ましく、更には３０ＭＨｚ以上２５０ＭＨｚ以下とする
ことがより好ましいことが判った。

【０１０５】（実験例３）図４に示す堆積膜形成装置と
同型の装置を用い、表５に示す条件で放電実験を行い、
周波数スペクトルを用いた装置最適化を行った。

【０１０６】

【表５】

【０１０７】装置としては、回転軸４１０が同一円周上
に等間隔に４本配置された構成とし、各回転軸４１０上
に、被処理物として８０ｍｍφのＡｌシリンダーである
円筒状基体４０１を配置した。ガス導入管４０３につい
ては、Ａｌシリンダーの配置円の外側の同心円上に４本
配置した。反応容器４０２としては、アルミナからなる
円筒部を、底板と天板で真空封止した構造とした。カソ
ード電極４０４としては、直径２０ｍｍ、長さ５３０ｍ
ｍのステンレス製金属棒を４本用いた。カソード電極４
０４と反応容器４０２との距離は４ｃｍである。また、
全ての電極上部（電力分岐直後）において、図５（ｃ）
に示すように、分岐部コンデンサ４２３として、５０ｐ
Ｆのセラミックコンデンサを挿入した構成とした。高周
波電源４０８、４１７はそれぞれ、周波数８０ＭＨｚ
（ｆ１）、５０ＭＨｚ（ｆ２）の高周波を発生するもの
を用いた。またアンテナ４２０としては、長さ５ｃｍ、
直径１ｍｍφのタングステン線をガラス管に封入した構
造のものを用い、これを真空封止可能なコネクターを用
いて反応容器４０２内に挿入し、外部に信号を取り出す
ことが可能な構成とした。

【０１０８】本実験例では、まず、表５に示した条件で
放電を生起し、アンテナ４２０を用いてプラズマ中の周
波数スペクトルを観測した。アンテナ４２０、アッテネ
ータ４２１を介してスペクトラムアナライザー４２２に
よって得られた周波数スペクトルでは、基本波である８
０ＭＨｚと５０ＭＨｚのピーク強度を比べると５０ＭＨ
ｚのピーク強度の方が低かった。また、これらを除いた
最大の強度を持つピークの強度は、低い方の５０ＭＨｚ
のピーク強度に対し、アンテナ４２０の周波数特性に応
じた補正を行った後での値で−４３ｄＢであった。

【０１０９】次に、カソード電極４０４の先端に取り付
けたセラミックコンデンサの容量を、３０ｐＦ、４０ｐ
Ｆ、６０ｐＦ、７０ｐＦと４通りに変えた場合について
放電実験を行い、得られた周波数スペクトルをそれぞれ
比較した。この結果、コンデンサ容量を３０ｐＦとした
場合には、基本波以外では３０ＭＨｚのピーク（８０Ｍ
Ｈｚ−５０ＭＨｚ）の強度が最大となり、アンテナ４２
０の周波数特性に応じた補正後の値で−２２ｄＢとなっ
た。一方、コンデンサ容量を７０ｐＦとした場合には、
３０ＭＨｚのピークの強度は補正後の値で−３５ｄＢで
あったが、この場合、基本波以外で最大のピークは１０
０ＭＨｚのピークであり、このピークの強度は補正後の
値で−１３ｄＢであった。

【０１１０】次に表５に示した条件で、実験例１と同様
にａ−Ｓｉ膜の堆積を行い、得られた膜の特性ムラを評
価した。膜堆積の特性ムラの評価は、装置の最適化を行
わなかった場合（コンデンサ容量が５０ｐＦの場合）、
基本波以外で最大のピークがｆ１−ｆ２の周波数（３０
ＭＨｚ）の場合（コンデンサ容量が３０ｐＦの場合）、
基本波以外で最大のピークがｆ１、ｆ２よりも高い周波
数（１００ＭＨｚ）の場合（コンデンサ容量が７０ｐＦ
の場合）の３通りの場合について比較した。結果を表６
に示す。

【０１１１】

【表６】

【０１１２】表６の結果から、基本波以外で最大のピー
クの強度が本発明の範囲に入っている、コンデンサ容量
を３０ｐＦ、７０ｐＦとした場合について、特性ムラを
抑制する効果が得られた。なかでも、基本波以外で最大
のピークの周波数が、基本波の周波数ｆ１、ｆ２の差の
周波数となる、コンデンサ容量を３０ｐＦとした場合に
おいて、特性ムラをより低減することができた。

【０１１３】この結果から、基本波以外で最大のピーク
の周波数が基本波の周波数ｆ１またはｆ２よりも低い周
波数になるようにすることによって、特に、周波数ｆ
１、ｆ２の差の周波数となるようにすることによって、
特性ムラを比較的大きく低減することができることを確
認できた。

【０１１４】（実験例４）実験例２で用いた堆積膜形成
装置を引き続き用い、実施例３において、基本波以外で
最大のピークの周波数がｆ１−ｆ２となった３０ｐＦの
コンデンサを用いた場合を出発点とし、実験例１と同様
にカソード電極４０４と反応容器４０２との距離の調整
を行った。

【０１１５】調整前の初期状態での距離である４ｃｍを
基準とし、１ｍｍ間隔で距離を近づける方向にカソード
電極４０４を動かして周波数スペクトルを測定したとこ
ろ、３ｍｍ、４ｍｍ、６ｍｍと動かした場合に、ｆ１−
ｆ２の周波数のピーク強度がそれぞれ−１２ｄＢ、−５
ｄＢ、０ｄＢとなった。

【０１１６】次にそれぞれの場合において、表５に示し
た条件でａ−Ｓｉ膜を堆積させ、特性ムラの評価を行っ
た。特性ムラの評価は、実験例３において基準とした、
最適化を行う前の状態（コンデンサ容量５０ｐＦ、距離
４ｃｍ）での特性ムラを基準とした比較によって行っ
た。得られた結果を表７に示す。

【０１１７】

【表７】

【０１１８】表７の結果から、基本波以外のピーク強
度、特にこの例ではｆ１−ｆ２の周波数のピーク強度を
より大きくするように装置の調整を行うことによって、
特性ムラがより低減されることがわかる。しかし、調整
のように、この基本波以外のピーク強度が、基本波の
うちで強度の低いピークの強度と同一の強度を持つ場
合、特性ムラは装置の調整を行う前に比べて低減されな
いことが判った。この結果は、基本波以外のピーク強度
が−３ｄＢより大きくなってしまうと、特性ムラの低減
効果が得られない場合があり、その理由として、基本波
以外のピーク強度が大きすぎると、装置と基本波との組
み合わせの最適化という点では望ましくないとした本発
明における検討結果を裏付けている。加えてこのような
場合、膜堆積中に５０ＭＨｚの高周波電源４１７におい
て反射電力の値がかなり大きくなっており、基本波であ
る５０ＭＨｚの高周波に関してマッチングが合いにくく
なったと考えられる。これは装置と周波数との組み合わ
せの調整が良好でないことを示す傍証であると考えられ
る。

【０１１９】以上のことから、基本波以外のピーク強度
が、基本波の低い方のピーク強度に対して−３ｄＢ以下
の範囲となるように装置を調整することによって、本発
明の効果が有効に得られることが判った。

【０１２０】《実施例１》図４に示すような構成の堆積
膜形成装置を用い、円筒状基体４０１として直径８０ｍ
ｍ、長さ３５８ｍｍのアルミシリンダーを用い、多層構
成の電子写真用感光体を作成した。

【０１２１】円筒状基体４０１を回転軸４１０が同一円
周上に等間隔に４本配置された構成の装置の各回転軸４
１０上に配置し、回転軸４１０により回転させながら膜
堆積を行った。カソード電極４０４には直径２０ｍｍの
ＳＵＳ製の棒を用い、反応容器４０２との距離を３ｃｍ
とし、同一円周上に等間隔に４本、各カソード電極４０
４が、円筒状基体４０１の配置位置に対して、隣り合う
２つの円筒状基体４０１の中間の角度位置に位置するよ
うに配置した。

【０１２２】原料ガス導入管４０３は、内径１０ｍｍ、
外径１３ｍｍのアルミナ製パイプで、端部が封止された
構造とし、パイプ上に設けられた直径０.８ｍｍのガス
噴出口より原料ガス供給を行う構造のものを用いた。ガ
ス導入管４０３の設置位置は円筒状基体の配置円の外側
で、該配置円に関する同心円の円周上に等間隔に４本配
置されており、各ガス導入管４０３が、円筒状基体４０
１の配置位置に対して、隣り合う２つのカソード電極４
０４の中間の角度位置に位置するように配置した。原料
ガス導入管４０３はブラスト加工によって表面を粗し、
膜剥がれがおきにくくなるようにした。

【０１２３】膜形成を行うに前に、まず、放電条件の最
適化を行うために、ダミーであるアルミニウムシリンダ
ーを各回転軸４１０上に設置した。そして、Ａｒガスを
５００ｍｌ／ｍｉｎ（normal）の流量で流し、排気コン
ダクタンスを調整して反応容器４０２の内圧を０.７Ｐ
ａとした。この状態で、高周波電源４０８，４１７から
８０ＭＨｚと６０ＭＨｚの高周波をそれぞれ５００Ｗず
つ供給してプラズマを生起し、アンテナ４２０を用いて
プラズマ中の周波数スペクトルを観測する。アンテナ４
２０としては、長さ５ｃｍ、直径１ｍｍφのタングステ
ン線をガラス管に封入した構造のものを用い、これを真
空封止可能なコネクターを用いて反応容器４０２内に挿
入し、外部に信号を取り出すことが可能な構成とした。

【０１２４】得られた周波数スペクトルでは、最大ピー
クの周波数が一方の基本波の周波数である８０ＭＨｚで
あり、もう一つの基本波の周波数である６０ＭＨｚのピ
ーク強度がやや小さく、２つの基本波を除く最大のピー
ク強度は４０ＭＨｚの周波数での−３３ｄＢ（補正後、
対６０ＭＨｚピーク強度）であった。次に実験例で示し
たように、カソード電極４０４と反応容器４０２との距
離、電力分岐後やカソード電極４０４先端の容量などを
変化させることによって、最終的に２０ＭＨｚのピーク
が最大で、補正後のピーク強度が−１１ｄＢとなるよう
にした。

【０１２５】このような放電条件の最適化を行った後、
ダミーのアルミシリンダーを取り出し、新しいアルミシ
リンダーに取り替え、表８に示す条件で電荷注入阻止
層、光導電層、表面層を形成して電子写真用感光体を作
成した。

【０１２６】

【表８】

【０１２７】得られたａ−Ｓｉ感光体を、キヤノン社製
複写機Image Runner ５０００（商品名）を改造したも
のにセットし、画像上の濃度ムラ、光メモリーの有無と
その軸方向位置依存性を調べた。

【０１２８】画像濃度ムラは、まず現像器位置での暗部
電位が所定の値となるように主帯電器電流を調整したあ
と、原稿として反射濃度０.１以下の所定の白紙を用い
て露光を行った時に、現像器位置での明部電位が所定の
値となるように像露光強度を調整した。次いでキヤノン
社製中間調チャート（部品番号：ＦY９-９０４２）を原
稿台に置き、コピーを行って得られたコピー画像上の全
領域における反射濃度を評価した。

【０１２９】結果、８０ＭＨｚの高周波電源や６０ＭＨ
ｚの高周波電源を単独で用いて電子写真感光体を作成し
た場合に生じることが予想される「定在波の節位置」に
おいても、特性劣化もなく、画像濃度ムラはきわめて少
ないことが判った。

【０１３０】次に光メモリーについて調べた。まず現像
器位置における暗部電位が所定の値となるよう、主帯電
器を調整した後、所定の白紙を原稿として用いて露光を
行った際の明部電位が所定の値となるよう、像露光強度
を調整した。この状態でキヤノン社製ゴーストチャート
（部品番号：ＦY９-９０４０）に反射濃度１.１、直径
５ｍｍの黒丸を感光体の母線方向に相当する方向に１０
ｍｍ間隔で貼り付けたものを原稿台に置き、その上にキ
ヤノン社製中間調チャートを重ねておいてコピーを行っ
た。この際のコピー画像において、中間調コピー上に認
められる、ゴーストチャートに相当する直径５ｍｍの黒
丸の反射濃度と中間調の反射濃度との差を測定すること
により評価を行った。

【０１３１】結果、画像濃度ムラと同じく、高周波電源
を単独で用いた場合に「定在波の節」による影響が生じ
ると予想される位置においても、特性劣化に起因する光
メモリーの増大は観測されず、全体として光メモリーが
低減されていることが判った。また、得られた画像には
画像欠陥が観測されなかった。これは反応容器全体にわ
たって膜剥がれが抑制されたためであると考えられる。

【０１３２】以上のように、本実施例で作成した感光体
は極めて良好な画像特性をもつ感光体であることが確か
められた。

【０１３３】《実施例２》実施例１で用いた装置をその
まま用い、高周波電源４０８，４１７の周波数、電力を
１２０ＭＨｚ、４００Ｗと８０ＭＨｚ、６００Ｗに変更
した。周波数を変更したため、装置の最適化が再度必要
となる。そこでまずＡｒガスを流しながら実施例１と同
様に放電を生起し、プラズマ中の周波数スペクトルを計
測した。

【０１３４】得られた周波数スペクトルでは、最大ピー
クの周波数が一方の基本波の周波数である８０ＭＨｚで
あり、もう一つの基本波の周波数である１２０ＭＨｚの
ピーク強度がやや小さく、２つの基本波を除く最大のピ
ーク強度は４０ＭＨｚの周波数での−４１ｄＢ（補正
後、対１２０ＭＨｚピーク強度）であった。次に実験例
で示したように、カソード電極４０４と反応容器４０２
との距離、電力分岐後やカソード電極４０４先端の容量
などを変化させることによって、最終的に４０ＭＨｚの
ピークが最大で、補正後のピーク強度が−８ｄＢとなる
ようにした。

【０１３５】このような放電条件の最適化を行った後、
ダミーのアルミシリンダーを取り出し、新しいアルミシ
リンダーに取り替え、表９に示す条件で電荷注入阻止
層、光導電層、表面層を形成して電子写真用感光体を作
成した。

【０１３６】

【表９】

【０１３７】得られたａ−Ｓｉ感光体を、実施例１と同
様にキヤノン社製複写機Image Runner ５０００（商品
名）を改造したものにセットし、コピーを行って得られ
た画像上の濃度ムラ、光メモリーの有無とその軸方向位
置依存性を調べた。

【０１３８】結果、１２０ＭＨｚの高周波電源や８０Ｍ
Ｈｚの高周波電源を単独で用いて電子写真感光体を作成
した場合に生じることが予想される「定在波の節位置」
においても、特性劣化もなく、画像濃度ムラやゴースト
もほとんどないことが判った。また、コピーを行って得
られた画像には画像欠陥が観測されなかった。これは反
応容器全体にわたって膜剥がれが抑制されたためである
と考えられる。

【０１３９】以上のように、本実施例で作成した感光体
は極めて良好な画像特性をもつ感光体であることが確か
められた。

【０１４０】《実施例３》実施例１で用いた装置を、実
施例２での調整を行った状態でそのまま用い、高周波電
源４０８，４１７の周波数、電力を１０５ＭＨｚ、６０
０Ｗと６０ＭＨｚ、４００Ｗに変更した。周波数を変更
したため、再び装置の最適化が必要となる。そこでまず
Ａｒガスを流しながら実施例１と同様に放電を生起し、
プラズマ中の周波数スペクトルを計測した。

【０１４１】得られた周波数スペクトルでは、最大ピー
クの周波数が一方の基本波の周波数である１０５ＭＨｚ
であり、もう一つの基本波の周波数である６０ＭＨｚの
ピーク強度がやや小さく、２つの基本波を除く最大のピ
ーク強度は１２０ＭＨｚの周波数での−２８ｄＢ（補正
後、対６０ＭＨｚピーク強度）であった。次に実験例で
示したように、カソード電極４０４と反応容器４０２と
の距離、電力分岐後やカソード電極４０４先端の容量な
どを変化させることによって、最終的に４５ＭＨｚのピ
ークが最大で、補正後のピーク強度が−７ｄＢとなるよ
うにした。

【０１４２】また、本実施例では、装置を最適化した後
の周波数スペクトルにおいて、基本波の周波数である６
０ＭＨｚと１０５ＭＨｚとの間に７５ＭＨｚ、９０ＭＨ
ｚにおいてピークが得られ、その他にも１５ＭＨｚ間隔
で多数のピークが現れた。４５ＭＨｚから１５０ＭＨｚ
までの間に、１５ＭＨｚおきに現れる全てのピークが補
正後の値で−３０ｄＢを越える強度を持っており、この
ことは、放電の調整が良好であることを示している。

【０１４３】このような放電条件の最適化を行った後、
ダミーのアルミシリンダーを取り出し、新しいアルミシ
リンダーに取り替え、表１０に示す条件で電荷注入阻止
層、光導電層、表面層を形成して電子写真用感光体を作
成した。

【０１４４】

【表１０】

【０１４５】得られたａ−Ｓｉ感光体を、実施例１と同
様にキヤノン社製複写機Image Runner ５０００を改造
したものにセットし、コピーを行って得られた画像上の
濃度ムラ、光メモリーの有無とその軸方向位置依存性を
調べた。

【０１４６】結果、１０５ＭＨｚの高周波電源や６０Ｍ
Ｈｚの高周波電源を単独で用いて電子写真感光体を作成
した場合に生じることが予想される「定在波の節位置」
においても、特性劣化もなく、画像濃度ムラやゴースト
はほとんどないことが判った。また、コピーを行って得
られた画像には画像欠陥が観測されなかった。これは反
応容器全体にわたって膜剥がれが抑制されたためである
と考えられる。

【０１４７】以上のように、本実施例で作成した感光体
は極めて良好な画像特性をもつ感光体であることが確か
められた。

【０１４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、反
応容器内に少なくとも２つの異なる周波数の高周波を供
給し、プラズマを生起するプラズマＣＶＤを用いた真空
処理方法において、プラズマ中の周波数スペクトルが適
切になるように装置や真空処理条件の調整を行うことに
よって、被処理物を大面積にわたって均一に処理するこ
とが可能な真空処理方法を提供できる。さらには、高品
質で均一性の高い大面積の堆積膜を、速い速度で堆積さ
せることができる真空処理方法を提供できる。本発明に
よれば、製品品質の向上、スループットの向上や良品率
向上による生産コスト低下を高い次元で両立することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるプラズマ中の周波数スペクトル
の計測方法を説明する模式図であり、図１（ａ）は計測
機器の校正を行っている様子、図１（ｂ）はプラズマ内
の周波数スペクトルを計測している様子の一例を示して
いる。

【図２】本発明において計測した周波数スペクトルの一
例を示すグラフであり、図２（ａ）は、本発明による調
整を行う前の周波数スペクトル、図２（ｂ）は、本発明
による調整を行った後の周波数スペクトルを示してい
る。

【図３】本発明において計測した周波数スペクトルの他
の例を示すグラフである。

【図４】本発明を適用可能な、円筒状基体に堆積膜を形
成するのに好適な、プラズマＣＶＤ法による真空処理を
行うための一例の堆積膜形成装置の模式図であり、図４
（ａ）は縦断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’
線に沿って切断した平面断面図である。

【図５】図４の堆積膜形成装置の電力分岐部付近の構成
例を示す拡大図であり、図５（ａ）は図４（ａ）のＢ−
Ｂ’線に沿って切断した平面断面図、図５（ｂ）は縦断
面図、図５（ｃ）は、他の構成例の縦断面図である。

【図６】図４の堆積膜形成装置のカソード電極先端付近
の構成例を示す模式的縦断面図である。

【符号の説明】

１０１，１０６，４２０アンテナ１０２同軸ケーブル１０３アッテネータ１０４電界強度計１０５可変周波数発振器１０７プラズマ１０８スペクトラムアナライザー４００堆積膜形成装置４０１円筒状基体４０２反応容器４０３ガス導入管４０４カソード電極４０５高周波電力供給装置４０６基体支持体４０７排気配管４０８，４１７高周波電源４０９，４１８マッチングボックス４１０回転軸４１１モーター４１２ギア４１３電力分岐部４１４給電点４１５シールド４１６ビス４２１アッテネータ４２２スペクトラムアナライザー４２３分岐部コンデンサ４２４レール４２５受け部材４２６金属板４２７カソード先端コンデンサ４２８絶縁部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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Ｆターム(参考） 2H068 DA00 EA24 EA36 4G075 AA24 AA30 BA05 BC02 BC04 BC06 BD14 CA25 CA47 CA65 DA01 EC21 4K030 AA06 AA16 BA30 CA02 CA06 CA16 FA03 JA16 JA18 KA08 KA30 KA39 KA46 LA15 LA16 LA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部を減圧可能な反応容器内に被処理物
を設置する工程と、高周波電力を高周波電極に印加して
前記反応容器内にプラズマを形成する工程とを有する真
空処理方法において、前記プラズマ形成工程では、１０ＭＨｚ以上２５０ＭＨ
ｚ以下の範囲で、異なる周波数を有する少なくとも２つ
の高周波電力を供給し、これらの高周波電力のうち２つ
の高周波電力の周波数をｆ１、ｆ２としたとき、前記反
応容器内で検出される電力強度の周波数スペクトルに
は、ｆ１、ｆ２に相当する周波数以外の周波数のピーク
が存在し、該ピークのうち最大のピークの電力強度が、
ｆ１、ｆ２に相当する周波数のピークのうち低い方のピ
ークの電力強度に対して、−３０ｄＢ以上−３ｄＢ以下
であることを特徴とする真空処理方法。
【請求項２】前記周波数スペクトルのピークのうちで
ｆ１、ｆ２に相当する周波数のピークを除いて最大の電
力強度を持つピークの周波数が、ｆ１またはｆ２よりも
低い、請求項１に記載の真空処理方法。
【請求項３】ｆ２＜ｆ１としたとき、前記周波数スペ
クトルのピークのうちｆ１、ｆ２に相当する周波数のピ
ークを除いて最大の電力強度を持つピークの周波数がｆ
１−ｆ２の周波数である、請求項１または２に記載の真
空処理方法。
【請求項４】前記周波数スペクトルには、前記ｆ１、
ｆ２に相当する周波数のピークのうち低い方のピークの
電力強度に対して−３０ｄＢ以上の電力強度を持つピー
クが複数存在し、かつ該電力強度を持つピークがｆ１と
ｆ２の間の周波数に５つ以下存在する、請求項１から３
のいずれか１項に記載の真空処理方法。
【請求項５】前記周波数スペクトルには、前記ｆ１、
ｆ２に相当する周波数のピークのうち低い方のピークの
電力強度に対して−３０ｄＢ以上の電力強度を持つピー
クが複数存在し、かつ各ピークの周波数の間隔のうちで
最も小さい周波数間隔が、１０ＭＨｚより大きく、ｆ１
−ｆ２以下である、請求項１から４のいずれか１項に記
載の真空処理方法。
【請求項６】前記各ピークの周波数の間隔のうちで最
も小さい周波数間隔が、ｆ１とｆ２の最大公約数であ
る、請求項５に記載の真空処理方法。
【請求項７】前記ｆ１、ｆ２の周波数範囲は、３０Ｍ
Ｈｚ以上２５０ＭＨｚ以下である、請求項１から６のい
ずれか１項に記載の真空処理方法。
【請求項８】前記ｆ１、ｆ２の周波数は、ｆ２＜ｆ１
としたとき、０.５＜ｆ２/ｆ１≦０.９の関係式を満た
す、請求項１から７のいずれか１項に記載の真空処理方
法。
【請求項９】前記２つの高周波電力は、それぞれの電
力値をＰ１、Ｐ２としたとき、０.１≦Ｐ２/（Ｐ１+Ｐ
２）≦０.９の関係式を満たす、請求項１から８のいず
れか１項に記載の真空処理方法。
【請求項１０】前記異なる周波数を有する高周波電力
を、同一の高周波電極に同時に印加する、請求項１から
９のいずれか１項に記載の真空処理方法。
【請求項１１】前記被処理物に電子写真感光体を構成
する堆積膜を形成する、請求項１から１０のいずれか１
項に記載の真空処理方法。