JP2008214712A - Deposited film forming device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deposited film forming device capable of improving the uniformity in the film thickness and film properties of a deposited film, and further capable of improving the film properties of the deposited film. <P>SOLUTION: In the device where a deposited film is formed on a cylindrical support by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) process using: a gas introduction means composed of a plurality of gaseous starting material introduction tubes; an exhaust means performing exhaust from the side walls in a cylindrical reaction vessel; and a means of exciting a gaseous starting material by discharge energy, the exhaust directions in the circumferential direction within each gaseous starting material introduction tube and the cylindrical reaction vessel are the same number, and also, structures are not present in a region A which is the region where the circumferential direction is surrounded by the following I, II and II, and also, the axial direction corresponds to the cylindrical support: I is a straight line obtained by connecting the center of each gaseous starting material introduction tube and the center of the cylindrical support; II is a straight line obtained by connecting the center of the exhaust port closest viewed from each gaseous starting material introduction tube; and III is the inner wall of the cylindrical reaction vessel. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、被処理基体上に堆積膜、とりわけ機能性堆積膜、例えば半導体デバイス、電子写真用感光体、画像入力用のラインセンサ、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ための堆積膜形成装置に関し、特にプラズマCVD法によって堆積膜を形成するための堆積膜形成装置に関するものである。   The present invention relates to a deposited film on a substrate to be treated, especially a functional deposited film, for example, an amorphous or multi-layered film used for semiconductor devices, electrophotographic photoreceptors, line sensors for image input, imaging devices, photovoltaic elements, and the like. The present invention relates to a deposited film forming apparatus for forming a light receiving member using a non-single crystalline deposited film such as a crystal, and more particularly to a deposited film forming apparatus for forming a deposited film by a plasma CVD method.

従来、例えば半導体デバイス、電子写真用感光体デバイス、画像入力用ラインセンサ、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、例えば水素およびハロゲン(例えばフッ素、塩素等)の少なくとも一方で補償されたアモルファスシリコン等のアモルファス材料(本明細書では、アモルファスは非単結晶であることを指す)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。   Conventionally, as an element member used for, for example, a semiconductor device, an electrophotographic photoreceptor device, an image input line sensor, an imaging device, a photovoltaic device, various other electronic elements, optical elements, etc., amorphous silicon such as hydrogen and halogen (for example, A deposited film for a semiconductor or the like composed of an amorphous material such as amorphous silicon (herein, amorphous refers to a non-single crystal) compensated for at least one of fluorine, chlorine and the like is proposed. Some of them are put to practical use.

この種の堆積膜を形成する場合には、堆積膜の膜厚、膜特性の均一化が必要であり、原料ガスの供給方法や、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法等でプラズマを均一にする手段や、堆積膜が形成される被処理基体を回転させることが、堆積膜の膜厚、膜特性の均一化を図る上で有効である。   When this kind of deposited film is formed, it is necessary to make the deposited film thickness and film characteristics uniform, and the plasma is made uniform by a source gas supply method, a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, or the like. It is effective to rotate the means and the substrate to be processed on which the deposited film is formed in order to make the deposited film thickness and film characteristics uniform.

また、特許文献1には、原料ガスの利用効率の向上および堆積膜の均一化を目的とし、原料ガスの供給手段と、堆積膜形成用基板の配列と、排気方向を規定した装置が開示されている。   Further, Patent Document 1 discloses an apparatus that defines a source gas supply means, an array of deposited film forming substrates, and an exhaust direction for the purpose of improving the utilization efficiency of the source gas and making the deposited film uniform. ing.

また、特許文献2には、プラズマ処理の均一化を目的とし、原料ガスの供給手段と、原料ガスを吹き出す電極の構成部品の材料と、被処理体の周辺近傍の吸い込み口のコンダクタンスとを規定した装置が開示されている。   Further, Patent Document 2 prescribes the source gas supply means, the material of the electrode component that blows out the source gas, and the conductance of the suction port near the periphery of the target object for the purpose of homogenizing the plasma processing. An apparatus is disclosed.

ここで、従来の堆積膜形成装置710の一例の模式図を図7に示す。図7(a)は縦断面図、図7(b)は横断面図である。   Here, a schematic diagram of an example of a conventional deposited film forming apparatus 710 is shown in FIG. 7A is a longitudinal sectional view, and FIG. 7B is a transverse sectional view.

堆積膜形成装置710は、プラズマ処理によって円筒状支持体712に堆積膜を形成するための円筒状反応容器711と、円筒状支持体712を加熱するための加熱用ヒーター713と、円筒状反応容器711内に配置される円筒状支持体712を保持する基体ホルダー717と、円筒状反応容器711内に原料ガスを導入するための原料ガス導入管714とを備えている。   The deposited film forming apparatus 710 includes a cylindrical reaction vessel 711 for forming a deposited film on the cylindrical support 712 by plasma treatment, a heater 713 for heating the cylindrical support 712, and a cylindrical reaction vessel. A substrate holder 717 for holding a cylindrical support 712 disposed in 711 and a source gas introduction pipe 714 for introducing source gas into the cylindrical reaction vessel 711 are provided.

また、堆積膜形成装置710は、原料ガスの流量を調整するためのマスフローコントローラ(不図示)を介在させたミキシング723と、原料ガス導入管714に供給する原料ガスを調整するための原料ガス流入バルブ730と、高周波放電電力が供給される円筒状反応容器711と、この円筒状反応容器711に高周波電力を供給するための高周波電源716および整合回路を有するマッチングボックス715とを備えている。   Further, the deposited film forming apparatus 710 has a mixing 723 with a mass flow controller (not shown) for adjusting the flow rate of the source gas, and a source gas inflow for adjusting the source gas supplied to the source gas introduction pipe 714. A valve 730, a cylindrical reaction vessel 711 to which high-frequency discharge power is supplied, and a matching box 715 having a high-frequency power source 716 and a matching circuit for supplying high-frequency power to the cylindrical reaction vessel 711 are provided.

円筒状反応容器711には、高周波マッチングボックス715を介して高周波電源716が電気的に接続されている。   A high frequency power source 716 is electrically connected to the cylindrical reaction vessel 711 via a high frequency matching box 715.

さらに、円筒状反応容器711の下部には、円筒状支持体712を保持する基体ホルダ717を回転可能に支持する回転支持機構705が設けられている。この回転支持機構705は、基体ホルダ717が載置された回転台721と、この回転台721を回転可能に支持する支軸722と、回転台721を回転させるためのモータ720とを有している。   Further, a rotation support mechanism 705 that rotatably supports a substrate holder 717 that holds the cylindrical support 712 is provided at the lower portion of the cylindrical reaction vessel 711. The rotation support mechanism 705 includes a turntable 721 on which a base holder 717 is placed, a support shaft 722 that rotatably supports the turntable 721, and a motor 720 for rotating the turntable 721. Yes.

そして、円筒状支持体712は、基体ホルダ717上に装着されて、回転台721が支軸722の軸回りに回転することによって、基体ホルダ717と共に回転可能にされている。   The cylindrical support 712 is mounted on the base holder 717, and is rotatable with the base holder 717 by rotating the turntable 721 around the axis of the support shaft 722.

堆積膜形成装置710が備える排気系は、円筒状反応容器711の側壁に設けられた排気口726に連通された排気配管728と、この排気配管728の経路に設けられた真空計725と、排気メインバルブ727と、例えばロータリーポンプ、メカニカルブースターポンプ等の真空ポンプ729とを有しており、円筒状反応容器711内を所定の圧力に維持する。   The exhaust system provided in the deposited film forming apparatus 710 includes an exhaust pipe 728 communicating with an exhaust port 726 provided on the side wall of the cylindrical reaction vessel 711, a vacuum gauge 725 provided in the path of the exhaust pipe 728, an exhaust A main valve 727 and a vacuum pump 729 such as a rotary pump or a mechanical booster pump are provided, and the inside of the cylindrical reaction vessel 711 is maintained at a predetermined pressure.

以上のように構成された従来の堆積膜形成装置を用いて堆積膜を形成することによって、ある程度実用的な膜特性と均一性が確保された堆積膜が得られるようになっている。   By forming the deposited film using the conventional deposited film forming apparatus configured as described above, it is possible to obtain a deposited film in which practical film characteristics and uniformity are ensured to some extent.

従来、上述した装置により堆積膜の均一化が図られてきたが、近年、デジタル化、カラー化に伴い、堆積膜の均一性が、従来以上に求められている。また、電子写真特性がより一層向上された堆積膜が要求されるようになり、堆積膜の層構成も多様化してきた結果、堆積膜形成条件も複雑化している。
特公平5−32472号公報 特開平8−153679号公報
Conventionally, the above-described apparatus has been used to make the deposited film uniform. However, in recent years, with the digitization and colorization, the uniformity of the deposited film is required more than ever. Further, a deposited film having further improved electrophotographic characteristics has been demanded, and the layer configuration of the deposited film has been diversified. As a result, conditions for forming the deposited film have been complicated.
Japanese Patent Publication No. 5-32472 JP-A-8-153679

しかしながら、これら上述した従来の堆積膜形成装置では、前述のように電子写真特性向上のために、堆積膜の層構成も多様化してきた結果、堆積膜形成条件も複雑化している。そのため、従来の堆積膜形成装置では、全ての形成条件に対し、原料ガスを均一に、かつ安定的に流すことが困難な場合があった。   However, in these conventional deposited film forming apparatuses described above, the layer configuration of the deposited film has been diversified in order to improve the electrophotographic characteristics as described above, resulting in complicated deposition film forming conditions. Therefore, in the conventional deposited film forming apparatus, it may be difficult to flow the source gas uniformly and stably for all the forming conditions.

例えば前述の図7の装置においては、電子写真用感光体のように比較的大面積で厚い堆積膜が要求される製品を製造する場合、堆積膜形成時に大量に粉状の副生成物が発生する。これら副生成物は、処理条件により、前述の原料ガス導入管の表面に堆積する場合がある。原料ガス導入管の表面に大量に副生成物が堆積すると、例えば、原料ガスの流れを変化させることにより、堆積膜の膜特性に、或いは堆積膜の均一性に影響を及ぼす場合がある。   For example, in the above-described apparatus shown in FIG. 7, when a product requiring a relatively large area and a thick deposited film, such as an electrophotographic photoreceptor, is produced, a large amount of powdery by-products are generated when the deposited film is formed. To do. These by-products may be deposited on the surface of the aforementioned raw material gas introduction pipe depending on the processing conditions. If a large amount of by-products are deposited on the surface of the source gas introduction pipe, for example, changing the flow of the source gas may affect the film characteristics of the deposited film or the uniformity of the deposited film.

従来の電子写真装置では、上記のように、堆積膜形成中にガスの流れに変化が生じた状態で形成された堆積膜からなる電子写真用感光体を用いても、実用上問題が無かった。   In the conventional electrophotographic apparatus, as described above, there was no practical problem even when an electrophotographic photosensitive member made of a deposited film formed in a state where a change in the gas flow occurred during the formation of the deposited film. .

しかしながら、例えば近年の高画質カラー装置では、階調性が向上されているため、上述のような電子写真用感光体を用いた場合に、電子写真用感光体の電子写真特性のムラが視覚的に顕著になることもある。   However, for example, in recent high-quality color apparatuses, since gradation is improved, when the electrophotographic photoreceptor as described above is used, unevenness in electrophotographic characteristics of the electrophotographic photoreceptor is visually observed. May become noticeable.

さらに、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系や、現像装置、転写装置の改良がなされた結果、これまであまり問題とされなかった成膜中、堆積膜形成表面にダストが付着することにより生じる微小な構造欠陥を抑制することが求められている。以下の説明において「構造欠陥」とは、堆積膜形成表面にダスト等の異物が付着し、これを起源として成長した欠陥を指すものとする。   Furthermore, as a result of improvements in the optical exposure system, developing device, and transfer device in the electrophotographic apparatus to improve the image characteristics of the electrophotographic apparatus, the surface on which the deposited film is formed during film formation, which has not been a major problem until now It is required to suppress minute structural defects caused by dust adhering to the surface. In the following description, the “structural defect” refers to a defect grown from a foreign material such as dust attached to the surface of the deposited film.

この構造欠陥は、例えば電子写真用感光体の場合、感光体上に半球状の突起(以下「球状突起」と称す)として確認される。このような球状突起が存在すると、感光体を帯電した際に電荷がこの球状突起部から基体上にぬけてしまい、その結果、電子写真画像上に黒点、あるいは白点として現れ、電子写真画像品質を大きく損ねる。また、他の電子デバイスの場合においても、キャリアの動きを妨げ、動作の不良を引き起こしてしまう。   For example, in the case of an electrophotographic photoreceptor, this structural defect is confirmed as a hemispherical protrusion (hereinafter referred to as “spherical protrusion”) on the photoreceptor. When such spherical protrusions are present, when the photosensitive member is charged, electric charges are transferred from the spherical protrusions onto the substrate, and as a result, black spots or white spots appear on the electrophotographic image, resulting in an electrophotographic image quality. Is greatly impaired. Further, even in the case of other electronic devices, the movement of the carrier is hindered, causing a malfunction.

そこで、本発明は、堆積膜の膜厚や膜特性の均一性を向上させ、さらに堆積膜の膜特性を向上させることが可能な堆積膜形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a deposited film forming apparatus capable of improving the uniformity of the film thickness and film characteristics of the deposited film and further improving the film characteristics of the deposited film.

上述した目的を達成するため、本発明に係る堆積膜形成装置は、減圧可能な円筒状反応容器にて、前記円筒状反応容器内に円筒状支持体を設置する手段と、前記円筒状支持体を回転可能にする手段と、複数の原料ガス導入管からなるガス導入手段と、前記円筒状反応容器内の側壁より排気する排気手段と、放電エネルギーにより前記原料ガスを励起する手段を用いプラズマCVD法により堆積膜を円筒状支持体上に形成する装置において、
前記原料ガス導入管と、前記円筒状反応容器内の円周方向における排気方向は、同一の数で、かつ
下記に示す領域Aには、構造物が無いことを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the deposited film forming apparatus according to the present invention comprises a cylindrical reaction vessel capable of depressurization, a means for installing a cylindrical support in the cylindrical reaction vessel, and the cylindrical support. Plasma CVD using a means for rotating the gas, a gas introduction means comprising a plurality of source gas introduction pipes, an exhaust means for exhausting from the side wall in the cylindrical reaction vessel, and a means for exciting the source gas by discharge energy In an apparatus for forming a deposited film on a cylindrical support by the method,
The source gas introduction pipe and the exhaust direction in the circumferential direction in the cylindrical reaction vessel are the same number, and there is no structure in the region A shown below.

領域A:円周方向は、下記I、II、IIIで囲まれ、かつ軸方向は前記円筒状支持体に対応した領域
I 前記原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
II 前記原料ガス管からみて、最も近い排気口の中心と、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
III 前記円筒状反応容器の内壁
上記の通り本発明の構成とすることで、膜特性の均一性を向上させ、さらに堆積膜の特性を向上させることができる。
Region A: The circumferential direction is surrounded by the following I, II, and III, and the axial direction corresponds to the cylindrical support. I The center of the cylindrical support is connected from the center of the source gas introduction pipe. Straight line
II A straight line connecting the center of the nearest exhaust port and the center of the cylindrical support as viewed from the source gas pipe
III Inner Wall of the Cylindrical Reaction Vessel As described above, the configuration of the present invention can improve the uniformity of the film characteristics and further improve the characteristics of the deposited film.

この原因に関しては、以下のように推測している。   This cause is presumed as follows.

前述の図7に示す従来の堆積膜形成装置を用い、前述のように、電子写真用感光体のように比較的大面積で厚い堆積膜が要求される製品を製造する場合、堆積膜形成時に大量に粉状の副生成物が発生し、これら副生成物が、処理条件により、前述の原料ガス導入管の表面に堆積する場合がある。この原因は、排気口に向かうガスの流れの中に、原料ガス導入管なる構造物を設置すると、構造物により原料ガスの流れが遮られ、ガスの澱みが生じると考えられる。その結果、気相反応が促進され原料ガス導入管の表面に粉状の副生成物が堆積すると考えられる。   When the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. 7 is used and a product requiring a thick deposited film with a relatively large area, such as an electrophotographic photoreceptor, is manufactured as described above, A large amount of powdery by-products are generated, and these by-products may be deposited on the surface of the aforementioned raw material gas introduction pipe depending on the processing conditions. The cause of this is considered to be that if a structure, which is a raw material gas introduction pipe, is installed in the gas flow toward the exhaust port, the flow of the raw material gas is blocked by the structure and gas stagnation occurs. As a result, it is considered that the gas phase reaction is promoted and powdery by-products are deposited on the surface of the raw material gas introduction pipe.

原料ガス導入管の表面に大量に副生成物が堆積すると、
1)原料ガス表面に設けられているガス放出孔近傍にも副生成物が堆積し、ガス放出孔から吹き出される原料ガス量が変化する。
When a large amount of by-products accumulates on the surface of the source gas introduction pipe,
1) By-products are also deposited in the vicinity of the gas discharge hole provided on the surface of the raw material gas, and the amount of raw material gas blown out from the gas discharge hole changes.

2)原料ガス導入管表面の副生成物の形成に原料ガスが使われ、その位置に対応する円筒状支持体の膜厚が減少する。   2) A raw material gas is used to form a by-product on the surface of the raw material gas introduction pipe, and the thickness of the cylindrical support corresponding to the position is reduced.

以上1)、2)ような状況が発生する場合がある。   As described above, the situations 1) and 2) may occur.

その結果、ガスの流れに不均一性が生じ、母線方向の堆積膜の不均一性を生じてしまう。   As a result, nonuniformity occurs in the gas flow, and nonuniformity of the deposited film in the bus line direction occurs.

そこで、原料ガスを排気口と反対側から(例えば、図7の3本の原料ガス導入管を1本にする)供給することで、原料ガス導入管の表面に粉状の副生成物が堆積するのを防止することが可能となるが、円筒状支持体の周方向で形成されるプラズマの不均一性が生じる場合がある。その結果、円筒状支持体の周方向の均一性を損なう場合がある。   Therefore, by supplying the source gas from the side opposite to the exhaust port (for example, the three source gas introduction pipes in FIG. 7 are made one), powdery by-products are deposited on the surface of the source gas introduction pipe. However, the plasma formed in the circumferential direction of the cylindrical support may be nonuniform. As a result, the uniformity in the circumferential direction of the cylindrical support may be impaired.

以上のように、従来の堆積膜形成装置においては、円筒状支持体の周方向の均一性と、長手方向の均一性を両立するのが困難な場合があった。   As described above, in the conventional deposited film forming apparatus, it may be difficult to achieve both the uniformity in the circumferential direction of the cylindrical support and the uniformity in the longitudinal direction.

本発明によれば、下記に示す領域Aには、構造物が無い構成となる。   According to the present invention, the region A shown below has no structure.

領域A:円周方向は、下記I、II、IIIで囲まれ、かつ軸方向は前記円筒状支持体に対応した領域
I 前記原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
II 前記原料ガス管からみて、最も近い排気口の中心と、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
III 前記円筒状反応容器の内壁
そのため、前述のように、構造物により原料ガスの流れが遮られることが、低減されるため、原料ガス導入管の表面に副生成物が堆積されるのが抑制され、ガスの流れの均一性が向上する。
Region A: The circumferential direction is surrounded by the following I, II, and III, and the axial direction corresponds to the cylindrical support. I The center of the cylindrical support is connected from the center of the source gas introduction pipe. Straight line
II A straight line connecting the center of the nearest exhaust port and the center of the cylindrical support as viewed from the source gas pipe
III Inner wall of the cylindrical reaction vessel Therefore, as described above, the flow of the raw material gas is prevented from being blocked by the structure, so that the by-product is prevented from being deposited on the surface of the raw material gas introduction pipe. Thus, the uniformity of gas flow is improved.

これは、少なくとも軸方向においては、円筒状支持体に対応する領域に、構造物が無い構成とすることで、特に円筒状支持体に対しては、ガスの流れの均一性が常に向上可能な構成となる。   This is because at least in the axial direction, the structure corresponding to the cylindrical support has no structure, so that the uniformity of gas flow can always be improved, particularly for the cylindrical support. It becomes composition.

その結果、堆積膜の特に、母線方向の均一性が向上する。   As a result, the uniformity of the deposited film, particularly in the busbar direction, is improved.

さらに、本発明によれば、上記構成に加え、原料ガス導入管と、前記円筒状反応容器内の円周方向における排気方向は、同一の数とすることで、
従来のような原料ガス導入管の表面に副生成物が堆積される状況を、生じさせずに、円筒状支持体を取り囲むように、原料ガス導入管を複数設置可能となり、周方向のプラズマの均一性が向上する。その結果、堆積膜の周方向の均一性が向上可能となった。
Furthermore, according to the present invention, in addition to the above-described configuration, the exhaust direction in the circumferential direction in the source gas introduction pipe and the cylindrical reaction vessel is the same number,
A plurality of source gas introduction pipes can be installed so as to surround the cylindrical support without causing a situation in which by-products are deposited on the surface of the source gas introduction pipe as in the prior art. Uniformity is improved. As a result, the circumferential uniformity of the deposited film can be improved.

さらに、本発明によれば、前述の「球状突起」と称する堆積膜表面に生じる微小な構造欠陥が大幅に低減し、堆積膜の特性が向上可能となった。この原因に関しては以下のように推測される。   Furthermore, according to the present invention, the minute structural defects generated on the surface of the deposited film referred to as “spherical protrusion” described above can be greatly reduced, and the characteristics of the deposited film can be improved. This cause is presumed as follows.

前述の様に、球状突起は堆積膜形成中、膜表面にダストが付着することにより生じることが知られている。前記のように本発明により、支持体上の堆積膜の均一性が向上する。一方、円筒状反応容器等の支持体以外に堆積する堆積膜の均一性も向上していると推測される。その結果、従来生じていた堆積膜中の内部応力等の歪が減少したため、堆積膜の密着性が向上し、堆積形成中の膜剥れ等が減少したためと推測される。   As described above, it is known that the spherical protrusion is generated by dust adhering to the film surface during the formation of the deposited film. As described above, the present invention improves the uniformity of the deposited film on the support. On the other hand, it is presumed that the uniformity of the deposited film other than the support such as the cylindrical reaction vessel is also improved. As a result, since the distortion such as internal stress in the deposited film, which has conventionally occurred, is reduced, the adhesion of the deposited film is improved, and the film peeling during the formation of the deposited film is reduced.

また、従来の装置においては、構造物により原料ガスの流れが遮られる、その結果気相反応が促進され、副生成物の生成が促進されていた。この副生成物は粉状であり、比較的容易に放電空間中浮遊すると考えられる。浮遊した副生成物は、在る確率で支持体に到達し、ダスト源になると考えられる。本発明によれば、前述の様に構造物により原料ガスの流れが遮られることが低減される為、副生成物の生成が低減される。   Further, in the conventional apparatus, the flow of the raw material gas is blocked by the structure. As a result, the gas phase reaction is promoted and the production of by-products is promoted. This by-product is in a powder form and is considered to float in the discharge space relatively easily. It is considered that the floating by-product reaches the support with a certain probability and becomes a dust source. According to the present invention, since the flow of the raw material gas is blocked by the structure as described above, the production of by-products is reduced.

以上のように、支持体以外に堆積する堆積膜の密着性が向上し、さらに副生成物の生成が低減された結果、堆積膜の特性が向上したと考えられる。   As described above, it is considered that the adhesion properties of the deposited film other than the support are improved, and the generation of by-products is further reduced, so that the properties of the deposited film are improved.

本発明の堆積膜形成装置によって、円筒状支持体の周方向の均一性と、長手方向の均一性を両立することが可能となった。   The deposited film forming apparatus of the present invention makes it possible to achieve both the uniformity in the circumferential direction of the cylindrical support and the uniformity in the longitudinal direction.

さらに、本発明によれば、堆積膜の特性を向上することが可能となった。   Furthermore, according to the present invention, the characteristics of the deposited film can be improved.

本発明によれば、原料ガス導入管と、前記円筒状反応容器内の円周方向における排気方向は、同一の数で、かつ、
下記に示す領域Aには、構造物が無い構成とすることで、膜特性の均一性を向上させ、さらに堆積膜堆積膜の特性を向上することが可能となった。
According to the present invention, the source gas introduction pipe and the exhaust direction in the circumferential direction in the cylindrical reaction vessel are the same number, and
In the region A shown below, it is possible to improve the uniformity of the film characteristics and further improve the characteristics of the deposited film by setting the structure without structures.

領域A:円周方向は、下記I、II、IIIで囲まれ、かつ軸方向は前記円筒状支持体に対応した領域
I 前記原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
II 前記原料ガス管からみて、最も近い排気口の中心と、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
III 前記円筒状反応容器の内壁
Region A: The circumferential direction is surrounded by the following I, II, and III, and the axial direction corresponds to the cylindrical support. I The center of the cylindrical support is connected from the center of the source gas introduction pipe. Straight line
II A straight line connecting the center of the nearest exhaust port and the center of the cylindrical support as viewed from the source gas pipe
III Inner wall of the cylindrical reaction vessel

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の13.56[MHz]帯の高周波を利用したRF(Radio Frequency)−CVD(Chemical Vapor Deposition)法によって、電子写真用感光体を製造するための堆積膜形成装置の一例を模式的に示した縦断面図である。図1(a)は縦断面図、図1(b)は横断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an example of a deposited film forming apparatus for manufacturing an electrophotographic photoreceptor by an RF (Radio Frequency) -CVD (Chemical Vapor Deposition) method using a high frequency of 13.56 [MHz] band of the present invention. It is the longitudinal cross-sectional view which showed typically. 1A is a longitudinal sectional view, and FIG. 1B is a transverse sectional view.

堆積膜形成装置110は、プラズマ処理によって円筒状支持体112に堆積膜を形成するための円筒状反応容器111と、円筒状支持体112を加熱するための加熱用ヒーター113と、円筒状反応容器111内に配置される円筒状支持体112を保持する支持体ホルダー117と、円筒状反応容器111内に原料ガスを導入するための原料ガス導入管114-1、114-2とを備えている。   The deposited film forming apparatus 110 includes a cylindrical reaction vessel 111 for forming a deposited film on the cylindrical support 112 by plasma treatment, a heater 113 for heating the cylindrical support 112, and a cylindrical reaction vessel. A support holder 117 for holding a cylindrical support 112 arranged in the base 111, and source gas introduction pipes 114-1 and 114-2 for introducing a source gas into the cylindrical reaction vessel 111. .

また、堆積膜形成装置110は、原料ガスの流量を調整するためのマスフローコントローラー(不図示)を介在させたミキシング123と、原料ガス導入管114-1、114-2に供給する原料ガスを調整するための原料ガス流入バルブ130とを備えている。   The deposited film forming apparatus 110 adjusts the raw material gas supplied to the mixing gas 123 and the raw material gas introduction pipes 114-1 and 114-2 through a mass flow controller (not shown) for adjusting the flow rate of the raw material gas. A raw material gas inflow valve 130 is provided.

また、堆積膜形成装置110は、高周波放電電力が供給される円筒状反応容器111と、この円筒状反応容器111に高周波電力を供給するための高周波電源116および整合回路を有するマッチングボックス115とを備えている。   The deposited film forming apparatus 110 includes a cylindrical reaction vessel 111 to which high-frequency discharge power is supplied, a high-frequency power source 116 for supplying high-frequency power to the cylindrical reaction vessel 111, and a matching box 115 having a matching circuit. I have.

円筒状支持体112は、使用目的に応じた材質を有するものであればよい。円筒状支持体112の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレス等が、電気伝導率が良好であるため、好適であるが、加工性や製造コストを考慮して、アルミニウムが最適である。また、円筒状支持体112を形成するアルミニウムとしては、例えばAl−Mg系合金、Al−Mn系合金のいずれかを用いることが好ましい。   The cylindrical support 112 only needs to have a material according to the purpose of use. As the material of the cylindrical support 112, for example, copper, aluminum, gold, silver, platinum, lead, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, titanium, stainless steel, and the like are preferable because of their good electrical conductivity. However, aluminum is optimal in consideration of workability and manufacturing cost. Moreover, as aluminum which forms the cylindrical support body 112, it is preferable to use either an Al-Mg type alloy or an Al-Mn type alloy, for example.

加熱用ヒーター113は、基体ホルダー117の内部に設けられている。加熱用ヒーター113は、真空中で使用可能である発熱体であればよく、具体的にはシース状ヒーター、板状ヒーター、セラミックヒーター、カーボンヒーター等の電気抵抗発熱体や、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等の熱放射ランプ発熱体や、液体、気体等を熱媒とした熱交換手段による発熱体等が対象として挙げられる。加熱用ヒーター113の表面材料としては、ステンレス、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属類や、セラミック、耐熱性高分子樹脂等を使用することができる。   The heater 113 for heating is provided inside the base holder 117. The heating heater 113 may be a heating element that can be used in a vacuum. Specifically, an electrical resistance heating element such as a sheath heater, a plate heater, a ceramic heater, or a carbon heater, a halogen lamp, or an infrared lamp. Examples of the heat radiation lamp heating element such as a heat radiation lamp and the like, and a heating element by heat exchange means using a liquid, gas, or the like as a heat medium, are examples. As the surface material of the heater 113, metals such as stainless steel, nickel, aluminum, and copper, ceramics, heat resistant polymer resins, and the like can be used.

円筒状反応容器111には、高周波マッチングボックス115を介して高周波電源116が電気的に接続されている。円筒状反応容器111は、アース面である円筒状反応容器111の下プレート118、上蓋119とは、セラミックスからなる絶縁体131により絶縁されている。   A high frequency power supply 116 is electrically connected to the cylindrical reaction vessel 111 via a high frequency matching box 115. The cylindrical reaction vessel 111 is insulated from the lower plate 118 and the upper lid 119 of the cylindrical reaction vessel 111 serving as the ground surface by an insulator 131 made of ceramics.

さらに、円筒状反応容器111の下部には、円筒状支持体112を保持する支持体ホルダー117を回転可能に支持する回転支持機構105が設けられている。この回転支持機構105は、支持体ホルダー117が載置された回転台121と、この回転台121を支持する支軸122と、回転台121を回転させるためのモーター120とを有している。   Further, a rotation support mechanism 105 that rotatably supports a support holder 117 that holds the cylindrical support 112 is provided in the lower part of the cylindrical reaction vessel 111. The rotation support mechanism 105 includes a turntable 121 on which a support holder 117 is placed, a support shaft 122 that supports the turntable 121, and a motor 120 that rotates the turntable 121.

そして、円筒状支持体112は、支持体ホルダー117上に装着されて、回転台121と共に支軸122の軸回りに回転される。   The cylindrical support 112 is mounted on the support holder 117 and rotated about the support shaft 122 together with the turntable 121.

堆積膜形成装置110が備える排気系は、円筒状反応容器111の側壁に設けられた排気口126A、126Bに連通された排気配管128A、128Bと、排気配管128A、128Bの各々の経路に設けられた真空計125A、125Bと排気メインバルブ127A、127Bと、例えばロータリーポンプ、メカニカルブースターポンプ等の真空ポンプユニット129A、129Bとを有しており、円筒状反応容器111内を所定の圧力に維持する。   The exhaust system provided in the deposited film forming apparatus 110 is provided in each path of the exhaust pipes 128A and 128B and the exhaust pipes 128A and 128B communicated with the exhaust ports 126A and 126B provided on the side wall of the cylindrical reaction vessel 111. Vacuum gauges 125A and 125B, exhaust main valves 127A and 127B, and vacuum pump units 129A and 129B such as a rotary pump and a mechanical booster pump, for example, to maintain the inside of the cylindrical reaction vessel 111 at a predetermined pressure. .

排気配管128A、128Bは、絶縁体131を介して、円筒状反応容器111の側面に接続されている。排気口126Aと排気口126Bは、円筒状支持体112に対し180°相対する位置に設けられている。この場合、排気方向は、126A方向と126B方向の2方向となる。つまり、本発明での、排気方向とは、円筒状支持体の中心から、排気口に向かう方向を言う。   The exhaust pipes 128A and 128B are connected to the side surface of the cylindrical reaction vessel 111 via an insulator 131. The exhaust port 126A and the exhaust port 126B are provided at positions opposed to the cylindrical support 112 by 180 °. In this case, the exhaust direction is two directions, the 126A direction and the 126B direction. That is, the exhaust direction in the present invention refers to the direction from the center of the cylindrical support to the exhaust port.

原料ガス導入管114-1、114-2は、円筒状支持体112に対し180°相対する位置に設けられている。更に、原料ガス導入管114-1、114-2は各々、排気口126Aと排気口126Bから、同一の距離に設置されている。   The source gas introduction pipes 114-1 and 114-2 are provided at positions that are 180 ° relative to the cylindrical support 112. Further, the source gas introduction pipes 114-1 and 114-2 are installed at the same distance from the exhaust port 126A and the exhaust port 126B, respectively.

以上のように、原料ガス導入管114-1、114-2および排気口126A、126Bを配置することで、
1:円筒状反応容器111内の円周方向における、原料ガス導入管と、排気方向は、同一の数に設定される。
さらに
2:下記に示す領域Aには、構造物が無い構成となる。
領域A:円周方向は、下記I、II、IIIで囲まれ、かつ軸方向は前記円筒状支持体に対応した領域
I 前記原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
II 前記原料ガス管からみて、最も近い排気口の中心と、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
III 前記円筒状反応容器の内壁
領域Aに関しては、図2を用いて説明する。図2は、領域Aを説明するために、図1(b)で示した堆積膜形成装置110の横断面図の一部を示したものである。
As described above, by arranging the source gas introduction pipes 114-1, 114-2 and the exhaust ports 126A, 126B,
1: The source gas introduction pipe and the exhaust direction in the circumferential direction in the cylindrical reaction vessel 111 are set to the same number.
Furthermore, the area A shown below has no structure.
Region A: The circumferential direction is surrounded by the following I, II, and III, and the axial direction corresponds to the cylindrical support. I The center of the cylindrical support is connected from the center of the source gas introduction pipe. Straight line
II A straight line connecting the center of the nearest exhaust port and the center of the cylindrical support as viewed from the source gas pipe
III The inner wall region A of the cylindrical reaction vessel will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the deposited film forming apparatus 110 shown in FIG.

まず、原料ガス導入管114-2に関して説明する。   First, the source gas introduction pipe 114-2 will be described.

図2中、直線Iが、原料ガス導入管114-2の中心から、円筒状支持体112の中心を結んだ直線となる。   In FIG. 2, a straight line I is a straight line connecting the center of the cylindrical support 112 from the center of the source gas introduction pipe 114-2.

直線IIは説明の都合上、II-1〜II-2に分けて説明する。図1に示した堆積膜形成装置110においては、原料ガス管114-1及び114-2は、排気口126A、126Bから等距離に設置されている。よって、原料ガス導入管114-2からみて、最も近い排気口は、排気口126Aと、排気口126Bの2箇所となる。まず、図2中、直線II-1が、原料ガス管114-2からみて、最も近い排気口126Bの中心と、円筒状支持体112の中心を結んだ直線となり、原料ガス導入管114-2に関しては、上記直線Iと、直線II-1と、III(前記円筒状反応容器の内壁)に囲まれた領域(領域A-1と示す)が、まず領域Aに含まれる。   For convenience of explanation, the straight line II is divided into II-1 to II-2. In the deposited film forming apparatus 110 shown in FIG. 1, the source gas pipes 114-1 and 114-2 are installed at equal distances from the exhaust ports 126A and 126B. Therefore, when viewed from the source gas introduction pipe 114-2, the nearest exhaust ports are the exhaust port 126A and the exhaust port 126B. First, in FIG. 2, a straight line II-1 is a straight line connecting the center of the nearest exhaust port 126B and the center of the cylindrical support 112, as viewed from the raw material gas pipe 114-2, and the raw material gas introduction pipe 114-2. With regard to the above, a region (shown as a region A-1) surrounded by the straight line I, the straight lines II-1 and III (inner wall of the cylindrical reaction vessel) is first included in the region A.

さらに、前述のように原料ガス導入管114-2に関しては、最も近い排気口として、排気口126Aも含まれる。排気口126Aの中心と、円筒状支持体112の中心を結んだ直線を直線II-2と定義すると、原料ガス導入管114-2に関しては、上記直線Iと、直線II-2と、III(前記円筒状反応容器の内壁)に囲まれた領域(領域A-1と示す)も、領域Aに含まれる。   Further, as described above, the source gas introduction pipe 114-2 includes the exhaust port 126A as the nearest exhaust port. When a straight line connecting the center of the exhaust port 126A and the center of the cylindrical support 112 is defined as a straight line II-2, the straight line I, the straight lines II-2, and III ( A region (shown as region A-1) surrounded by the inner wall of the cylindrical reaction vessel is also included in region A.

次に、原料ガス導入管114-1に関して説明する。   Next, the source gas introduction pipe 114-1 will be described.

前述の原料ガス導入管114-2の場合と同様に、原料ガス導入管114-1の中心から、円筒状支持体112の中心を結んだ直線が直線Iとなる。   As in the case of the source gas introduction pipe 114-2 described above, a straight line connecting the center of the cylindrical support 112 from the center of the source gas introduction pipe 114-1 is a straight line I.

直線IIに関しても同様に説明の都合上、II-3〜II-4に分けて説明する。原料ガス導入管114-2と同様に、最も近い排気口は、排気口126Aと、排気口126Bの2箇所となる。よって、最も近い排気口126Bの中心と、円筒状支持体112の中心を結んだ直線を直線II-3と定義し、さらに、排気口126Aの中心と、円筒状支持体112の中心を結んだ直線を直線II-4と定義すると、原料ガス導入管114-1に関しては、上記直線Iと、直線II-3と、III(前記円筒状反応容器の内壁)に囲まれた領域(領域A-3と示す)と、上記直線Iと、直線II-4と、III(前記円筒状反応容器の内壁)に囲まれた領域(領域A-4と示す)が、領域Aに含まれる。   The straight line II is also divided into II-3 to II-4 for convenience of explanation. Similar to the source gas introduction pipe 114-2, the nearest exhaust ports are the exhaust port 126A and the exhaust port 126B. Therefore, a straight line connecting the center of the nearest exhaust port 126B and the center of the cylindrical support 112 is defined as a straight line II-3, and further, the center of the exhaust port 126A and the center of the cylindrical support 112 are connected. When the straight line is defined as a straight line II-4, with respect to the raw material gas introduction pipe 114-1, a region (region A-) surrounded by the straight line I, the straight line II-3, and III (the inner wall of the cylindrical reaction vessel). 3), a region surrounded by the straight line I, the straight line II-4, and III (inner wall of the cylindrical reaction vessel) (shown as a region A-4) is included in the region A.

さらに、領域Aの軸方向範囲は、前記円筒状支持体112に対応した範囲(範囲A-5と称す。不図示)である。   Further, the axial range of the region A is a range corresponding to the cylindrical support 112 (referred to as a range A-5, not shown).

よって、図1の堆積膜形成装置においては、領域Aは、前述の領域(A-1+A-2+A-3+A-4)×範囲A-5となる。但し、円筒状支持体112と、原料ガス導入管114-1、114-2は領域Aから、除外される。   Therefore, in the deposited film forming apparatus of FIG. 1, the region A is the above-described region (A-1 + A-2 + A-3 + A-4) × range A-5. However, the cylindrical support 112 and the source gas introduction pipes 114-1 and 114-2 are excluded from the region A.

以上のように構成された堆積膜形成装置110を用いて堆積膜を形成する方法の手順の一例について以下説明する。   An example of a procedure of a method for forming a deposited film using the deposited film forming apparatus 110 configured as described above will be described below.

円筒状反応容器111内に円筒状支持体112が装着された支持体ホルダー117を設置し、真空ポンプユニット129A、129Bにより円筒状反応容器111内を排気する。続いて円筒状反応容器111内にミキシング123および原料ガス導入管114-1、114-2を介して円筒状支持体112の加熱に必要な原料ガス、例えばAr,He等のガスを導入し、真空ポンプユニット129A、129Bおよび排気メインバルブ127A、127Bを用いて、円筒状反応容器111内を所定の圧力になるように真空計125A、125Bを見ながら調整する。このときの調整として、排気メインバルブ127A、127Bの開口度、および真空ポンプユニット129A、129Bの回転数等の排気能力は、各々略等しくすることで、排気口126A、126B各々から、排気されるガス量を略等しく成るよう調整する。   A support holder 117 to which a cylindrical support 112 is mounted is installed in the cylindrical reaction vessel 111, and the inside of the cylindrical reaction vessel 111 is exhausted by the vacuum pump units 129A and 129B. Subsequently, a raw material gas necessary for heating the cylindrical support 112, for example, a gas such as Ar or He, is introduced into the cylindrical reaction vessel 111 via the mixing 123 and the raw material gas introduction pipes 114-1 and 114-2. Using the vacuum pump units 129A and 129B and the exhaust main valves 127A and 127B, the inside of the cylindrical reaction vessel 111 is adjusted while looking at the vacuum gauges 125A and 125B so as to have a predetermined pressure. As an adjustment at this time, the exhaust ports such as the opening degrees of the exhaust main valves 127A and 127B and the exhaust capabilities such as the rotation speeds of the vacuum pump units 129A and 129B are made substantially equal to each other, thereby exhausting from the exhaust ports 126A and 126B. Adjust the gas volume to be approximately equal.

次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒーター113により円筒状支持体112の温度を200[℃]〜450[℃]程度、より好ましくは250[℃]〜350[℃]程度の所望の温度に制御する。   Next, after reaching a predetermined pressure, the temperature of the cylindrical support 112 is set to about 200 [° C.] to 450 [° C.], more preferably about 250 [° C.] to 350 [° C.] by the heater 113 for heating. To control the temperature.

以上の手順によって堆積膜を形成する準備が完了した後、円筒状支持体112上に堆積膜の形成を行う。   After the preparation for forming the deposited film is completed by the above procedure, the deposited film is formed on the cylindrical support 112.

すなわち、加熱用の原料ガスと堆積膜形成用の原料ガスとをミキシング123を介して混合して導入させて、原料ガスが所望の流量になるように調整する。その際、円筒状反応容器111内が13.3[mPa]〜1330[Pa]程度の所望の圧力になるように、真空計125A、125Bを確認しながら真空ポンプユニット129A、129Bのメカニカルブースターポンプの回転周波数を調整する。このとき、排気メインバルブ127A、127Bの開口度、および真空ポンプユニット129A、129Bのメカニカルブースターポンプの回転周波数は、各々略等しくすることで、排気口126A、126B各々から、排気されるガス量を略等しく成るよう調整する。   That is, the raw material gas for heating and the raw material gas for forming the deposited film are mixed and introduced through the mixing 123 so that the raw material gas is adjusted to have a desired flow rate. At that time, the mechanical booster pumps of the vacuum pump units 129A and 129B are checked while checking the vacuum gauges 125A and 125B so that the inside of the cylindrical reaction vessel 111 has a desired pressure of about 13.3 [mPa] to 1330 [Pa]. Adjust the rotation frequency. At this time, the opening degree of the exhaust main valves 127A and 127B and the rotation frequency of the mechanical booster pumps of the vacuum pump units 129A and 129B are substantially equal to each other, thereby reducing the amount of gas exhausted from the exhaust ports 126A and 126B. Adjust to be approximately equal.

円筒状反応容器111内の圧力が安定した後、高周波電源116を所望の電力に設定して、例えば、13.56[MHz]〜45[MHz]程度、例えば周波数13.56[MHz]のRF電源を用いて、高周波電力を高周波マッチングボックス115を介して円筒状反応容器111に供給することで、高周波グロー放電を生起させる。   After the pressure in the cylindrical reaction vessel 111 is stabilized, the high frequency power supply 116 is set to a desired power, for example, about 13.56 [MHz] to 45 [MHz], for example, RF having a frequency of 13.56 [MHz]. A high frequency glow discharge is generated by supplying high frequency power to the cylindrical reaction vessel 111 via the high frequency matching box 115 using a power source.

この放電エネルギーによって、円筒状反応容器111内に導入された原料ガスが分解され、円筒状支持体112上に所望のシリコン原子を主成分とする堆積膜が形成される。   With this discharge energy, the raw material gas introduced into the cylindrical reaction vessel 111 is decomposed, and a deposited film mainly containing desired silicon atoms is formed on the cylindrical support 112.

均一な堆積膜を形成するために、堆積膜を形成するのと同時期、あるいは円筒状支持体112を加熱する段階で、円筒状支持体112を回転させる。モーター120を回転させ、1[rpm]〜30[rpm]程度、例えば1[rpm]の回転速度で回転させる。こうすることで、円筒状支持体112の周方向に均一な堆積膜が形成される。   In order to form a uniform deposited film, the cylindrical support 112 is rotated at the same time as forming the deposited film or at the stage of heating the cylindrical support 112. The motor 120 is rotated and rotated at a rotation speed of about 1 [rpm] to 30 [rpm], for example, 1 [rpm]. By doing so, a uniform deposited film is formed in the circumferential direction of the cylindrical support 112.

以上の様な堆積膜の形成を繰り返し行うことで、所望の堆積膜を有する、例えば、多層構成の電子写真用感光体が、円筒状支持体112の外周面上に形成される。   By repeatedly forming the deposited film as described above, for example, a multi-layered electrophotographic photosensitive member having a desired deposited film is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical support 112.

次に、堆積膜が形成された後、原料ガスおよび高周波電力の供給を停止し、円筒状反応容器111内を排気する。その後、円筒状反応容器111および原料ガス導入管114-1、114-2内をパージガス、例えばAr等の不活性ガスおよびN2の少なくとも一方を用いてパージ処理を行う。パージ処理完了後、円筒状反応容器111内をAr等の不活性ガスおよびN2ガスの少なくとも一方を用いて、大気圧まで戻し、円筒状基体112を円筒状反応容器111内から取り出す。 Next, after the deposited film is formed, the supply of the source gas and the high frequency power is stopped, and the inside of the cylindrical reaction vessel 111 is exhausted. Thereafter, the inside of the cylindrical reaction vessel 111 and the raw material gas introduction pipes 114-1 and 114-2 is purged using a purge gas, for example, at least one of an inert gas such as Ar and N 2 . After the purge process is completed, the inside of the cylindrical reaction vessel 111 is returned to atmospheric pressure using at least one of an inert gas such as Ar and N 2 gas, and the cylindrical substrate 112 is taken out from the cylindrical reaction vessel 111.

その後に、堆積したポリシラン等の副生成物をクリーニング処理を行う。その時の手順としては、円筒状基体112の替わりに同一形状をしたクリーニング用のダミー基体(不図示)を、円筒状反応容器111内に設置し、真空ポンプユニット129A、129Bにより円筒状反応容器111内を排気する。続いて円筒状反応容器111内にミキシング123および原料ガス導入管114-1、114-2を介してクリーニング処理に必要なガス、例えばArとClF3の混合ガス等を導入し、真空ポンプユニット129A、129Bおよび排気メインバルブ127A、127Bを用いて、円筒状反応容器111内を所定の圧力になるように真空計125A、125Bを見ながら調整する。 Thereafter, the deposited by-product such as polysilane is subjected to a cleaning process. As a procedure at that time, instead of the cylindrical substrate 112, a cleaning dummy substrate (not shown) having the same shape is installed in the cylindrical reaction vessel 111, and the cylindrical reaction vessel 111 is formed by the vacuum pump units 129A and 129B. Exhaust inside. Subsequently, a gas necessary for the cleaning process, such as a mixed gas of Ar and ClF 3 , is introduced into the cylindrical reaction vessel 111 through the mixing 12 3 and the source gas introduction pipes 114-1 and 114-2, and the vacuum pump unit 129 A , 129B and exhaust main valves 127A, 127B are adjusted while looking at the vacuum gauges 125A, 125B so that the inside of the cylindrical reaction vessel 111 becomes a predetermined pressure.

円筒状反応容器111内の圧力が安定した後、高周波電源116を所望の電力に設定して、例えば、13.56[MHz]〜45[MHz]程度、例えば周波数13.56[MHz]のRF電源を用いて、高周波電力を高周波マッチングボックス115を介して円筒状反応容器111に供給することで、高周波グロー放電を生起させる。この放電エネルギーによって、円筒状反応容器111内に導入されたクリーニング用のガスが分解され、円筒状反応容器111内がクリーニング処理される。   After the pressure in the cylindrical reaction vessel 111 is stabilized, the high frequency power supply 116 is set to a desired power, for example, about 13.56 [MHz] to 45 [MHz], for example, RF having a frequency of 13.56 [MHz]. A high frequency glow discharge is generated by supplying high frequency power to the cylindrical reaction vessel 111 via the high frequency matching box 115 using a power source. With this discharge energy, the cleaning gas introduced into the cylindrical reaction vessel 111 is decomposed, and the inside of the cylindrical reaction vessel 111 is cleaned.

次に、クリーニング処理後に高周波電力の供給を停止し、円筒状反応容器111内を排気する。その後、円筒状反応容器111および原料ガス導入管導入管114-1、114-2内をパージガス、例えばAr等の不活性ガスおよびN2の少なくとも一方を用いてパージ処理を行う。パージ処理完了後、円筒状反応容器111内をAr等の不活性ガスおよびN2ガスの少なくとも一方を用いて、大気圧まで戻しクリーニング用のダミー基体(不図示)を円筒状反応容器111内から取り出す。 Next, the supply of high frequency power is stopped after the cleaning process, and the inside of the cylindrical reaction vessel 111 is evacuated. Thereafter, the purging process by using a cylindrical reaction vessel 111 and the raw material gas introduction pipe introducing tube 114-1 purge, for example at least one inert gas and N 2, such as Ar. After the purge process is completed, the inside of the cylindrical reaction vessel 111 is returned to atmospheric pressure by using at least one of an inert gas such as Ar and N 2 gas, and a dummy substrate for cleaning (not shown) is removed from the inside of the cylindrical reaction vessel 111. Take out.

本発明の原料ガス導入管114-1、114-2の材質については真空中で使用可能で、放電を乱さず、実用強度を備え、また放電空間を汚染しない材質であればいずれも使用可能であるが、好適なものとしては、ガラス、セラミックス等が挙げられる。特にアルミナセラミックスは本発明に適している。   The material of the source gas introduction pipes 114-1 and 114-2 of the present invention can be used in a vacuum, any material can be used as long as it does not disturb the discharge, has practical strength, and does not contaminate the discharge space. Among them, preferred are glass, ceramics and the like. In particular, alumina ceramics are suitable for the present invention.

また、本発明の原料ガス導入管114の本数は、排気方向と同一の本数であれば特に制限はないが、2〜8本が適している。   The number of source gas introduction pipes 114 of the present invention is not particularly limited as long as it is the same as the exhaust direction, but 2 to 8 is suitable.

また原料ガス導入管114に設けられている、ガス放出孔の大きさについては特に制限はないが、大きすぎても小さすぎてもプラズマが不均一になる可能性があるため好ましくは直径0.1〜3mmの範囲、最適には0.2mm〜2mmが本発明には適している。   Further, the size of the gas discharge hole provided in the source gas introduction pipe 114 is not particularly limited. However, since the plasma may be non-uniform if it is too large or too small, the diameter is preferably 0. A range of 1 to 3 mm, optimally 0.2 to 2 mm, is suitable for the present invention.

ガス放出孔の数についても特に制限はないが、多すぎても少なすぎてもプラズマが不均一になる可能性があるため好ましくは原料ガス導入管1mあたり20個〜150個の範囲、最適には30個〜100個の範囲が本発明には適している。   There is no particular limitation on the number of gas discharge holes, but if it is too much or too little, the plasma may become non-uniform. The range of 30 to 100 is suitable for the present invention.

ガス放出孔を設ける間隔(原料ガス導入管長手方向のガス放出孔間隔)については、等間隔か不均一な間隔で設けるかについても特に制限はなく、形成する堆積膜に求める特性に応じて適宜設けることが望ましい。   There are no particular restrictions on the intervals at which the gas discharge holes are provided (gas discharge hole intervals in the longitudinal direction of the raw material gas introduction pipe). It is desirable to provide it.

また原料ガス導入管114に設けられている、ガス放出孔の向きに関しては、図3を用いて説明する。図3は、図1で示した、堆積膜形成装置110の横断面図の一部と、原料ガス導入管114-2の拡大図である。   The direction of the gas discharge holes provided in the source gas introduction pipe 114 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the deposited film forming apparatus 110 shown in FIG. 1 and an enlarged view of the source gas introduction pipe 114-2.

原料ガス導入管114に設けられている、ガス放出孔の向きに関しても、特に制限が無いが、原料ガスの利用効率及び堆積膜の均一性の面から、隣り合う下記直線Aと直線Bに囲まれた方向に、向けるほうが好ましい。   The direction of the gas discharge hole provided in the source gas introduction pipe 114 is not particularly limited, but is surrounded by the following straight lines A and B from the viewpoint of the usage efficiency of the source gas and the uniformity of the deposited film. It is preferable to point in the direction.

直線A:原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体に接線を引いた、直線
直線B:原料ガス導入管の中心から前記排気方向の中心を結んだ直線結んだ直線
直線Aは、図3に示すように、原料ガス導入管114-2の中心から、円筒状支持体112に接線を引いた直線である。
Straight line A: A straight line obtained by drawing a tangent to the cylindrical support from the center of the source gas introduction pipe. Straight line B: A straight line connecting the center of the exhaust gas direction from the center of the source gas introduction pipe. As shown in FIG. 3, it is a straight line obtained by drawing a tangent to the cylindrical support 112 from the center of the source gas introduction pipe 114-2.

直線Bは、図3に示すように、原料ガス導入管114-2の中心から、排気方向(126A及び126B方向)の中心を結んだ直線結んだ直線となる。この時、排気方向の中心とは、円筒状反応容器111の内面上で、排気口126A及び126Bの中心となる点である。   As shown in FIG. 3, the straight line B is a straight line that connects the center of the source gas introduction pipe 114-2 to the center of the exhaust direction (directions 126A and 126B). At this time, the center in the exhaust direction is a point that becomes the center of the exhaust ports 126A and 126B on the inner surface of the cylindrical reaction vessel 111.

これら、隣り合う直線Aと直線Bにより囲まれた、原料ガス導入管114-2上に(拡大図の太線部)ガス放出孔を設けることが、原料ガスの利用効率及び堆積膜の均一性の面から、好ましい。   Providing gas discharge holes on the source gas introduction pipe 114-2 (thick line portion in the enlarged view) surrounded by the adjacent straight lines A and B can improve the utilization efficiency of the source gas and the uniformity of the deposited film. From the aspect, it is preferable.

直線Aより、円筒状支持体側にガス放出孔を向けると、堆積膜形成条件により、ガス放出孔のピッチに対応した微小な不均一性が生じる場合がある。直線Bより、円筒状反応容器側にガス放出孔を向けると、円筒状反応容器の壁面に堆積する原料ガスの量が増加し、円筒状支持体表面に堆積する原料ガスの割合が相対的に低下する。その結果原料ガスの利用効率が低下する場合が生じる。   When the gas discharge hole is directed toward the cylindrical support from the straight line A, a minute non-uniformity corresponding to the pitch of the gas discharge hole may occur depending on the deposition film forming condition. When the gas discharge hole is directed to the cylindrical reaction vessel side from the straight line B, the amount of the source gas deposited on the wall surface of the cylindrical reaction vessel increases, and the ratio of the source gas deposited on the cylindrical support surface is relatively descend. As a result, the utilization efficiency of the raw material gas may be reduced.

これら、直線A、直線Bは原料ガス導入管114-2に関して説明をしたが、原料ガス導入管114-1にも、同様に直線A、直線Bは存在する。   The straight line A and straight line B have been described with respect to the raw material gas introduction pipe 114-2, but the straight line A and straight line B also exist in the raw material gas introduction pipe 114-1.

原料ガス導入管114の設置位置に関しては、原料ガス導入管114からみて、最も近い排気方向には、円筒状反応容器111内には、構造物は無いように設置されていれば、特に制限は無いが、原料ガス導入管114と排気方向とが、円周方向において交互にかつ等間隔に設けられている方が、堆積膜の特性向上および、周方向の均一性の面で好ましい。   With respect to the installation position of the source gas introduction pipe 114, there is no particular limitation as long as it is installed in the cylindrical reaction vessel 111 so that there is no structure in the nearest exhaust direction as seen from the source gas introduction pipe 114. However, it is preferable that the source gas introduction pipes 114 and the exhaust direction are provided alternately at equal intervals in the circumferential direction from the viewpoint of improving the characteristics of the deposited film and uniformity in the circumferential direction.

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(Si26)、四フッ化珪素(SiF4)、六フッ化二珪素(Si26)等のアモルファスシリコン形成用の原料ガス、またはそれらの混合ガスを用いても有効である。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(NH3)等の窒素原子を含むもの、酸素(O2)、一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、酸化二窒素(N2O)、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)等酸素原子を含むもの、メタン(CH4)、エタン(C26)、エチレン(C24)、アセチレン(C22)、プロパン(C38)等の炭化水素、四フッ化ゲルマニウム(GeF4)、フッ化窒素(NF3)等のフッ素化合物またはこれらの混合ガスを併用しても有効である。 In the present invention, the source gas used when forming the deposited film includes silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), silicon tetrafluoride (SiF 4 ), disilicon hexafluoride (Si 2 F 6 ), and the like. It is also effective to use a raw material gas for forming amorphous silicon or a mixed gas thereof. It is also effective to use hydrogen (H 2 ), argon (Ar), helium (He) or the like as the dilution gas. Further, as a gas for improving characteristics such as changing the band gap width of the deposited film, a gas containing nitrogen atoms such as nitrogen (N 2 ) and ammonia (NH 3 ), oxygen (O 2 ), nitrogen monoxide (NO), Nitrogen dioxide (NO 2 ), dinitrogen oxide (N 2 O), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) and other oxygen atoms, methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), Fluorine compounds such as hydrocarbons such as ethylene (C 2 H 4 ), acetylene (C 2 H 2 ), propane (C 3 H 8 ), germanium tetrafluoride (GeF 4 ), nitrogen fluoride (NF 3 ), or the like It is also effective to use a mixed gas of

また、ドーピング処理を目的として、ジボラン(B26)、フッ化硼素(BF3)、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同様に有効である。 For the purpose of doping treatment, it is also effective to introduce a dopant gas such as diborane (B 2 H 6 ), boron fluoride (BF 3 ), or phosphine (PH 3 ) into the discharge space at the same time.

クリーニング処理時に使用するクリーニング性ガスとしては、例えばCF4、CF4/O2、SF6、ClF3(三フッ化塩素)等が挙げられるが、本実施形態では、クリーニング時間を短縮する面から有効であるClF3(三フッ化塩素)が用いられている。また、本実施形態においては、クリーニング性ガスの濃度を調整するためにも、希釈用の不活性ガスを用いて濃度の調整を行うことが有効であり、導入される不活性ガスとして、例えばHe、Ne、Arが挙げられるが、Arを用いることが好ましい。 Examples of the cleaning gas used during the cleaning process include CF 4 , CF 4 / O 2 , SF 6 , and ClF 3 (chlorine trifluoride). In this embodiment, the cleaning time is shortened. Effective ClF 3 (chlorine trifluoride) is used. In the present embodiment, it is effective to adjust the concentration by using an inert gas for dilution in order to adjust the concentration of the cleaning gas. As the inert gas to be introduced, for example, He , Ne, and Ar, and Ar is preferably used.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these.

図1に示す堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムよりなる直径80mm、長さ358mm、肉厚3mmの円筒状支持体112上に、表1に示す条件で図4に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜の形成を行った(以下、電子写真感光体と略記する)。なお、図4中の符号401は円筒状支持体を示し、符号402は下部阻止層、符号403は光導電層、符号404は中間層1、符号405は上部阻止層、符号406は中間層2、符号407は表面層をそれぞれ示す。   Using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 1, amorphous silicon deposition having the layer configuration shown in FIG. 4 is performed on a cylindrical support 112 made of aluminum having a diameter of 80 mm, a length of 358 mm, and a thickness of 3 mm under the conditions shown in Table 1. A film was formed (hereinafter abbreviated as an electrophotographic photosensitive member). In FIG. 4, reference numeral 401 indicates a cylindrical support, reference numeral 402 indicates a lower blocking layer, reference numeral 403 indicates a photoconductive layer, reference numeral 404 indicates an intermediate layer 1, reference numeral 405 indicates an upper blocking layer, and reference numeral 406 indicates an intermediate layer 2. Reference numeral 407 denotes a surface layer.

本実施例においては、原料ガス導入管114上に設けられた原料ガスの吹出し孔の位置を以下表2の様に変化させた。   In the present example, the position of the source gas blowing hole provided on the source gas introduction pipe 114 was changed as shown in Table 2 below.

(電子写真特性の評価方法)
図5に電子写真感光体特性を評価する複写機の概略図を示した。図5において時計周りに回転する電子写真感光体501の周辺には、主帯電器502、電位センサー503、現像器504、転写帯電器505(a)、分離帯電器505(b)、クリーニングローラー506及びクリーニングブレード507を具備したクリーナー510、前露光508などが配設されている。潜像形成用露光509としては主帯電器502、電位センサー503間に設けられている。
(Evaluation method of electrophotographic characteristics)
FIG. 5 shows a schematic diagram of a copying machine for evaluating the characteristics of an electrophotographic photosensitive member. In FIG. 5, there are a main charger 502, a potential sensor 503, a developing device 504, a transfer charger 505 (a), a separation charger 505 (b), and a cleaning roller 506 around the electrophotographic photosensitive member 501 that rotates clockwise. A cleaner 510 having a cleaning blade 507, a pre-exposure 508, and the like are disposed. The latent image forming exposure 509 is provided between the main charger 502 and the potential sensor 503.

電子写真感光体特性を測定する際には、現像器504及びクリーナー510を取り外し、現像器504の代わりに電子写真感光体の軸方向の電子写真特性を測定できる電位プローブ(不図示)を装着し電子写真感光体の電子写真特性を測定する。   When measuring the characteristics of the electrophotographic photosensitive member, the developing device 504 and the cleaner 510 are removed, and a potential probe (not shown) that can measure the electrophotographic characteristics of the electrophotographic photosensitive member in the axial direction is attached instead of the developing device 504. The electrophotographic characteristics of the electrophotographic photosensitive member are measured.

この様に構成された電子写真プロセスを用い電子写真特性の評価を下記に示す基準で行った。   Using the electrophotographic process configured in this way, the electrophotographic characteristics were evaluated according to the following criteria.

作成された電子写真感光体に関して「Vd母線むら」「Vd周ムラ」「白ポチ」「堆積速度」「総合評価」の評価を以下のように実施した。
・「Vd母線むら」
プロセススピード265mm/sec、前露光(波長660nmのLED)光量4μJ/cm2とし、電子写真感光体の母線方向の中位置の表面電位が、現像器位置にセットした表面電位計(TREK社Model344)の電位センサーで450V(暗電位)になるように帯電器の電流値を調整する。その後、測定プローブを電子写真感光体の端部より軸方向に関して12点測定し、その12点の最大値−最小値の値をVd母線むらとして評価した。そして、以下の比較例1の結果を100とした相対評価を行い、以下の様に、評価した。
Evaluation of “Vd bus line unevenness”, “Vd circumferential unevenness”, “white spot”, “deposition rate”, and “overall evaluation” was performed as follows on the electrophotographic photosensitive member thus prepared.
・ "Vd bus unevenness"
Surface potential meter (TREK Model 344) with a process speed of 265 mm / sec, pre-exposure (LED with a wavelength of 660 nm) light quantity of 4 μJ / cm 2, and the surface potential at the middle position in the direction of the bus of the electrophotographic photosensitive member set at the developer position The current value of the charger is adjusted to 450 V (dark potential) with the potential sensor. Thereafter, the measurement probe was measured at 12 points in the axial direction from the end of the electrophotographic photosensitive member, and the maximum-minimum value of the 12 points was evaluated as Vd bus line unevenness. And the relative evaluation which made the result of the following comparative examples 1 100 was performed, and it evaluated as follows.

100以下95以上 △
94以下85以上 ○
84以下 ◎
・「Vd周むら」
上記Vd母線むらにおいて、軸方向の各点測定時の、表面電位の振れを測定し、12点分の振れの最大値をもって、Vd周むらとして評価した。そして、以下の比較例1の結果を100とした相対評価を行い、以下の様に、評価した。
100 or less 95 or more △
94 or less 85 or more ○
84 or less ◎
・ "Vd circumference unevenness"
In the Vd bus line irregularity, the fluctuation of the surface potential at the time of measuring each point in the axial direction was measured, and the maximum value of the fluctuation of 12 points was evaluated as the Vd circumferential irregularity. And the relative evaluation which made the result of the following comparative examples 1 100 was performed, and it evaluated as follows.

100以下95以上 △
94以下85以上 ○
84以下 ◎
・「黒ポチ」
帯電電圧、現像バイアス等を調整し、透過濃度1.8の画像を作成し、作成された画像に於いて画像の一定面積内にある直径0.2mm以上の白ポチ数を評価した。そして、以下の比較例1の結果を100とした相対評価を行い、以下の様に、評価した。
100 or less 95 or more △
94 or less 85 or more ○
84 or less ◎
・ "Black Potty"
An image having a transmission density of 1.8 was prepared by adjusting the charging voltage, the developing bias, etc., and the number of white spots having a diameter of 0.2 mm or more within a certain area of the image was evaluated. And the relative evaluation which made the result of the following comparative examples 1 100 was performed, and it evaluated as follows.

100以下80以上 △
79以下60以上 ○
59以下 ◎
・「堆積速度」
表1に示す条件で示す層構成の電子写真感光体の総膜厚(全ての層の膜厚を、積算)が、23.6μになるのに、必要な堆積膜形成時間を持って、堆積速度とする。
100 or less 80 or more △
79 or less 60 or more ○
59 or less ◎
・ "Deposition rate"
The total film thickness (total thickness of all layers) of the electrophotographic photosensitive member with the layer structure shown in Table 1 is 23.6μ, but with the necessary deposition film formation time, the deposition rate And

総膜厚の測定方法は以下のように行った。   The method for measuring the total film thickness was as follows.

渦電流式膜厚計(Kett科学研究所製)を使用して、電子写真感光体の端部より軸方向に関して12点膜厚を測定し、その平均値をもって総膜厚とした。そして、以下の比較例1の結果を100とした相対評価を行い、以下の様に、評価した。   Using an eddy current film thickness meter (manufactured by Kett Science Laboratory), the film thickness was measured at 12 points in the axial direction from the end of the electrophotographic photosensitive member, and the average value was taken as the total film thickness. And the relative evaluation which made the result of the following comparative examples 1 100 was performed, and it evaluated as follows.

100以下96以上 △
95以下86以上 ○
85以下 ◎
・「総合評価」
上記「Vd母線むら」「Vd周ムラ」「白ポチ」「堆積速度」の各評価において、
全て◎ ◎
◎と〇混在 〇
全て△ △
得られた結果を表3に示す。
100 or less 96 or more △
95 or less 86 or more ○
85 or less ◎
·"Comprehensive evaluation"
In each evaluation of “Vd bus line unevenness”, “Vd circumferential unevenness”, “white spot”, and “deposition rate”,
All ◎ ◎
◎ and 〇 Mixed 〇 All △ △
The obtained results are shown in Table 3.

(比較例1)
図7に示す堆積膜形成装置を用いて、アルミニウムよりなる直径80mm、長さ358mm、肉厚3mmの円筒状支持体712上に、表1に示す条件で図4に示す層構成の電子写真感光体を作製した。
(Comparative Example 1)
7 using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 7 on the cylindrical support 712 made of aluminum having a diameter of 80 mm, a length of 358 mm, and a wall thickness of 3 mm under the conditions shown in Table 1 The body was made.

作成された電子写真感光体に関して実施例1と同様の評価を行い、得られた結果を表3に示す。   The produced electrophotographic photosensitive member was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results obtained are shown in Table 3.

Figure 2008214712
Figure 2008214712

Figure 2008214712
Figure 2008214712

Figure 2008214712
表3の結果から、原料ガス導入管と、前記円筒状反応容器内の円周方向における排気方向は、同一の数で、かつ下記に示す領域Aには、構造物が無い構成の堆積膜形成装置により、堆積膜を形成することで、堆積膜の均一性、堆積膜の膜特性が向上し、かつ堆積速度が向上することが判った。
Figure 2008214712
From the results of Table 3, the deposition gas formation with the same number of the source gas introduction pipe and the exhaust direction in the circumferential direction in the cylindrical reaction vessel, and no structure in the region A shown below. It has been found that forming a deposited film with the apparatus improves the uniformity of the deposited film, the film properties of the deposited film, and improves the deposition rate.

領域A:円周方向は、下記I、II、IIIで囲まれ、かつ軸方向は前記円筒状支持体に対応した領域
I 前記原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
II 前記原料ガス管からみて、最も近い排気口の中心と、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
III 前記円筒状反応容器の内壁
更に、原料ガス導入管として、隣接する直線A(原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体に接線を引いた、直線)と直線B(原料ガス導入管の中心から前記排気方向の中心を結んだ直線結んだ直線)に囲まれた方向に、原料ガスの吹出し孔を有するものを用いることで、さらに、堆積膜の膜特性の均一性および堆積速度が向上することが判った。
Region A: The circumferential direction is surrounded by the following I, II and III, and the axial direction corresponds to the cylindrical support. I The center of the cylindrical support is connected from the center of the source gas introduction pipe. Straight line
II A straight line connecting the center of the nearest exhaust port and the center of the cylindrical support as viewed from the source gas pipe
III Inner wall of the cylindrical reaction vessel Further, as a raw material gas introduction pipe, adjacent straight lines A (straight line obtained by tangent to the cylindrical support from the center of the raw material gas introduction pipe) and straight line B (raw material gas introduction pipe) By using a material gas blowout hole in a direction surrounded by a straight line connecting the center of the exhaust direction and the center of the exhaust direction, the uniformity of the film characteristics of the deposited film and the deposition rate are further improved. It turns out that it improves.

この理由に関して以下のように推測される。   The reason is presumed as follows.

条件4(原料ガスの吹出し孔が、原料ガス導入管上で、前記直線Aより、円筒状支持体側に、吹出し孔の中心が位置する)で作成した電子写真感光体のVd母線むらを詳細に見ると、原料ガスの吹出し孔の位置に対応し、表面電位が変化していることが判った。この結果から推測すると、原料ガスの吹出し孔が、直線Aより、円筒状支持体側に向くことで、原料ガスの母線方向への拡散が充分行われていない状態で、円筒状支持体上に膜の堆積が行われる。その結果、僅かに原料ガスの吹出し孔の位置に対応した、ムラが生じていると考えられる。   The Vd bus line irregularity of the electrophotographic photosensitive member prepared under condition 4 (the source gas outlet hole is located on the source gas introduction pipe on the side of the cylindrical support from the straight line A) is detailed. As a result, it was found that the surface potential changed corresponding to the position of the blowout hole of the source gas. Presuming from this result, the source gas blowing holes are directed toward the cylindrical support from the straight line A, so that the film on the cylindrical support is not sufficiently diffused in the direction of the bus of the source gas. Is deposited. As a result, it is considered that unevenness slightly corresponding to the position of the blowing hole of the source gas occurs.

また、条件5(原料ガスの吹出し孔が、原料ガス導入管上で、前記直線Bより、円筒状反応容器側に、吹出し孔の中心が位置する)にすることで、僅かに堆積速度の低下が見られる。これは、円筒状反応容器の内壁面に堆積する副生成物の量が増加し、その結果、円筒状支持体上に膜の堆積に寄与する原料ガスの割合が低下したためと考えられる。   Moreover, the deposition rate is slightly lowered by setting the condition 5 (the source gas outlet hole is located on the source gas introduction pipe on the side of the cylindrical reaction vessel from the straight line B). Is seen. This is presumably because the amount of by-products deposited on the inner wall surface of the cylindrical reaction vessel increased, and as a result, the proportion of the source gas contributing to film deposition on the cylindrical support decreased.

図6に示す堆積膜形成装置を用いて、実施例1と同様に電子写真感光体を作成した。   An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 1 using the deposited film forming apparatus shown in FIG.

図6の堆積膜形成装置に関して説明する。   The deposited film forming apparatus in FIG. 6 will be described.

図6は、本発明の13.56[MHz]帯の高周波を利用したRF(Radio Frequency)−CVD(Chemical Vapor Deposition)法によって、電子写真用感光体を製造するための堆積膜形成装置の一例を模式的に示した縦断面図である。図6(a)は縦断面図、図6(b)は横断面図である。   FIG. 6 shows an example of a deposited film forming apparatus for manufacturing an electrophotographic photoreceptor by an RF (Radio Frequency) -CVD (Chemical Vapor Deposition) method using a high frequency of 13.56 [MHz] band of the present invention. It is the longitudinal cross-sectional view which showed typically. 6A is a longitudinal sectional view, and FIG. 6B is a transverse sectional view.

堆積膜形成装置610は、プラズマ処理によって円筒状支持体612に堆積膜を形成するための円筒状反応容器611と、円筒状支持体612を加熱するための加熱用ヒーター613と、円筒状反応容器611内に配置される円筒状支持体612を保持する支持体ホルダー617と、円筒状反応容器611内に原料ガスを導入するための原料ガス導入管614-1、614-2、614-3、614-4とを備えている。   The deposited film forming apparatus 610 includes a cylindrical reaction vessel 611 for forming a deposited film on the cylindrical support 612 by plasma processing, a heater 613 for heating the cylindrical support 612, and a cylindrical reaction vessel. A support holder 617 for holding a cylindrical support 612 disposed in 611, and source gas introduction pipes 614-1, 614-2, 614-3 for introducing a source gas into the cylindrical reaction vessel 611, 614-4.

また、堆積膜形成装置610は、原料ガスの流量を調整するためのマスフローコントローラー(不図示)を介在させたミキシング623と、原料ガス導入管614-1、614-2、614-3、614-4に供給する原料ガスを調整するための原料ガス流入バルブ630とを備えている。   The deposited film forming apparatus 610 includes a mixing 623 with a mass flow controller (not shown) for adjusting the flow rate of the source gas, and source gas introduction pipes 614-1, 614-2, 614-3, 614- 4 is provided with a raw material gas inflow valve 630 for adjusting the raw material gas supplied to 4.

また、堆積膜形成装置610は、高周波放電電力が供給される円筒状反応容器611と、この円筒状反応容器511に高周波電力を供給するための高周波電源616および整合回路を有するマッチングボックス615とを備えている。   The deposited film forming apparatus 610 includes a cylindrical reaction vessel 611 to which high-frequency discharge power is supplied, a high-frequency power source 616 for supplying high-frequency power to the cylindrical reaction vessel 511, and a matching box 615 having a matching circuit. I have.

円筒状反応容器611には、高周波マッチングボックス615を介して高周波電源616が電気的に接続されている。円筒状反応容器611は、アース面である円筒状反応容器611の下プレート618、上蓋619とは、セラミックスからなる絶縁体631により絶縁されている。   A high frequency power supply 616 is electrically connected to the cylindrical reaction vessel 611 via a high frequency matching box 615. The cylindrical reaction vessel 611 is insulated from the lower plate 618 and the upper lid 619 of the cylindrical reaction vessel 611 that are ground surfaces by an insulator 631 made of ceramics.

さらに、円筒状反応容器611の下部には、円筒状支持体612を保持する支持体ホルダー617を回転可能に支持する回転支持機構605が設けられている。この回転支持機構605は、支持体ホルダー617が載置された回転台621と、この回転台621を支持する支軸622と、回転台621を回転させるためのモーター620とを有している。
そして、円筒状支持体612は、支持体ホルダー617上に装着されて、回転台621と共に支軸622の軸回りに回転される。
Further, a rotation support mechanism 605 that rotatably supports a support holder 617 that holds the cylindrical support 612 is provided at the lower portion of the cylindrical reaction vessel 611. The rotation support mechanism 605 includes a turntable 621 on which a support holder 617 is placed, a support shaft 622 that supports the turntable 621, and a motor 620 that rotates the turntable 621.
The cylindrical support 612 is mounted on the support holder 617 and rotated about the support shaft 622 together with the turntable 621.

堆積膜形成装置610が備える排気系は、円筒状反応容器611の側壁に設けられた排気口626A、626B、626C、626Dに連通された排気配管628A、628B、628C、628Dと、排気配管628A、628B、628C、628Dの各々の経路に設けられた真空計625A、625B、625C、625Dと排気メインバルブ627A、627B、627C、627Dと、例えばロータリーポンプ、メカニカルブースターポンプ等の真空ポンプユニット629とを有しており、円筒状反応容器611内を所定の圧力に維持する。   The exhaust system provided in the deposited film forming apparatus 610 includes exhaust pipes 628A, 628B, 628C, 628D communicated with exhaust ports 626A, 626B, 626C, 626D provided on the side wall of the cylindrical reaction vessel 611, and exhaust pipes 628A, Vacuum gauges 625A, 625B, 625C, 625D and exhaust main valves 627A, 627B, 627C, 627D provided in each path of 628B, 628C, 628D, and vacuum pump unit 629 such as a rotary pump, mechanical booster pump, etc. And the inside of the cylindrical reaction vessel 611 is maintained at a predetermined pressure.

排気配管628A、628B、628C、628Dは、絶縁体631を介して、円筒状反応容器611の側面に接続されている。排気口626A、626B、626C、626Dは、90°ずれた位置に設けられている。この場合、排気方向は、626A方向、626B方向、626C方向、626D方向の4方向となる。   The exhaust pipes 628A, 628B, 628C, and 628D are connected to the side surface of the cylindrical reaction vessel 611 via an insulator 631. The exhaust ports 626A, 626B, 626C, and 626D are provided at positions shifted by 90 °. In this case, the exhaust directions are four directions of the 626A direction, the 626B direction, the 626C direction, and the 626D direction.

原料ガス導入管614-1、614-2、614-3、614-4は、90°ずれた位置に設けられている。更に、原料ガス導入管614-1は、排気口626Dと626Aから同一の距離に設置されている。原料ガス導入管614-2は、排気口626Aと626Bから同一の距離に設置されている。原料ガス導入管614-3は、排気口626Bと626Cから同一の距離に設置されている。原料ガス導入管。614-4は、排気口626Cと626Dから同一の距離に設置されている。   The source gas introduction pipes 614-1, 614-2, 614-3, 614-4 are provided at positions shifted by 90 °. Further, the source gas introduction pipe 614-1 is installed at the same distance from the exhaust ports 626D and 626A. The source gas introduction pipe 614-2 is installed at the same distance from the exhaust ports 626A and 626B. The source gas introduction pipe 614-3 is installed at the same distance from the exhaust ports 626B and 626C. Source gas introduction pipe. 614-4 is installed at the same distance from the exhaust ports 626C and 626D.

以上のように、原料ガス導入管614-1、614-2、614-3、614-4および排気口626A、626B、626C、626Dを配置することで、
1:円筒状反応容器111内の円周方向における、原料ガス導入管と、排気方向は、同一の数に設定される。
さらに
2:原料ガス導入管からみて、最も近い排気方向には、円筒状反応容器111内には、構造物は無いように設定される。
As described above, by arranging the source gas introduction pipes 614-1, 614-2, 614-3, 614-4 and the exhaust ports 626A, 626B, 626C, 626D,
1: The source gas introduction pipe and the exhaust direction in the circumferential direction in the cylindrical reaction vessel 111 are set to the same number.
further
2: It is set so that there is no structure in the cylindrical reaction vessel 111 in the nearest exhaust direction as seen from the source gas introduction pipe.

3:原料ガス導入管と前記排気方向とが、円周方向において交互にかつ等間隔に設けられている
原料ガスの吹出し孔に関しては、断面方向位置は、下記直線Aと直線Bに囲まれた領域の中央に、吹出し孔の中心が位置する。
3: The source gas introduction pipes and the exhaust direction are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. Regarding the source gas blowing holes, the cross-sectional position is surrounded by the straight line A and the straight line B below. The center of the blowout hole is located in the center of the region.

直線A:原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体に接線を引いた、直線
直線B:原料ガス導入管の中心から前記排気方向の中心を結んだ直線
原料ガス導入管上での、軸方向位置は、20mmピッチで、上下端の吹出し孔間隔440mmとした。また、穴径は、0.5mmとした。
Straight line A: Straight line drawn from the center of the source gas introduction pipe to the cylindrical support, Straight line B: Straight line connecting the center of the exhaust direction from the center of the source gas introduction pipe On the source gas introduction pipe, The axial position was 20 mm pitch, and the upper and lower outlet hole spacing was 440 mm. The hole diameter was 0.5 mm.

以上のように構成された堆積膜形成装置610を用いて堆積膜を形成する方法は、前述の堆積膜形成装置110の場合と同様である。   A method of forming a deposited film using the deposited film forming apparatus 610 configured as described above is the same as that of the deposited film forming apparatus 110 described above.

作成された電子写真感光体に関して実施例1と同様の評価を行った。   Evaluation similar to Example 1 was performed about the produced electrophotographic photoreceptor.

得られた結果を、表3に示す。   The results obtained are shown in Table 3.

表3の結果から、原料ガス導入管と、円筒状反応容器内の円周方向における排気方向は、同一の数で、かつ、原料ガス管からみて、最も近い前記排気方向には、少なくとも、円筒状支持体に対応する領域に、円筒状反応容器内には構造物が無い構成の堆積膜形成装置により、堆積膜を形成することで、堆積膜の均一性、堆積膜の膜特性が向上し、かつ堆積速度が向上することが判った。また、円筒状支持体を取り囲むように原料ガス導入管を配置しても、母線方向の均一性を向上したまま、更に周方向の均一性が向上可能であることが判った。   From the results of Table 3, the source gas introduction pipe and the exhaust direction in the circumferential direction in the cylindrical reaction vessel are the same number, and at least the cylinder in the exhaust direction closest to the source gas pipe The deposited film is formed in a region corresponding to the cylindrical support by a deposited film forming apparatus having no structure in the cylindrical reaction vessel, thereby improving the uniformity of the deposited film and the film characteristics of the deposited film. It was also found that the deposition rate was improved. Further, it has been found that even if the source gas introduction pipe is arranged so as to surround the cylindrical support, the uniformity in the circumferential direction can be further improved while improving the uniformity in the busbar direction.

本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式的断面図。The typical sectional view showing an example of the deposited film forming device of the present invention. 本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式的断面図。The typical sectional view showing an example of the deposited film forming device of the present invention. 本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式的断面図。The typical sectional view showing an example of the deposited film forming device of the present invention. a−Si電子写真感光体の層構成の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of the laminated constitution of an a-Si electrophotographic photoreceptor. 電子写真感光体特性を評価する複写機の概略図である。2 is a schematic view of a copying machine for evaluating electrophotographic photosensitive member characteristics. FIG. 本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式的断面図。The typical sectional view showing an example of the deposited film forming device of the present invention. 従来の堆積膜形成装置の一例を示す模式的断面図。Schematic sectional view showing an example of a conventional deposited film forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

110、610、710 堆積膜形成装置
111、611、711 円筒状反応容器
112、612、712 円筒状支持体
113、613、713 支持体加熱用ヒーター
114-1〜114-2、614-1〜614-4、714 原料ガス導入管
115、615、715 高周波マッチングボックス
116、616、716 高周波電源
117、617、717 支持体ホルダー
118、618、718 ベースプレート
120、620、720 モーター
121、621、721 受け台
122、622、722 回転軸
123、623、723 ミキシング
125A〜125B、625A〜625D、725 真空計
127A〜127B、627A〜627D、727 排気バルブ
128A〜128B、628A〜628D、728 排気配管
129A〜129B、629、729 真空ポンプユニット
131、631、731 絶縁物
401 円筒状支持体
402 下部阻止層
403 光導電層
404 中間層1
405 上部阻止層
406 中間層2
407 表面層
110, 610, 710 Deposited film forming equipment
111, 611, 711 Cylindrical reaction vessel
112, 612, 712 Cylindrical support
113, 613, 713 Heater for support heating
114-1 to 114-2, 614-1 to 614-4, 714 Source gas introduction pipe
115, 615, 715 High-frequency matching box
116, 616, 716 High frequency power supply
117, 617, 717 Support holder
118, 618, 718 Base plate
120, 620, 720 motor
121, 621, 721 cradle
122, 622, 722 rotation axis
123, 623, 723 mixing
125A to 125B, 625A to 625D, 725 Vacuum gauge
127A to 127B, 627A to 627D, 727 Exhaust valve
128A to 128B, 628A to 628D, 728 Exhaust piping
129A to 129B, 629, 729 Vacuum pump unit
131, 631, 731 Insulator
401 Cylindrical support
402 Lower blocking layer
403 photoconductive layer
404 Middle layer 1
405 Upper blocking layer
406 Middle layer 2
407 Surface layer

Claims (3)

減圧可能な円筒状反応容器にて、
前記円筒状反応容器内に円筒状支持体を設置する手段と、
前記円筒状支持体を回転可能にする手段と、
複数の原料ガス導入管からなるガス導入手段と、
前記円筒状反応容器内の側壁より排気する排気手段と、
放電エネルギーにより前記原料ガスを励起する手段
を用いプラズマCVD法により堆積膜を前記円筒状支持体上に形成する装置において、
前記原料ガス導入管と、前記円筒状反応容器内の円周方向における排気方向は、同一の数で、かつ
下記に示す領域Aには、構造物が無いことを特徴とするプラズマCVD法による堆積膜形成装置。
領域A:円周方向は、下記I、II、IIIで囲まれ、かつ軸方向は前記円筒状支持体に対応した領域
I 前記原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
II 前記原料ガス管からみて、最も近い排気口の中心と、前記円筒状支持体の中心を結んだ直線
III 前記円筒状反応容器の内壁
In a cylindrical reaction vessel that can be depressurized,
Means for installing a cylindrical support in the cylindrical reaction vessel;
Means for allowing rotation of the cylindrical support;
A gas introduction means comprising a plurality of source gas introduction pipes;
Exhaust means for exhausting from the side wall in the cylindrical reaction vessel;
In an apparatus for forming a deposited film on the cylindrical support by a plasma CVD method using means for exciting the source gas by discharge energy,
Deposition by the plasma CVD method characterized in that the source gas introduction pipe and the exhaust direction in the circumferential direction in the cylindrical reaction vessel are the same number, and there is no structure in the region A shown below. Film forming device.
Region A: The circumferential direction is surrounded by the following I, II, and III, and the axial direction corresponds to the cylindrical support. I The center of the cylindrical support is connected from the center of the source gas introduction pipe. Straight line
II A straight line connecting the center of the nearest exhaust port and the center of the cylindrical support as viewed from the source gas pipe
III Inner wall of the cylindrical reaction vessel
前記原料ガス導入管は、隣り合う下記直線Aと直線Bに囲まれた方向に、原料ガスの吹出し孔を有することを特徴とする請求項1に記載の堆積膜形成装置。
直線A:原料ガス導入管の中心から、前記円筒状支持体に接線を引いた、直線
直線B:原料ガス導入管の中心から前記排気方向の中心を結んだ直線
2. The deposited film forming apparatus according to claim 1, wherein the source gas introduction pipe has a source gas blowing hole in a direction surrounded by the following straight line A and straight line B. 3.
Straight line A: straight line B: tangent to the cylindrical support from the center of the raw material gas introduction pipe, straight line B: straight line connecting the center of the exhaust direction from the center of the raw material gas introduction pipe
前記原料ガス導入管と前記排気方向とが、円周方向において交互にかつ等間隔に設けられていることを特徴とする請求項1乃至2に記載のプラズマCVD法による堆積膜形成装置。   3. The deposited film forming apparatus according to claim 1, wherein the source gas introduction pipe and the exhaust direction are provided alternately at equal intervals in the circumferential direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102828167A (en) * 2011-06-13 2012-12-19 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Exhaust method, exhaust apparatus and substrate treatment equipment

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