JP2009108370A - Deposited film forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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基板上に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。かかる堆積膜、とりわけ機能性堆積膜は、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ものである。 The present invention relates to a deposited film forming apparatus for forming a light receiving member on a substrate using a non-single crystalline deposited film such as amorphous or polycrystalline, particularly for forming a deposited film by a plasma CVD method. The present invention relates to a deposited film forming apparatus. Such deposited films, especially functional deposited films, are used for semiconductor devices, electrophotographic photoreceptors, image input line sensors, imaging devices, photovoltaic elements, and the like.
従来、アモルファス材料(本明細書では、以下、「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。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(以下、「a−Si」と略記す。)が光受容部材として用いられている。このような光受容部材は、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、その他の各種エレクトロニクス素子、光学素子等に、素子部材として用いることができる。 Conventionally, a deposited film for a semiconductor or the like made of an amorphous material (hereinafter, “amorphous” indicates non-single crystal) has been proposed, and some of them are put into practical use. ing. For example, amorphous silicon (hereinafter abbreviated as “a-Si”) compensated for at least one of hydrogen and halogen (for example, fluorine, chlorine, etc.) is used as the light receiving member. Such a light receiving member can be used as an element member in, for example, a semiconductor device, an electrophotographic photoreceptor device, an image input line sensor, an imaging device, a photovoltaic device, other various electronic elements, optical elements, and the like. it can.
この種の堆積膜を形成する際には、堆積膜の膜厚、膜特性の均一化が求められることが多い。そのために、原料ガスの供給や排気方法を工夫したり、堆積膜が形成される被処理基体を回転させたり、プラズマCVD法を用いる場合、プラズマを均一にする方策を採ったりすることが有効であることが示されている。 In forming this kind of deposited film, it is often required to make the deposited film uniform in film thickness and film characteristics. Therefore, it is effective to devise a method for supplying and exhausting the source gas, to rotate the substrate to be processed on which the deposited film is formed, and to adopt a method for making the plasma uniform when using the plasma CVD method. It is shown that there is.
また、画像欠陥を増加させることなく軸方向の膜厚ムラの低減を目的とし、基板の片側端は、基板を回転させる回転軸により接地し、他端は非接触で接地する非接触接地手段を設けた装置が開示されている(特許文献1参照)。 In addition, for the purpose of reducing the film thickness unevenness in the axial direction without increasing image defects, non-contact grounding means for grounding one end of the substrate by a rotating shaft for rotating the substrate and non-contacting the other end is provided. The provided apparatus is disclosed (refer patent document 1).
また、基板を回転させる際の、基板上下の位置決めと導通方法を適切に規定して、堆積膜の均一化を図った装置も提案されている(特許文献2参照)。 In addition, an apparatus has been proposed in which the positioning of the upper and lower sides of the substrate and the conduction method when rotating the substrate are properly defined to make the deposited film uniform (see Patent Document 2).
また、この種の堆積膜を連続して生産するための生産システムも提案されている。このような生産システムとしては、堆積膜形成前の搬送と堆積膜形成後の搬送手段を分離する事により、堆積膜形成前にダスト等が基体に付着することの防止を目的とし、搬送機を用いた一連の堆積膜形成装置が提案されている(特許文献3参照)。
従来、上記のような方策により堆積膜の均一化と画像欠陥の低減が図られてきた。しかし、近年、このような堆積膜を利用した装置の高機能化、例えば電子写真装置のデジタル化、カラー化に伴い、堆積膜の均一性と画像欠陥の低減が、従来以上に求められている。すなわち、例えば、電子写真プロセスを利用した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、従来実用上の問題のなかった程度の、堆積膜の不均一性や画像欠陥でも、形成画像に視覚可能なムラを生じさせる可能性が生じる。 Conventionally, the deposited film has been made uniform and image defects have been reduced by the measures described above. However, in recent years, with the enhancement of the functions of such an apparatus using a deposited film, for example, the digitization and colorization of an electrophotographic apparatus, the uniformity of the deposited film and the reduction of image defects are required more than ever. . That is, for example, in a recent high-quality color apparatus using an electrophotographic process, since the gradation is improved, even with non-uniformity of deposited films and image defects, which had no problem in practical use, There is a possibility of causing visible unevenness in the formed image.
これらに関して、上述したような従来技術では、堆積膜の均一性と画像欠陥低減の両立についての考慮が充分ではない。すなわち、堆積膜の均一性、特に基体の長手方向でのプラズマ処理の均一性向上と、画像欠陥の低減、画像欠陥の原因となるプラズマ処理中の基体への異物付着の低減、更にそれらに加えて生産性の良い堆積膜形成装置および生産システムが求められている。 In these respects, the conventional techniques as described above do not sufficiently consider both the uniformity of the deposited film and the reduction of image defects. That is, the uniformity of the deposited film, in particular the uniformity of the plasma treatment in the longitudinal direction of the substrate, the reduction of image defects, the reduction of adhesion of foreign matter to the substrate during the plasma treatment that causes image defects, and in addition to these Therefore, there is a need for a deposited film forming apparatus and a production system with good productivity.
具体的には、基板の長手方向でのプラズマ処理の均一性に対しては、放電エネルギーが均等に印加されることが必要である。また、プラズマ処理中の基板への異物付着低減に対しては、堆積膜形成装置内部からの発塵を低減することが必要である。また、生産性の良い堆積膜形成装置および生産システムに対しては、基板の自動搬送システムに対応できることが必要である。 Specifically, for the uniformity of the plasma treatment in the longitudinal direction of the substrate, it is necessary to apply the discharge energy evenly. In order to reduce the adhesion of foreign matter to the substrate during plasma processing, it is necessary to reduce dust generation from the inside of the deposited film forming apparatus. In addition, a deposited film forming apparatus and a production system with good productivity must be compatible with an automatic substrate transfer system.
本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものであり、膜厚や膜特性の均一性に優れ、画像欠陥の少ない堆積膜を生産性良く形成することができる堆積膜形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the prior art as described above, and provides a deposited film forming apparatus that can form a deposited film with excellent film thickness and film property uniformity and with few image defects with high productivity. The purpose is to provide.
上記目的を達成するため、本発明の堆積膜形成装置は、内部を減圧可能な反応容器と、該反応容器の内部を排気する排気手段と、円筒状基板を保持し、前記反応容器の内部に設置される基板ホルダと、該基板ホルダを回転可能に保持する保持手段と、前記反応容器の内部に原料ガスを導入する原料ガス導入手段と、前記原料ガスを励起させる放電エネルギーを印加する印加手段と、を有する堆積膜形成装置において、前記円筒状基板の両端部が前記堆積膜形成装置の規準接地部にそれぞれ電気的に接続されて接地されるように構成され、前記両端部のうちの少なくとも1つの端部と前記規準接地部との間に介在するインピーダンス調整手段が備えられており、前記インピーダンス調整手段は、絶縁性材料で構成された母材と、該母材に設けられ前記円筒状基板の端部に導通させられる第1の導通部と、前記母材に設けられ前記規準接地部に導通させられる第2の導通部と、前記第1の導通部と前記第2の導通部とを電気的に接続する接続部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a deposited film forming apparatus of the present invention comprises a reaction vessel capable of reducing the pressure inside, an exhaust means for evacuating the inside of the reaction vessel, and a cylindrical substrate. Substrate holder to be installed, holding means for rotatably holding the substrate holder, source gas introduction means for introducing source gas into the reaction vessel, and application means for applying discharge energy for exciting the source gas And both end portions of the cylindrical substrate are electrically connected to a reference grounding portion of the deposited film forming device and grounded, and at least one of the both end portions. Impedance adjusting means interposed between one end and the reference grounding portion is provided, and the impedance adjusting means is provided with a base material made of an insulating material and provided on the base material. A first conductive portion that is electrically connected to an end portion of the cylindrical substrate; a second conductive portion that is provided in the base material and is electrically connected to the reference grounding portion; the first conductive portion and the second conductive portion; And a connection portion that electrically connects the conduction portion.
本発明によれば、膜厚や膜特性の均一性に優れ、画像欠陥の少ない堆積膜を生産性良く形成することができる堆積膜形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a deposited film forming apparatus capable of forming a deposited film with excellent uniformity in film thickness and film characteristics and few image defects with high productivity.
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、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図である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a deposited film forming apparatus for manufacturing an electrophotographic photoreceptor by an RF (Radio Frequency) -CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
堆積膜形成装置101は、プラズマ処理によって円筒状基板102に堆積膜を形成する装置であり、内部を減圧可能な反応容器の側壁を構成しているカソード電極103と、その中に円筒状基板102を保持する基板ホルダ(基板保持手段)107とを有している。
The deposited
円筒状基板102は、使用目的に応じた材質を有するものであればよい。円筒状基板102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。中でも、加工性や製造コストを考慮すると、アルミニウムが最適である。この場合、円筒状基板102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 board | substrate 102 should just have a material according to the intended purpose. As the material of the cylindrical substrate 102, 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. is there. Among these, aluminum is optimal in consideration of workability and manufacturing cost. In this case, as the aluminum forming the cylindrical substrate 102, it is preferable to use, for example, either an Al—Mg alloy or an Al—Mn alloy.
基板ホルダ107の内部には、加熱用ヒータ111が設けられている。加熱用ヒータ111は、真空中で使用可能なものであればどのようなものを用いてもよい。具体的には、シース状ヒータ、板状ヒータ、セラミックヒータ、カーボンヒータ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や、液体、気体等を熱媒とした熱交換手段が対象として挙げられる。加熱用ヒータ111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。
A
また、堆積膜形成装置101内には、堆積膜形成装置101内に堆積膜形成用の原料ガスを導入する原料ガス導入管(原料ガス導入手段)104が設けられている。原料ガス導入管104は、反応容器内に保持される円筒状基板102の長手方向に平行に延びている。原料ガス導入管104は、不図示のガス供給系に接続されている。その接続配管には、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130と、原料ガス導入管104に供給する原料ガスの流量を調整するための原料ガス流入バルブ131が設けられている。
Further, in the deposited
円筒状のカソード電極103の側壁には、高周波電源(印加手段)133が、整合回路を有するマッチングボックス132を介して電気的に接続されている。この側壁は、堆積膜形成装置101の、接地される底板108および上蓋109から、セラミックスからなる絶縁体110によって絶縁されている。上蓋109にはゲート弁134が設置されており、ここから堆積膜形成装置101内に、円筒状基板102を保持する基板ホルダ107が、図5に示す基体搬送機構501によって搬入・搬出・設置される。
A high frequency power source (applying means) 133 is electrically connected to the side wall of the
さらに、堆積膜形成装置101の下部には、円筒状基板102を保持する基板ホルダ107を回転可能に支持する回転支持機構115が設けられている。この回転支持機構115は、基板ホルダ107及びインピーダンス調整部140が載置される回転台112と、この回転台112を支持する支軸113と、支軸113に接続され回転台112を回転させるためのモータ114とを有している。支軸113は、加熱用ヒータ111の内部を通って上方に伸び、その上部で基板ホルダ107を支持部116を介して支持している。
Further, a
したがって、円筒状基板102は、基板ホルダ107上に装着された状態で、回転台112と共に支軸113を中心として回転させることができる。回転支持機構115の回転台112は接地されている底板108と電気的に接続しており、接地状態となっている。
Therefore, the cylindrical substrate 102 can be rotated around the
円筒状基板102の上端部はキャップ117と接触し、キャップ117は基板ホルダ107と接触している。よって、円筒状基板102の上端部は、キャップ117、基板ホルダ107、支持部116および支軸113を介して回転台112に電気的に接続され、接地されている。
The upper end portion of the cylindrical substrate 102 is in contact with the cap 117, and the cap 117 is in contact with the
円筒状基板102の下端部は基板ホルダ107と接触し、基板ホルダ107はインピーダンス調整部140を介して回転支持機構115の回転台112と接触している。よって、円筒状基板102の下端部は、インピーダンス調整部140及び回転支持機構115の回転台112を介して接地されている。
The lower end portion of the cylindrical substrate 102 is in contact with the
排気手段である真空ポンプユニット120が、排気配管121を介して、底板108の排気口118に接続されている。排気配管121には、排気メインバルブ119が設けられている。また、排気配管121には、圧力を測定する真空計122が取り付けられている。これらを用いて、堆積膜形成装置101内を、各工程に適した所定の圧力に維持することができる。真空ポンプユニット120には、例えばロータリーポンプや、メカニカルブースターポンプ等を用いることができる。
A
次に、図2を参照してインピーダンス調整部140について説明する。
Next, the
図2は図1に示したインピーダンス調整部を模式的に示した図である。図2(a)はその上面図であり、図2(b)は図2(a)中の矢印方向から見た側面図である。 FIG. 2 is a diagram schematically showing the impedance adjusting unit shown in FIG. FIG. 2A is a top view thereof, and FIG. 2B is a side view seen from the direction of the arrow in FIG.
インピーダンス調整部140は、母体141と、第1の導通部143と、第2の導通部144と、これらの導通部同士を接続する接続部142とを有している。
The
母体141は、絶縁性材料を母材としている。絶縁性材料としては、たとえば、ポリテトラフルオルエチレン、ポリカーボネート等の樹脂類、石英ガラス、パイレックスガラス等のガラス類を使用することができる。絶縁性材料としては、これらの他にも、アルミナ、ジルコニア、ムライト、コージェライト、炭化珪素、窒化硼素、窒化アルミ等のセラミックス材料も使用することができ、さらにはこれらの混合物も使用できる。 The base body 141 uses an insulating material as a base material. As the insulating material, for example, resins such as polytetrafluoroethylene and polycarbonate, and glasses such as quartz glass and pyrex glass can be used. In addition to these, ceramic materials such as alumina, zirconia, mullite, cordierite, silicon carbide, boron nitride, and aluminum nitride can be used as the insulating material, and a mixture thereof can also be used.
第1の導通部143は、円筒状基板102の一端部と導通する部分である。図1に示す構成の場合は、第1の導通部143は基板ホルダ107を介して円筒状基板102の下端部と導通する。
The
第2の導通部144は、規準接地部と導通する部分である。図1に示す構成の場合、前述のように、円筒状基板102の上端部は、キャップ117、基板ホルダ107、支持部116及び支軸113を介して接地されている。一方、円筒状基板102の下端部は、基板ホルダ107、回転台112及び支軸113を介して接地されている。回転台112と支軸113とは互いに電気的に接続されており、回転台112は円筒状基板102の上端部と下端部との両方に共通する規準接地部をなしている。第2の導通部144は、このようにして回転台112に導通させられている。
The
第1及び第2の導通部143,144の材質としては、導電性を有するものであれば良く、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。また、それらの形状も導通する形態であれば特に制限は無く、図2に示すように、板バネ状、或いは、凸状の形状でも良い。また、それらの設置箇所も特に制限は無く、図2に示すように1箇所でも良く、あるいは複数箇所に設けても良い。
The material of the first and second conducting
接続部142は、第1の導通部143と第2の導通部144とを接続するものである。接続部142の材質としては、導電性を有して入れば良く、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。更に、接続部142の設置個所は、特に制限はなく、図2に示すように、母体141の外周面に設けてもよい。
The
図3はインピーダンス調整部の他の形態を模式的に示した図である。図3(a)はその上面図であり、図3(b)は図3(a)のZ−Z線に沿った断面図である。図3に示す構成では、母体141の内周面上に接続部142が設けられている。
FIG. 3 is a diagram schematically showing another form of the impedance adjustment unit. FIG. 3A is a top view thereof, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. In the configuration shown in FIG. 3, the
インピーダンス調整部140の外周面には成膜工程中に膜が堆積される。そのため、インピーダンス調整部140の外周面上に接続部142が設けられている場合には、接続部142上に膜が堆積されることとなる。接続部142上に膜が堆積されると接続部142のインピーダンスが変化するため、インピーダンス調整部140を繰り返し使用すると接続部142の導通性が徐々に変化する可能性がある。これに対し、図3に示すように、母体141の内周面に接続部142を設けることにより、接続部142を、原料ガスを励起させる空間である反応容器の内部空間から隔てられた位置に配置することができる。これにより、接続部142上に膜が堆積されることが防止されるため、インピーダンス調整部140を繰り返し使用したときの再現性が向上する。
A film is deposited on the outer peripheral surface of the
図4はインピーダンス調整部のさらに他の形態を模式的に示した図である。図4(a)はその上面図であり、図4(b)は図4(a)のZ−Z線に沿った断面図である。図4に示す構成では、母体141の内部に接続部142が設けられている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing still another form of the impedance adjustment unit. 4A is a top view thereof, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG. 4A. In the configuration shown in FIG. 4, the
図4に示すように母体141の内部に接続部142を設けることにより、図3に示した構成と同様に、接続部142上に膜が堆積されることを防ぐことができる。
As shown in FIG. 4, by providing the
接続部142が母体141の表面に設けられて露出した構成である場合には、反応容器の内壁に堆積した膜等をクリーニングする際に使用されるエッチングガスにより、金属からなる接続部142が腐食される場合がある。しかし、図4に示すように接続部142を母体141の内部に設けることにより、接続部142は、原料ガスを励起させる空間である反応容器の内部空間から隔てられた位置に配置されることとなる。そのため、接続部142がエッチングガスに曝される可能性が大幅に減少する。
In the case where the connecting
このように、図4に示すように接続部142を母体141の内部に設けた場合には、接続部142上に膜が堆積したり、接続部142が腐食したりすることはない。そのため、インピーダンス調整部140を繰り返し使用したときの再現性が向上し、堆積膜形成の安定性を大幅に向上させることができる。
As described above, when the
更に、接続部142によって第1の導通部143と第2の導通部144との間のインピーダンスを変えることにより、円筒状基板102の下端部と、規準接地部である回転台112の間のインピーダンスを調整することが可能である。インピーダンスの調整の仕方としては、図2,3に示す構成では、接続部142の長さを変えることでそのインダクタンス成分を変化させることによって行われる。また、図4に示す構成では、接続部142をコイル状にしてインダクタンス成分を変化させることによって、インピーダンスの調整が行われる。
Further, by changing the impedance between the
インピーダンスの調整は、円筒状基板の複数の端部から、堆積膜形成装置の規準接地部までのインピーダンスが同等になるように行われる。図1に示す構成においては、円筒状基板102の上端部と下端部とのそれぞれから、規準接地部である回転台112までの間のインピーダンスが同等になるように調整される。インピーダンスは、Z=R+jωLで表される。ここで、Rは表皮抵抗成分、Lはインダクタンス成分、jは虚数単位、ωは高周波の角周波数をそれぞれ示している。
The adjustment of the impedance is performed so that the impedance from the plurality of end portions of the cylindrical substrate to the reference grounding portion of the deposited film forming apparatus becomes equal. In the configuration shown in FIG. 1, the impedance from each of the upper end portion and the lower end portion of the cylindrical substrate 102 to the
表皮抵抗成分Rは、円筒状基板の端部から規準接地部までの電気的経路における材質によって変化するものである。しかし、非磁性材料の場合、例えばアルミニウム(Al)では、周波数が10[MHz]の高周波に対する抵抗値は1.03E−2[Ω/m]程度となる。また、ステンレス鋼(SUS304)では、10[MHz]の高周波に対する抵抗値は5.33E−2[Ω/m]程度となる。よって、規準接地部までの電気的経路がAlやSUS304等の非磁性材料で構成されている場合、これに印加される高周波に対するインピーダンスZは、ほぼインダクタンス成分によって決定される。また、インダクタンス成分は、規準接地部までの距離により変化する。 The skin resistance component R changes depending on the material in the electrical path from the end of the cylindrical substrate to the reference grounding portion. However, in the case of a nonmagnetic material, for example, aluminum (Al), the resistance value with respect to a high frequency of 10 [MHz] is about 1.03E−2 [Ω / m]. In addition, in stainless steel (SUS304), the resistance value with respect to a high frequency of 10 [MHz] is about 5.33E-2 [Ω / m]. Therefore, when the electrical path to the reference grounding portion is made of a nonmagnetic material such as Al or SUS304, the impedance Z for the high frequency applied thereto is substantially determined by the inductance component. Further, the inductance component changes depending on the distance to the reference grounding portion.
円筒状基板102の上端部は、前述のように、キャップ117、基板ホルダ107、支持部116及び支軸113を介し、規準接地部である回転台112に導通している。円筒状基板102の下端部は、基板ホルダ107及びインピーダンス調整部140を介して、規準接地部である回転台112に導通している。よって、各端部から規準接地部までの距離を比較した場合、規準接地部までの直線的な距離は円筒状基板102の上端部の方が長くなり、その結果、円筒状基板102の上端部から規準接地部までの電気的経路のインダクタンス成分が大きくなる。そこで、インピーダンス調整部140により、インダクタンス成分が円筒状基板102の上端部と下端部とで略同等になるよう調整する。例えば、円筒状基板102の上端部から規準接地部までのインピーダンスを100とする。このとき、インピーダンス調整部140によって、円筒状基板102の下端部から規準接地部までのインピーダンスを90〜110程度に調整することにより、両者のインピーダンスをほぼ等しくすることが可能となる。
As described above, the upper end portion of the cylindrical substrate 102 is electrically connected to the
次に、図5を参照して基板搬送機構501について説明する。
Next, the
図5は基板搬送機構を模式的に示す図である。基板搬送機構501は、真空気密可能で堆積膜形成装置101にドッキングするための上下機構を有した搬送容器502を備えている。搬送容器502の下部にはゲート弁505が設けられ、搬送容器502の内部には基板ホルダ107を保持する保持部504を有し上下動可能なアーム503が設けられている。まあ、搬送容器502はレール506に沿って水平方向に移動可能となっている。この基板搬送機構501によって、円筒状基板102が装着された基板ホルダ107を、堆積膜形成装置101を真空状態に維持したまま堆積膜形成装置101へ搬入、設置、搬出することができる。これにより、生産性が向上することだけでなく、堆積膜形成装置101の内部の汚染を防ぐことも可能であるため、画像欠陥の低減にも効果がある。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the substrate transport mechanism. The
以上のように構成された堆積膜形成装置101を用いて堆積膜を形成する手順の一例について、図1を参照して以下に説明する。
An example of a procedure for forming a deposited film using the deposited
まず、堆積膜形成装置101内に、基板搬送機構501で円筒状基板102が装着された基板ホルダ107を搬入、設置し、真空ポンプユニット(不図示)により堆積膜形成装置101内を排気する。続いて堆積膜形成装置101内に、ミキシング130、原料ガス流入バルブ131、および原料ガス導入管104を介して、円筒状基板102の加熱に必要な、例えばAr,He等のガスを導入する。そして、真空ポンプユニット(不図示)および排気メインバルブ119を用いて、堆積膜形成装置101内を所定の圧力になるように真空計122を見ながら調整を行う。次に、所定の圧力になった後、加熱用ヒータ111により円筒状基板102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。
First, the
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、円筒状基板102上に光導電層の形成を行う。 After the preparation for forming the deposited film is completed by the above procedure, a photoconductive layer is formed on the cylindrical substrate 102.
このために、まず、加熱用のガスと堆積膜形成用の原料ガスとをミキシング130を介して混合して導入し、導入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103内が13.3[mPa]〜1330[Pa]程度の所望の圧力になるように、真空計122を確認しながら真空ポンプユニット120と排気メインバルブ119を調整する。この調整は、例えば、真空ポンプユニット(不図示)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とによって行うことができる。
For this purpose, first, a heating gas and a raw material gas for forming a deposited film are mixed and introduced via a mixing 130, and the introduced gas is adjusted to have a desired flow rate. At that time, the
堆積膜形成時に使用する原料ガスとしては、シラン(SiH4)、ジシラン(Si2H6)、四フッ化珪素(SiF4)、六フッ化二珪素(Si2F6)等のアモルファスシリコン形成用の原料ガス、またはそれらの混合ガスを用いることができる。希釈ガスとしては、水素(H2)、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)等を用いることができる。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、窒素原子を含むガス、酸素原子を含むガス、炭化水素、またはフッ素化合物、あるいはこれらの混合ガスを併用してもよい。この際に用いる窒素原子を含むガスとしては、窒素(N2)、アンモニア(NH3)等が挙げられる。酸素原子を含むガスとしては、酸素(O2)、一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、一酸化二窒素(N2O)、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)等が挙げられる。炭化水素としては、メタン(CH4)、エタン(C2H6)、エチレン(C2H4)、アセチレン(C2H2)、プロパン(C3H8)等が挙げられる。フッ素化合物としては、四フッ化ゲルマニウム(GeF4)、フッ化窒素(NF3)等が挙げられる。また、ドーピング処理を目的として、ジボラン(B2H6)、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よい。 As a source gas used for forming a deposited film, amorphous silicon such as silane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H 6 ), silicon tetrafluoride (SiF 4 ), and disilicon hexafluoride (Si 2 F 6 ) is formed. Raw material gas or a mixed gas thereof can be used. As the dilution gas, hydrogen (H 2 ), argon (Ar), helium (He), or the like can be used. Further, as a characteristic improving gas for changing the band gap width of the deposited film, a gas containing nitrogen atoms, a gas containing oxygen atoms, a hydrocarbon, a fluorine compound, or a mixed gas thereof may be used in combination. Examples of the gas containing nitrogen atoms used at this time include nitrogen (N 2 ) and ammonia (NH 3 ). Examples of the gas containing oxygen atoms include oxygen (O 2 ), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), dinitrogen monoxide (N 2 O), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) And the like. Examples of the hydrocarbon include methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), ethylene (C 2 H 4 ), acetylene (C 2 H 2 ), propane (C 3 H 8 ) and the like. Examples of the fluorine compound include germanium tetrafluoride (GeF 4 ) and nitrogen fluoride (NF 3 ). Further, for the purpose of doping treatment, a dopant gas such as diborane (B 2 H 6 ), boron fluoride (BF 3 ), or phosphine (PH 3 ) may be simultaneously introduced into the discharge space.
次に、堆積膜形成装置101内の圧力が安定した後、高周波電源133を所望の電力に設定して、高周波電力を高周波マッチングボックス132を介してカソード電極103に供給することで、高周波グロー放電を生起させる。供給電力は、例えば、13.56[MHz]〜45[MHz]程度のRF帯、特に13.56[MHz]の周波数とすることができる。この放電エネルギーによって、堆積膜形成装置101内に導入された原料ガスが励起されて励起種が生成され、すなわち分解されて、円筒状基板102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。
Next, after the pressure in the deposited
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、あるいは円筒状基板102を加熱する段階から、円筒状基板102を回転させる。この回転は、1[rpm]〜10[rpm]程度、例えば1[rpm]の回転速度とする。こうすることで、円筒状基板102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 substrate 102 is rotated at the same time as the deposited film is formed or from the stage where the cylindrical substrate 102 is heated. This rotation is about 1 [rpm] to 10 [rpm], for example, 1 [rpm]. By doing so, a uniform deposited film is formed in the circumferential direction of the cylindrical substrate 102.
以上のようにして円筒状基体102の外周面上に堆積膜が形成される。 As described above, a deposited film is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical substrate 102.
堆積膜が形成された後には、原料ガスおよび高周波電力の供給を停止し、堆積膜形成装置101内を排気する。その後、堆積膜形成装置101および原料ガス導入管104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する。パージ処理完了後、基板搬送機構501を用いて、円筒状基板102が装着された基板ホルダ107を堆積膜形成装置101内から取り出す。
After the deposited film is formed, the supply of the source gas and the high frequency power is stopped and the inside of the deposited
その後に、必要に応じて、堆積膜形成装置101内に堆積した粉状の副生成物をクリーニング処理する。その時の手順としては、まず、円筒状基板102の替わりに、これと同一形状をしたクリーニング用のダミー基板(不図示)を基板搬送機構501を用いて堆積膜形成装置101内に設置し、真空ポンプユニット120により堆積膜形成装置101内を排気する。続いて、堆積膜形成装置101内にミキシング130および原料ガス導入管104を介してクリーニング処理に必要なクリーニング性ガスを導入する。そして、真空ポンプユニット120および排気メインバルブ119を用いて、堆積膜形成装置101内を所定の圧力になるように真空計122を見ながら調整を行う。
Thereafter, the powdery by-product deposited in the deposited
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を用いる。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ることが有効である。この不活性ガスとしては、例えばHe、Ne、Arが挙げられるが、なかでも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. Use ClF 3 which is effective. In the present embodiment, it is effective to use an inert gas for dilution in order to adjust the concentration of the cleaning gas. Examples of the inert gas include He, Ne, and Ar. Among them, it is preferable to use Ar.
堆積膜形成装置101内の圧力が安定した後、高周波電源133を所望の電力に設定して、高周波電力を高周波マッチングボックス132を介してカソード電極103に供給することで、高周波グロー放電を生起させる。供給電力は、例えば、13.56[MHz]〜45[MHz]程度のRF帯、特に13.56[MHz]の周波数とすることができる。この放電エネルギーによって、堆積膜形成装置101内に導入されたクリーニング用の原料ガスが分解され、堆積膜形成装置101内がクリーニング処理される。
After the pressure in the deposited
次に、クリーニング処理後に高周波電力の供給を停止し、堆積膜形成装置101内を排気する。その後、堆積膜形成装置101および原料ガス導入管104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する。パージ処理完了後、基板搬送機構501を用いて、クリーニング用のダミー基板(不図示)を堆積膜形成装置101内から取り出す。
Next, the supply of high frequency power is stopped after the cleaning process, and the deposited
本実施形態の堆積膜形成装置では、円筒状基板102の両端部のうちの一方の端部である下端部と他方の端部である上端部とのそれぞれから堆積膜形成装置101の規準接地部までの電気的経路のインピーダンスがインピーダンス調整部140によって調整される。これにより、円筒状基板102の長手方向での電気的な状態が等しくなる。その結果、放電エネルギーが均等に印加され、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。
In the deposited film forming apparatus of the present embodiment, the reference grounding portion of the deposited
更に、プラズマの均一性が向上した結果、円筒状基板102以外の構造物に堆積する堆積膜についても均一性が向上する。そのため、そのような堆積膜に関しても膜中に生じる応力が低減するため、円筒状基板102以外の構造物への堆積膜の密着性が向上し、堆積膜形成中に膜剥がれが生じることによって発塵が発生しうる可能性が低下する。その結果、発塵に起因して発生する画像欠陥が生じる可能性を低下させることができる。 Furthermore, as a result of improving the uniformity of the plasma, the uniformity of the deposited film deposited on the structure other than the cylindrical substrate 102 is also improved. Therefore, since the stress generated in such a deposited film is reduced, the adhesion of the deposited film to a structure other than the cylindrical substrate 102 is improved, and the film is peeled off during the formation of the deposited film. The possibility of dust generation is reduced. As a result, it is possible to reduce the possibility of image defects occurring due to dust generation.
また、上記のような体積膜の均一性の向上は簡易な構成のインピーダンス調整部140によって行うことが可能であり、基板搬送機構501が基板ホルダ107を自動搬送するために基板ホルダ107に設けられている保持部の構成には何の影響も生じない。したがって、本実施形態の堆積膜形成装置101は、円筒状基板102を保持した基板ホルダ107を基板搬送機構501で自動搬送(搬入・設置・搬出)できるため、生産性に優れている。
Further, the improvement of the uniformity of the volume film as described above can be performed by the
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。なお、以下の説明では、上述した各実施形態において示したものと同じ構成に対しては同じ符号を用いて説明する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these. In the following description, the same components as those shown in the above-described embodiments will be described using the same reference numerals.
(実施例1)
図1に示す堆積膜形成装置101を用いて、アルミニウムよりなる直径80mm、長さ358mm、肉厚3mmの円筒状基板102上に、表1に示す条件で、図8に示す層構成のアモルファスシリコン堆積膜(以下、電子写真感光体と略記する)の形成を行った。円筒状基板102が装着された基板ホルダ107の搬送には、図5に示す基板搬送機構501を用いた。
Example 1
A deposited
なお、図8中において、符号801は円筒状基板102の構成部材を示し、符号802は下部阻止層(第1層)、符号803は第1の光導電層(第2層)、符号804は第2の光導電層(第3層)、符号805は表面層(第4層)をそれぞれ示している。
In FIG. 8,
本実施例においては、インピーダンス調整部140としては、図4に示す形態のものを用いた。母体141には絶縁性材料であるアルミナセラミックスを用いた。第1及び第2の導通部143,144の材質としてはステンレス鋼を用い、これらは板バネ状の形状とした。接続部142には、図4に示すように、円柱状のアルミナセラミックスの周りにステンレス鋼線をコイル状に巻いたものを用いた。接続部142は、母材141で構成されたインピーダンス調整部140の内部に設けられている。
In the present embodiment, as the
作製された電子写真感光体に関して、「Vd長手方向ムラ」「Vh長手方向ムラ」「白ポチ」の評価を以下のように実施した。また、「生産性」「再現性」についても評価を行った。 With respect to the produced electrophotographic photosensitive member, “Vd longitudinal direction unevenness”, “Vh longitudinal direction unevenness”, and “white spot” were evaluated as follows. In addition, “productivity” and “reproducibility” were also evaluated.
「Vd長手方向ムラ」「Vh長手方向ムラ」の評価
電子写真感光体特性のこれらの評価には、複写機(キヤノン社製iR5000改造機)を用いた。図9にこの複写機の概略図を示した。図9において、電子写真感光体901は図の時計周りに回転駆動可能に支持されている。この電子写真感光体901の周りには、静電潜像を形成するための前露光器908、主帯電器902、潜像形成用露光器909、および電位センサー903が時計周り方向に順に配置されている。さらに、静電潜像上にトナーを付着させて現像を行うための現像器904、トナー像を被記録媒体に転写するための転写帯電器905a、分離帯電器905bが配置されている。さらに、残留トナーを除去するためのクリーニングローラー906及びクリーニングブレード907を具備したクリーナー910が配置されている。
Evaluation of “Vd Longitudinal Unevenness” and “Vh Longitudinal Unevenness” For these evaluations of electrophotographic photosensitive member characteristics, a copier (an iR5000 modified machine manufactured by Canon Inc.) was used. FIG. 9 shows a schematic diagram of the copying machine. In FIG. 9, an electrophotographic
電子写真感光体特性を測定する際には、現像器904及びクリーナー910を取り外す。そして、現像器904の代わりに電子写真感光体の長手方向の所定の位置の電子写真特性を測定できる電位プローブ(TREK社製Model344、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。この様にして測定した電子写真特性の評価を下記に示す基準で行った。 When measuring the electrophotographic photosensitive member characteristics, the developing device 904 and the cleaner 910 are removed. Then, instead of the developing unit 904, a potential probe (Model 344, not shown) that can measure the electrophotographic characteristics at a predetermined position in the longitudinal direction of the electrophotographic photosensitive member is attached, and the electrophotographic characteristics of the electrophotographic photosensitive member are adjusted. taking measurement. The electrophotographic characteristics thus measured were evaluated according to the following criteria.
「Vd長手方向むら」
プロセススピード265mm/sec、前露光(波長680nmのLED)の光量を4lx・sとし、電子写真感光体の長手方向の中央位置の表面電位が電位プローブで測定して450V(暗電位)になるように主帯電器902の電流値を調整する。その後、電位プローブを電子写真感光体の端部より長手方向に移動させて、長手方向に40mm間隔の9点で測定を行い、その9点での測定値の最大値と最小値の差をVd長手方向ムラとして評価した。評価は比較例1で得られた結果を100とした時の相対評価で実施した。つまり、評価結果は数字が小さいほど良い。
"Vd longitudinal unevenness"
The process speed is 265 mm / sec, the amount of light for pre-exposure (LED with a wavelength of 680 nm) is 4 lx · s, and the surface potential at the center position in the longitudinal direction of the electrophotographic photosensitive member is 450 V (dark potential) as measured by the potential probe. The current value of the
「Vh長手方向むら」
上記のVd長手方向むらと同じ手順で、電子写真感光体の長手方向の中央位置の表面電位が450V(暗電位)になるように主帯電器902の電流値を調整した。その後、像露光(波長660nmのレーザー)の照射を行い像露光光源の光量を調整して、電位プローブで測定した中位置の表面電位が200V(明電位)となるようにした。その後、電位プローブを電子写真感光体の端部より長手方向に移動させて、長手方向に40mm間隔の9点で測定を行い、その9点での測定値の最大値と最小値の差をVh長手方向ムラとして評価した。評価は比較例1で得られた結果を100とした時の相対評価で実施した。つまり、評価結果は数字が小さいほど良い。
"Vh longitudinal unevenness"
The current value of the
「白ポチ」の評価
キヤノン社製複写機iR5000を用い、A3サイズの全面を塗りつぶした全面黒原稿を複写して得られた画像を観察し、電子写真感光体1周分当たりの、直径0.10mm以上の白ポチ(画像が形成されなかった部分)の個数を数えた。評価は、比較例2で得られた結果を100とした時の相対評価で実施した。つまり、評価結果は数字が小さいほど良い。
Evaluation of “White Pochi” Using a Canon iR5000 copying machine, an image obtained by copying an entire black A3 size original was observed, and the diameter of the electrophotographic photosensitive member per circle was 0. The number of white spots (portions where no image was formed) of 10 mm or more was counted. Evaluation was carried out by relative evaluation when the result obtained in Comparative Example 2 was taken as 100. In other words, the smaller the number, the better the evaluation result.
「安定性」の評価
連続して電子写真感光体20サイクル作製した時の、Vd母線ムラの振れ幅を評価した。つまり、各サイクル得られた電子写真感光体のVd母線ムラの、最大値と最小値との差を安定性として評価した。
Evaluation of “stability” The fluctuation width of the Vd bus line unevenness when 20 cycles of the electrophotographic photosensitive member were continuously produced was evaluated. That is, the difference between the maximum value and the minimum value of the Vd bus line unevenness of the electrophotographic photosensitive member obtained in each cycle was evaluated as stability.
評価は、比較例2で得られた結果を100とした時の相対評価で実施した。つまり、評価結果は数字が小さいほど良い。 Evaluation was carried out by relative evaluation when the result obtained in Comparative Example 2 was taken as 100. In other words, the smaller the number, the better the evaluation result.
「生産性」の評価
連続して電子写真感光体を20サイクル作製した時の一連の工程にかかる時間、つまり生産タクトで比較した。評価は、比較例2で得られた結果を100とした時の相対評価で実施した。つまり、評価結果は数字が小さいほど良い。
Evaluation of “Productivity” The time required for a series of steps when producing 20 cycles of electrophotographic photoreceptors continuously, that is, production tact, was compared. Evaluation was carried out by relative evaluation when the result obtained in Comparative Example 2 was taken as 100. In other words, the smaller the number, the better the evaluation result.
各評価結果のランク付け
各評価結果に対して、以下に示す基準でランク付けを行った。
◎・・・80未満
○・・・80以上90未満
△・・・90以上100以下
×・・・100より大
総合評価
上記5項目(「Vd長手方向むら」「Vh長手方向むら」「白ポチ」「生産性」「安定性」)の評価結果に対し、以下の基準で総合評価を行った。
◎・・・各項目で全て◎
○・・・各項目で◎あるいは○
△・・・各項目で1つ以上△有り、×は無し
×・・・各項目で1つ以上×有り
各評価および総合評価の結果を表2に示す。
Ranking of each evaluation result Each evaluation result was ranked according to the following criteria.
◎ ・ ・ ・ less than 80 ○ ・ ・ ・ 80 or more and less than 90 Δ ・ ・ ・ 90 or more and 100 or less × ... greater than 100 Overall evaluation 5 items above (“Vd longitudinal unevenness” “Vh longitudinal unevenness” “White potty” "Productivity" and "Stability") were evaluated based on the following criteria.
◎ ・ ・ ・ All items ◎
○ ・ ・ ・ ◎ or ○ for each item
Δ: One or more Δ for each item, ×: No ×: One or more for each item ×: The results of each evaluation and comprehensive evaluation are shown in Table 2.
(実施例2)
実施例1に対して、インピーダンス調整部140を図3に示す形態に変更して、電子写真感光体を作製し、実施例1と同様の評価を行った。
(Example 2)
In contrast to Example 1, the
母体141の材質にはアルミナセラミックスを用いた。また、第1及び第2の導通部143,144の材質としてはステンレス鋼を用い、これらを板バネ状の形状とした。接続部142には、ステンレス鋼線を母体141の内周面に貼り付けたものを用いた。これにより、接続部142は、原料ガスを励起させる空間である反応容器の内部空間から隔てられている。
Alumina ceramics was used as the material of the base 141. Moreover, stainless steel was used as the material of the first and second conducting
評価結果を表2に示す。 The evaluation results are shown in Table 2.
(実施例3)
実施例1に対して、インピーダンス調整部140を図2に示す形態に変更して、電子写真感光体を作製し、実施例1と同様の評価を行った。
(Example 3)
In contrast to Example 1, the
母体141の材質にはアルミナセラミックスを用いた。また、第1及び第2の導通部143,144の材質としてはステンレス鋼を用い、板バネ状の形状とした。接続部142には、ステンレス鋼線を母体141の外周面に貼り付けたものを用いた。
Alumina ceramics was used as the material of the base 141. Further, as the material of the first and second conducting
評価結果を表2に示す。 The evaluation results are shown in Table 2.
[比較例1]
図6に示す堆積膜形成装置601を用いて、アルミニウムよりなる直径80mm、長さ358mm、肉厚3mmの円筒状基板602上に、電子写真感光体を作製し、実施例1と同様の評価を行った。円筒状基板602が装着された基板ホルダ607の搬送には、図5に示す基板搬送機構501を用いた。評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
An electrophotographic photosensitive member was produced on a
本比較例において用いた堆積膜形成装置601は、図1に示す実施形態の堆積膜形成装置101に対して、インピーダンス調整部140が設けられていない点で異なっている。つまり、円筒状基板602の上端部からアースまでのインピーダンスと、円筒状基板602の下端部からアースまでのインピーダンスとが、大きく異なっている。なお、基板ホルダ607の上部には基板搬送機構501による保持部が設けられているため、基板ホルダ607は自動搬送に対応可能である。
The deposited
[比較例2]
図7に示す堆積膜形成装置701を用いて、電子写真感光体を作製し、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 2]
An electrophotographic photosensitive member was produced using the deposited
本比較例の基板ホルダ707の上部構造について説明する。基板ホルダ707の上部には、筒状体761の内部に摺動部762があり、天板709に固定された支軸760が筒状体761に差し込まれて摺動部762と接触して摺動し、基板ホルダ707上部を電気的に接地状態として回転可能に支持する。なお、本比較例では摺動部762に複数の金属製の板バネを使用した。
The upper structure of the
本比較例において用いた堆積膜形成装置701は、図1に示す実施形態の堆積膜形成装置101に対して、円筒状基板702の上下端はほぼ同距離で電気的に接地された状態になっている。しかし、基板搬送機構による自動搬送に対応できない点で、図1に示す堆積膜形成装置101と異なる。したがって、本比較例では、円筒状基板702が装着された基板ホルダ707は人手作業で搬送した。
The deposited
表2から分かるように、各長手方向ムラに関して、基板ホルダの上下を直流的に接地状態とすることで、長手方向ムラは良化した(比較例1に対して、実施例1〜3及び比較例2)。更に、インピーダンス調整部を用いることで長手方向ムラが更に良化した(比較例2に対して、実施例1〜3)。この理由は、以下のように推測される。 As can be seen from Table 2, with respect to each longitudinal unevenness, the longitudinal unevenness was improved by making the upper and lower sides of the substrate holder grounded in a direct current state (comparing to Comparative Example 1, Examples 1 to 3 and Comparative Example 1). Example 2). Furthermore, the longitudinal direction unevenness was further improved by using the impedance adjusting unit (Examples 1 to 3 as compared to Comparative Example 2). The reason is presumed as follows.
長手方向にある程度距離がある円筒状基板は、円筒状基板の中央部と端部とでアース面までのインピーダンス、特にアース面までの距離の違いによるインダクタンス成分に違いが生じてくる。よって、単に円筒状基板の両端を接地状態にするだけでは、インダクタンス成分の差を無視することが出来ない場合がある。各実施例では、円筒状基板の一方の端部に、インピーダンス調整部により、ある程度のインダクタンス成分を付与し、円筒状基板の各端部からのインピーダンスを同等としている。こうすることで、円筒状基板の中央部と端部とのインダクタンス成分の差分を、全体のインピーダンスからみて相対的に小さくすることができるため、長手方向ムラがより良化したと考えられる。 A cylindrical substrate having a certain distance in the longitudinal direction has a difference in impedance component between the central portion and the end portion of the cylindrical substrate, particularly an inductance component due to a difference in distance to the ground surface. Therefore, there are cases where the difference in inductance component cannot be ignored simply by grounding both ends of the cylindrical substrate. In each embodiment, a certain amount of inductance component is given to one end portion of the cylindrical substrate by the impedance adjusting unit, and the impedance from each end portion of the cylindrical substrate is made equal. By doing so, the difference in the inductance component between the central portion and the end portion of the cylindrical substrate can be made relatively small in view of the overall impedance, so it is considered that the longitudinal unevenness is further improved.
白ポチに関して、比較例2は基板ホルダ上部の反応空間内に摺動部が設けられているため、そこからの発塵に起因すると思われる白ポチが認められた。実施例1〜3は、比較例1に比べ更に白ポチの評価が良好である。これは、実施例1〜3は円筒状基板上の堆積膜の均一性が向上した一方、円筒状基板以外に堆積する堆積膜の均一性も向上したためであると推測される。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て堆積膜の密着性が向上し、堆積膜形成中の、円筒状基板以外に堆積した堆積膜の膜剥れが減少したため、白ポチの評価が良好になったものと推測される。 Regarding the white spot, in Comparative Example 2, a sliding part was provided in the reaction space above the substrate holder, and thus a white spot that was thought to be caused by dust generation from the sliding part was recognized. In Examples 1 to 3, the evaluation of white spots is better than that of Comparative Example 1. This is presumably because Examples 1 to 3 improved the uniformity of the deposited film on the cylindrical substrate, but also improved the uniformity of the deposited film deposited on other than the cylindrical substrate. As a result, the strain such as internal stress in the deposited film, which has occurred in the past, is reduced and the adhesion of the deposited film is improved, and the film peeling of the deposited film other than the cylindrical substrate during the formation of the deposited film is reduced. Therefore, it is presumed that the evaluation of the white spot was improved.
生産性に関して、比較例2は基体搬送機構による自動搬送に対応しないが、実施例1〜3、及び比較例1は自動搬送に対応している。自動搬送を使えない、つまり人手による作業の場合、堆積膜形成時間は同じでも、電子写真感光体を作製時の一連の工程にかかる時間は、自動搬送を使える場合に比べて約2倍必要であった。その理由は、堆積膜形成後及びクリーニング処理後のパージ工程を十分に行う必要があること、円筒状基体と基体ホルダ及びダミー基体が十分冷却されるまでの待ち時間が必要なこと、堆積膜形成前に反応容器内の清浄度を上げるための作業が必要なこと等による。なお、手動搬送の比較例2よりも、自動搬送を使った実施例1〜3および比較例1は、白ポチの評価が優れており、自動搬送が画像欠陥低減にも有効であることがわかる。 Regarding productivity, Comparative Example 2 does not correspond to automatic conveyance by the substrate conveyance mechanism, but Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 correspond to automatic conveyance. When automatic conveyance is not possible, that is, when the work is done manually, the time required for a series of processes for producing an electrophotographic photosensitive member is about twice as long as when automatic conveyance can be used, even if the deposition film formation time is the same. there were. The reason is that it is necessary to sufficiently perform a purging step after the formation of the deposited film and after the cleaning process, a waiting time until the cylindrical substrate, the substrate holder and the dummy substrate are sufficiently cooled, and the deposited film formation. This is due to the need for work to increase the cleanliness of the reaction vessel before. It should be noted that in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 using automatic conveyance are superior to Comparative Example 2 in which manual conveyance is performed, the white spot evaluation is superior, and it is understood that automatic conveyance is also effective in reducing image defects. .
安定性に関して、比較例2では摺動部が反応空間内にあるため、堆積膜形成中に摺動部の通電状態の安定性が充分ではない場合があると推測される。具体的には、高温、プラズマ環境下での金属製板バネの弾力性低下による支軸への密着性悪化、堆積膜の付着の影響等が考えられる。実施例1〜3及び比較例1は、比較例2のように、摺動部が反応空間内に配置されていないため、安定性の面では優れていると考えられる。また、実施例3に比べ、実施例2の方が、安定性にやや優れている結果が得られている。この理由は、以下のように推測される。実施例2では、原料ガスを励起する空間から接続部142が隔てられているため、励起された堆積膜形成用ガス及びクリーニング処理用ガスによるダメージが低減されているためと考えられる。さらに、実施例2に比べ、実施例1の方が、安定性に優れている結果が得られている。実施例1では、接続部142は、絶縁材を母材とするインピーダンス調整部の内部に設けられているため、実質的に、堆積膜形成用ガス及びクリーニング処理用ガスによるダメージは生じない。そのため、長期間使用時も安定して、均一性の良い堆積膜を形成することが可能となると考えられる。
Regarding stability, in Comparative Example 2, since the sliding portion is in the reaction space, it is estimated that the stability of the energized state of the sliding portion may not be sufficient during the formation of the deposited film. Specifically, it is conceivable that the adhesion to the support shaft deteriorates due to a decrease in the elasticity of the metal leaf spring at high temperature and in a plasma environment, and the influence of adhesion of the deposited film. Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are considered to be excellent in terms of stability because the sliding part is not arranged in the reaction space as in Comparative Example 2. Moreover, compared with Example 3, the result of Example 2 is somewhat superior in stability. The reason is presumed as follows. In Example 2, since the
以上を総合すると、本発明の各実施例は、各長手方向ムラと白ポチの評価が両立し、更に生産性も良い。つまり、堆積膜が均一で、画像欠陥が少なく、生産性が良い電子写真感光体の作製が可能であることがわかる。 Summing up the above, each embodiment of the present invention is compatible with evaluation of each longitudinal unevenness and white spot, and also has good productivity. That is, it can be seen that an electrophotographic photosensitive member having a uniform deposited film, few image defects, and high productivity can be produced.
101 堆積膜形成装置
102 円筒状基板
103 カソード電極(反応容器)
104 原料ガス導入管(原料ガス導入手段)
107 基体ホルダ
115 回転支持機構(保持手段)
133 高周波電源(印加手段)
140 インピーダンス調整部
141 母体
142 接続部
143 第1の導通部
144 第2の導通部
101 Deposited film forming apparatus 102
104 Source gas introduction pipe (source gas introduction means)
107
133 High frequency power supply (applying means)
140 Impedance adjustment unit 141
Claims (5)
前記円筒状基板の両端部が前記堆積膜形成装置の規準接地部にそれぞれ電気的に接続されて接地されるように構成され、前記両端部のうちの少なくとも1つの端部と前記規準接地部との間に介在するインピーダンス調整手段が備えられており、
前記インピーダンス調整手段は、絶縁性材料で構成された母材と、該母材に設けられ前記円筒状基板の端部に導通させられる第1の導通部と、前記母材に設けられ前記規準接地部に導通させられる第2の導通部と、前記第1の導通部と前記第2の導通部とを電気的に接続する接続部と、を有することを特徴とする堆積膜形成装置。 A reaction vessel capable of depressurizing the inside, an exhaust means for exhausting the inside of the reaction vessel, a cylindrical substrate, a substrate holder installed in the reaction vessel, and a substrate holder rotatably held In a deposited film forming apparatus comprising: a holding unit; a source gas introduction unit that introduces a source gas into the reaction vessel; and an application unit that applies discharge energy that excites the source gas.
Both ends of the cylindrical substrate are configured to be electrically connected and grounded to the reference grounding portion of the deposited film forming apparatus, respectively, and at least one end of the both ends, the reference grounding portion, Impedance adjustment means interposed between
The impedance adjusting means includes a base material made of an insulating material, a first conductive portion provided on the base material and conducted to an end of the cylindrical substrate, and the reference ground provided on the base material. A deposited film forming apparatus, comprising: a second conduction portion that is electrically connected to a portion; and a connection portion that electrically connects the first conduction portion and the second conduction portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007281870A JP2009108370A (en) | 2007-10-30 | 2007-10-30 | Deposited film forming apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010013717A (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Canon Inc | Deposited film formation device |
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2007
- 2007-10-30 JP JP2007281870A patent/JP2009108370A/en active Pending
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