JP3135031B2 - Deposition film forming equipment - Google Patents

Deposition film forming equipment

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JP3135031B2
JP3135031B2 JP07055997A JP5599795A JP3135031B2 JP 3135031 B2 JP3135031 B2 JP 3135031B2 JP 07055997 A JP07055997 A JP 07055997A JP 5599795 A JP5599795 A JP 5599795A JP 3135031 B2 JP3135031 B2 JP 3135031B2
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体デバイスとしての
電子写真用感光体デバイス、画像入力用ラインセンサ
ー、撮像デバイス、光起電力デバイスなどに有用な結晶
質、非単結晶質の機能性堆積膜を良好に形成し得るプラ
ズマCVD装置、半導体デバイスや、光学素子としての
絶縁膜、金属配線などを好適に形成し得るスパッタ装
置、或いは半導体デバイスなどのエッチング装置などの
プラズマ処理装置に関し、更に詳しくは、特にプラズマ
を励起源として用い基体の処理を行うプラズマ処理装置
であって、特に20MHz以上又は50MHz以上、4
50MHz以下の高周波電力を好適に使用可能なプラズ
マ処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crystalline or non-monocrystalline functional deposited film useful for an electrophotographic photosensitive member device as a semiconductor device, an image input line sensor, an imaging device, a photovoltaic device and the like. And a plasma processing apparatus such as a semiconductor device or an insulating film as an optical element, a sputtering apparatus capable of suitably forming a metal wiring, or an etching apparatus such as a semiconductor device. In particular, a plasma processing apparatus for processing a substrate using plasma as an excitation source, and particularly a plasma processing apparatus of 20 MHz or more or 50 MHz or more,
The present invention relates to a plasma processing apparatus that can suitably use high-frequency power of 50 MHz or less.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造などで使用されているプラズ
マ処理装置はそれぞれの用途に応じてさまざまな方法が
ある。例えばプラズマCVD装置やプラズマCVD法を
用いてアモルファスシリコン系の半導体膜、酸化膜、窒
化膜等の成膜形成や、スパッタリング装置やスパッタリ
ング法を用いた金属配線膜形成や、エッチング装置やエ
ッチング方法を用いた微細加工技術などによる成膜形成
など、さまざまにその特徴を生かす装置、方法が使用さ
れている。
2. Description of the Related Art There are various methods for a plasma processing apparatus used in the manufacture of semiconductors or the like according to each application. For example, an amorphous silicon-based semiconductor film, an oxide film, a nitride film, or the like is formed using a plasma CVD apparatus or a plasma CVD method, a metal wiring film is formed using a sputtering apparatus or a sputtering method, and an etching apparatus or an etching method is used. Apparatuses and methods that make use of various characteristics, such as film formation by the fine processing technology used, are used.

【0003】更に、近年膜質及び処理能力向上に対する
要望も強くなっており、さまざまな工夫も検討されてい
る。
Further, in recent years, there has been a strong demand for improvement in film quality and processing ability, and various devices have been studied.

【0004】特に高周波電力を用いたプラズマプロセス
は放電の安定性が高く、酸化膜や窒化膜などの絶縁性の
材料形成にも使用できるなど、さまざまな利点より使用
されている。
In particular, a plasma process using high-frequency power is used for various advantages, such as high discharge stability and can be used for forming an insulating material such as an oxide film and a nitride film.

【0005】従来、プラズマCVD法などのプラズマプ
ロセスに用いられている放電用高周波電源の発振周波数
は一般的に13.56MHzが用いられている。この従
来の堆積膜形成に一般的に多く用いられているプラズマ
CVD装置の一例を図6に示す。図6に示されるプラズ
マCVD装置は円筒状の電子写真感光体用基体上にアモ
ルファスシリコン膜(以下、[a−Si膜]と記す)を
形成する場合に好適な成膜装置である。以下、この装置
を用いたa−Si膜の形成方法を説明する。
Conventionally, an oscillation frequency of a high frequency power supply for discharge used in a plasma process such as a plasma CVD method is generally 13.56 MHz. FIG. 6 shows an example of a plasma CVD apparatus generally used for forming the conventional deposited film. The plasma CVD apparatus shown in FIG. 6 is a film forming apparatus suitable for forming an amorphous silicon film (hereinafter referred to as [a-Si film]) on a cylindrical electrophotographic photosensitive member substrate. Hereinafter, a method for forming an a-Si film using this apparatus will be described.

【0006】図6において、減圧可能な堆積室600内
にカソード電極601及び対向電極として円筒状基体6
02が配置されている。円筒状基体602には補助基体
603が取りつけられており、電極の一部を成してい
る。円筒状基体602は内部の基体加熱ヒーター604
により内側より加熱される。高周波電源610は整合回
路609を介してカソード電極601に1ケ所接続され
ている。611は排気口、607は原料ガス導入口であ
る。
In FIG. 6, a cylindrical substrate 6 as a cathode electrode 601 and a counter electrode is placed in a deposition chamber 600 capable of reducing pressure.
02 is arranged. An auxiliary substrate 603 is attached to the cylindrical substrate 602, and forms a part of an electrode. The cylindrical substrate 602 has an internal substrate heater 604.
Is heated from the inside. The high frequency power supply 610 is connected to the cathode electrode 601 via the matching circuit 609 at one location. 611 is an exhaust port, and 607 is a source gas inlet.

【0007】堆積室600内に円筒状基体602を設置
し、排気口611を介して不図示の排気装置で堆積室6
00を一旦排気する。その後不図示の原料ガス導入口を
開き、不活性ガスを導入し、所定の圧力になるように流
量及び排気速度を調整する。駆動モーター608により
中心軸605が回転駆動され、円筒状基体602を周方
向に回転させながら基体加熱用ヒーター604に通電
し、円筒状基体を100〜400℃の所望の温度に加熱
する。
[0007] A cylindrical substrate 602 is set in the deposition chamber 600, and the deposition chamber 6 is exhausted by an exhaust device (not shown) through an exhaust port 611.
00 is once evacuated. Thereafter, a raw material gas inlet (not shown) is opened, an inert gas is introduced, and the flow rate and the exhaust speed are adjusted to a predetermined pressure. The central shaft 605 is rotationally driven by the drive motor 608, and while rotating the cylindrical base 602 in the circumferential direction, power is supplied to the base heating heater 604 to heat the cylindrical base to a desired temperature of 100 to 400 ° C.

【0008】その後、原料ガス導入口607を介して成
膜用の原料ガス、例えばシランガス、ジシランガス、メ
タンガス、エタンガスなどの材料ガスを、またジボラン
ガス、ホスフィンガスなどのドーピングガスを不図示の
原料ガス用のミキシングパネルで混合した後に導入し、
数100mTorrから数Torrの圧力に維持するよ
うに排気速度を調整する。
Thereafter, a source gas for film formation, for example, a source gas such as silane gas, disilane gas, methane gas, and ethane gas, and a doping gas such as diborane gas and phosphine gas are supplied to the source gas (not shown) through a source gas inlet 607. Introduced after mixing with the mixing panel of
The pumping speed is adjusted so as to maintain the pressure at several hundred mTorr to several Torr.

【0009】高周波電源610より13.56MHzの
高周波電力を整合回路609を介して堆積室600の天
井板、底板等と絶縁されたカソード電極601の一ケ所
に供給して、円筒状基体602との間にプラズマ放電を
発生させ、原料ガスを分解することにより、円筒状基体
602上にa−Si膜を堆積する。この間、円筒状基体
602は基体加熱ヒーター604により100〜400
℃程度に維持されており、又、円筒状基体602も周方
向に回転している。
A high-frequency power of 13.56 MHz from a high-frequency power supply 610 is supplied to one portion of a cathode electrode 601 insulated from a ceiling plate, a bottom plate and the like of the deposition chamber 600 via a matching circuit 609 so that the high-frequency power is supplied to the cylindrical substrate 602. An a-Si film is deposited on the cylindrical substrate 602 by generating a plasma discharge in between to decompose the raw material gas. During this time, the cylindrical substrate 602 is heated to 100 to 400 by the substrate heater 604.
C., and the cylindrical substrate 602 is also rotating in the circumferential direction.

【0010】上記の手順で複写機用の円筒状基体602
にa−Si膜を堆積させる場合、図6に示した同軸型の
成膜装置においても周方向の均一性を向上させるために
円筒状基体602の周方向に回転させながら成膜するこ
とが望ましい。又、複数の円筒状基体を同心円状に設置
し、これらの円筒状基体に囲まれた内部に電極を設置し
て放電を発生させる図7のような装置においては円筒状
基体702の全周に膜を堆積させるために回転が必須で
ある。
In the above procedure, a cylindrical substrate 602 for a copying machine is used.
In the case of depositing an a-Si film on the substrate, it is desirable to form the film while rotating it in the circumferential direction of the cylindrical substrate 602 in order to improve the uniformity in the circumferential direction even in the coaxial film forming apparatus shown in FIG. . Further, in a device as shown in FIG. 7 in which a plurality of cylindrical substrates are arranged concentrically and an electrode is installed inside these cylindrical substrates to generate electric discharge, the entire circumference of the cylindrical substrate 702 is provided. Rotation is essential to deposit the film.

【0011】なお、図7において、堆積室700内で、
高周波電源710から高周波電力が供給され、整合用の
マッチングボックス709を介して、カソード電極70
1が励起される。駆動モータ708により中心軸705
が駆動されて回転し、その外周の加熱ヒーター704及
び無その加熱用ヒーター704によって加熱される円筒
状基体702とがその中心軸705の回転と同期して回
転する。また、補助基体703は円筒状基体702を支
えるためのものである。原料ガスは原料ガス導入口70
7から導入され、また排気口711から堆積室700内
を所望の圧力に減圧され、カソード電極701と複数の
円筒状基体702との間の空間713にグロー放電領域
が生成し、原料ガスが励起されて円筒状基体702上に
原料ガスの成分に従った所望の膜が形成される。
In FIG. 7, in a deposition chamber 700,
High-frequency power is supplied from a high-frequency power supply 710, and the cathode electrode 70 is supplied through a matching box 709 for matching.
1 is excited. The center shaft 705 is driven by the drive motor 708.
Is driven to rotate, and the heater 704 on its outer periphery and the cylindrical base 702 heated by the heater 704 for non-heating rotate in synchronization with the rotation of its central shaft 705. The auxiliary base 703 is for supporting the cylindrical base 702. The source gas is the source gas inlet 70
7, the pressure inside the deposition chamber 700 is reduced to a desired pressure from the exhaust port 711, and a glow discharge region is generated in a space 713 between the cathode electrode 701 and the plurality of cylindrical substrates 702, and the source gas is excited. Thus, a desired film is formed on the cylindrical substrate 702 according to the components of the source gas.

【0012】図6及び図7に示す円筒状基体への成膜時
には、一般的なプラズマCVD装置においても、成膜時
の基体温度を100〜400℃に維持する必要があるた
め円筒状基体を加熱するヒーターが必須である。このヒ
ーターの容量は熱の伝わりにくい真空中で円筒状基体を
加熱する必要性から容量が0.5〜5kWと大きく、円
筒状基体を回転せしめる回転軸内部に内蔵させることは
電源供給が難しく困難である。このため、装置構造の簡
略化、コスト低減、メンテナンスの容易さから基体加熱
用ヒーターは堆積室内に固定するのが一般である。この
ため、回転軸は基体加熱用ヒーター内を通るように設置
され、この回転軸で円筒状基体上部を支持することによ
って円筒状基体の加熱と回転を可能にしている。
At the time of film formation on the cylindrical substrate shown in FIGS. 6 and 7, even in a general plasma CVD apparatus, it is necessary to maintain the substrate temperature during film formation at 100 to 400.degree. A heater for heating is essential. The capacity of this heater is as large as 0.5 to 5 kW due to the necessity of heating the cylindrical substrate in a vacuum where heat is not easily transmitted, and it is difficult and difficult to supply power inside the rotating shaft that rotates the cylindrical substrate. It is. For this reason, the heater for heating the substrate is generally fixed in the deposition chamber in order to simplify the structure of the apparatus, reduce the cost, and facilitate maintenance. For this reason, the rotating shaft is provided so as to pass through the inside of the heater for heating the substrate, and the upper portion of the cylindrical substrate is supported by the rotating shaft, thereby enabling heating and rotation of the cylindrical substrate.

【0013】この成膜方法で、電気写真用感光体の性能
を満足するa−Si膜を得るための堆積速度は、例えば
1時間当たり0.5〜6μm程度の堆積速度であり、そ
れ以上に堆積速度を上げると感光体としての特性を得る
ことが出来ない場合がある。又、一般に電子写真用感光
体としてa−Si膜を利用する場合、帯電能を得るため
に少なくとも20〜30μmの膜厚が必要であり、電子
写真用感光体を製造するためには長時間を要していた。
このため、感光体としての特性を落とさずに製造時間を
短縮する技術が切望されていた。
In this film forming method, the deposition rate for obtaining an a-Si film satisfying the performance of the electrophotographic photosensitive member is, for example, about 0.5 to 6 μm per hour, and more than that. If the deposition rate is increased, the characteristics of the photoconductor may not be obtained. In general, when an a-Si film is used as an electrophotographic photoreceptor, a film thickness of at least 20 to 30 μm is required in order to obtain a charging ability, and it takes a long time to manufacture an electrophotographic photoreceptor. I needed it.
For this reason, there has been a strong demand for a technique for shortening the manufacturing time without deteriorating the characteristics as a photoreceptor.

【0014】ところで近年、平行平板型のプラズマCV
D装置を用い20MHz以上の高周波電源を用いたプラ
ズマCVD法の報告があり(Plasma Chemi
stry and Plasma Processin
g,vol.7,No.3,(1987)p267−2
73)、放電周波数を従来の13.56MHzより高く
することで、堆積膜の性能を落とさずに堆積速度を向上
させることができる可能性が示されており、注目されて
いる。又この放電周波数を高くする報告はスパッタリン
グなどでもなされ、近年広くその優位性が検討されてい
る。
Recently, a parallel plate type plasma CV has been developed.
There is a report on a plasma CVD method using a D apparatus and a high frequency power supply of 20 MHz or more (Plasma Chemi).
STRY AND PLASMA PROCESSIN
g, vol. 7, No. 3, (1987) p267-2
73) By setting the discharge frequency higher than the conventional 13.56 MHz, there is a possibility that the deposition rate can be improved without deteriorating the performance of the deposited film. In addition, reports of increasing the discharge frequency have also been made by sputtering or the like, and their superiority has been widely studied in recent years.

【0015】そこで、堆積速度向上のために放電周波数
を従来の13.56MHzより高い周波数の高周波電力
に替え、成膜手順は従来と同様の方法で成膜を行ったと
ころ確かに従来より高い堆積速度で作成することができ
ることが確認できた。
In order to improve the deposition rate, the discharge frequency was changed to a high frequency power higher than the conventional 13.56 MHz, and the film was formed by the same method as the conventional method. It was confirmed that it could be created at speed.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、13.56MHzの放電周波数では問題にな
らなかった以下のような問題が新たに発生する場合があ
ることが判明した。
However, it has been found that, in the above-mentioned conventional example, the following problem, which did not become a problem at the discharge frequency of 13.56 MHz, may newly occur.

【0017】基体加熱ヒーターが堆積室内に固定され、
その内部を回転軸が通る構成の場合、円筒状基体は回転
軸と接触することにより1ケ所からアースに接続される
ことになる。この構成で20MHz〜450MHzとい
う高い周波数の高周波電力を用いて成膜を行うと、1
3.56MHzといった低い周波数では問題にならなか
った膜厚分布が発生するという弊害が発生するようにな
った。つまりアースを取っている側の膜厚が厚くなり、
反対側で薄くなるという現象である。
A substrate heater is fixed in the deposition chamber,
In the case of a configuration in which the rotation shaft passes through the inside, the cylindrical base is connected to the ground from one point by contacting the rotation shaft. When film formation is performed using high frequency power of a high frequency of 20 MHz to 450 MHz in this configuration, 1
At a frequency as low as 3.56 MHz, the problem that a film thickness distribution which is not a problem occurs occurs. In other words, the film thickness on the grounded side becomes thicker,
This is the phenomenon of thinning on the other side.

【0018】このことは長手方向の堆積膜の膜質に関し
ても変化を来し、電子写真感光体においては濃度ムラ、
感度ムラ、画像のがさつきといった弊害が発生しやすく
なる。
This also changes the film quality of the deposited film in the longitudinal direction.
The adverse effects such as uneven sensitivity and image roughness are likely to occur.

【0019】又、回転軸によりアースされている側と反
対側を例えばアース電極のようなものを擦りつけること
により強制的に接地すると、今度は金属同士が擦られる
ことにより発生するダストのために、例えば電子写真感
光体の場合には画像欠陥が非常に悪化し、実用に耐えな
くなってしまう。
Further, if the side opposite to the side grounded by the rotating shaft is forcibly grounded by rubbing, for example, an earth electrode, the dust generated due to the rubbing of the metals will be caused. For example, in the case of an electrophotographic photoreceptor, image defects are greatly deteriorated and cannot be put to practical use.

【0020】以上のように、20MHz以上の高い周波
数の高周波電力による成膜では、円筒状基体のアースを
上下から取ることが困難であるがゆえに、円筒状基体の
軸方向に膜厚ムラ、膜質ムラが発生し、例えば電子写真
用感光体に供する場合には濃度ムラ、感度ムラ、がさつ
きなどの画像ムラが発生し、更には画像欠陥が悪化する
場合があった。
As described above, in film formation using high-frequency power of a high frequency of 20 MHz or more, it is difficult to ground the cylindrical substrate from above and below, so that the film thickness unevenness and film quality in the axial direction of the cylindrical substrate are increased. Unevenness occurs. For example, when applied to an electrophotographic photoreceptor, image unevenness such as density unevenness, sensitivity unevenness, and roughness may occur, and further, image defects may worsen.

【0021】このような堆積速度、膜特性のムラは電子
写真用感光体のみならず、画像入力用ラインセンサー、
撮像デバイス、光起電力デバイスなどに有用な結晶質、
又は非結晶質の機能性堆積膜を形成する場合にも大きな
問題となる。又ドライエッチング、スパッタなどのほか
のプラズマプロセスにおいても、放電周波数を上げた場
合に同様の処理ムラが生じ、このままでは実用上大きな
問題になってくる。
Such unevenness in the deposition rate and film characteristics is caused not only in the electrophotographic photosensitive member but also in the image input line sensor,
Crystalline, useful for imaging devices, photovoltaic devices, etc.
Also, a large problem occurs when an amorphous functional deposition film is formed. Also, in other plasma processes such as dry etching and sputtering, when the discharge frequency is increased, the same processing unevenness occurs, and this causes a serious problem in practical use.

【0022】本発明に関わる第1の発明の目的は20M
Hz〜450MHzの高周波による成膜において、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可
能にする堆積膜生成装置を提供することにある。
An object of the first invention relating to the present invention is 20M
It is an object of the present invention to provide a deposition film generation apparatus capable of reducing film thickness unevenness in an axial direction without increasing image defects in film formation at a high frequency of Hz to 450 MHz.

【0023】本発明に関わる第2の発明の目的は20M
Hz〜450MHzの高周波による成膜において濃度ム
ラ、感度ムラ、画像のがさつきのない電子写真感光体の
製造を可能にする堆積膜形成装置を提供することにあ
る。
An object of the second invention according to the present invention is that 20M
It is an object of the present invention to provide a deposition film forming apparatus which can manufacture an electrophotographic photoreceptor free from unevenness in density, unevenness in sensitivity, and image irregularity in film formation at a high frequency of Hz to 450 MHz.

【0024】本発明に関わる第3の発明の目的は、従来
のプラズマプロセスより高速の処理速度で比較的大面積
の基体を均一にプラズマ処理することが可能な堆積膜形
成装置を提供することにある。
A third object of the present invention is to provide a deposition film forming apparatus capable of uniformly processing a relatively large area substrate at a higher processing speed than a conventional plasma process. is there.

【0025】本発明に関わる第4の発明の目的は、製造
時間が短く低コストの電子写真用感光体製造を可能とす
る堆積膜形成装置を提供することにある。
A fourth object of the present invention is to provide an apparatus for forming a deposited film capable of manufacturing an electrophotographic photosensitive member with a short manufacturing time and low cost.

【0026】本発明に関わる第5の発明の目的は、50
MHz〜450MHzの高周波による成膜によって、成
膜速度を向上し、且つ画像ムラの発生を防止する堆積膜
形成装置を提供することにある。
The fifth object of the present invention is to provide a fifth object.
It is an object of the present invention to provide a deposited film forming apparatus that improves the film forming speed and prevents the occurrence of image unevenness by forming a film at a high frequency of MHz to 450 MHz.

【0027】[0027]

【課題を解決する手段】上記目的を達成する本発明の堆
積膜形成装置は、排気手段と原料ガス供給手段を備えた
真空気密可能な堆積室内に基体加熱ヒーターを固定し、
該基体加熱ヒーターを外包するように、一方の放電電極
を兼ねた、円筒状基体又は補助基体を取りつけた円筒状
基体を回転可能に設置し、別に設けられた他方の電極の
間に周波数20MHzから450MHzの高周波電力を
印加することによりグロー放電を生じさせ、このグロー
放電により堆積室内に導入された原料ガスからシリコン
を含む固体を基体上に堆積させて膜を形成するプラズマ
CVD法による堆積膜形成装置において、円筒状基体の
母線方向の片方の端は該円筒状基体を回転せしめる回転
軸により接地し、他端は非接触で接地する手段を設けた
ことを特徴とし、この非接触で接地する手段が、円筒状
基体又は円筒状基体を取りつけた補助基体と接触せずに
隣接した状態で設置されたアース電極との間でコンデン
サを形成し、該コンデンサを介してアースと接続する機
能を有し、このときの該コンデンサの容量C(ファラッ
ド)が、高周波電力の周波数をf(ヘルツ)、前記回転
軸のインダクタンスをL(ヘンリー)とした時、 0.1(4π2 2 L)-1 ≦ C ≦ 10(4π2 2
L)-1 を満たすことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a deposited film forming apparatus comprising: a substrate heating heater fixed in a vacuum-tight deposition chamber provided with an exhaust unit and a source gas supply unit;
To enclose the substrate heater, a cylindrical substrate serving also as one of the discharge electrodes, a cylindrical substrate or a cylindrical substrate having an auxiliary substrate attached thereto is rotatably installed, and a frequency of 20 MHz is set between the other separately provided electrodes. A glow discharge is generated by applying a high-frequency power of 450 MHz, and a solid film containing silicon is deposited on a substrate from a source gas introduced into the deposition chamber by the glow discharge to form a film by a plasma CVD method. In the apparatus, one end of the cylindrical base in the generatrix direction is grounded by a rotating shaft for rotating the cylindrical base, and the other end is provided with a means for grounding in a non-contact manner, and is grounded in a non-contact manner. Means for forming a capacitor between the cylindrical substrate or the auxiliary substrate on which the cylindrical substrate is mounted and an earth electrode which is placed adjacent to the cylindrical substrate without contacting the cylindrical substrate or the auxiliary substrate; The capacitor has a function of connecting to the ground via a capacitor. At this time, when the capacitance C (farad) of the capacitor is f (hertz) for the frequency of the high-frequency power and L (henry) for the inductance of the rotating shaft, 0.1 (4π 2 f 2 L) −1 ≦ C ≦ 10 (4π 2 f 2
L) -1 is satisfied.

【0028】従来のように複写機用の円筒状基体のよう
な長い基体のアースを一ケ所から取る方法は従来の1
3.56MHzといった低い周波数で成膜を行う場合に
はなんら問題はなかった。しかし、20MHz〜450
MHzという高い周波数の電力を用いて成膜を行う場合
には、基体自体が持つインピーダンスの影響が無視でき
なくなる。このため基体の長手方向においてアースを取
っている側と取っていない側でプラズマ状態が異なって
膜厚分布が発生するという弊害が発生するようになる。
つまりアースを取っている側ではアースまでのインピー
ダンスが低いためプラズマ密度が高くなり堆積速度が高
まって膜厚が厚くなるが、反対側は円筒状基体自体のイ
ンピーダンスのためにあるセルフバイアスが発生し、こ
のためにプラズマ密度が減少し、膜厚も薄くなる。更
に、長手方向の堆積膜の膜質に関してもプラズマ密度、
堆積速度が変わることから当然変化を来し、電子写真感
光体においては濃度ムラ、画像のがさつき、感度ムラの
発生原因となる。
Conventionally, a method of grounding a long base such as a cylindrical base for a copying machine from one place is known.
There was no problem when forming a film at a low frequency such as 3.56 MHz. However, 20 MHz to 450
When film formation is performed using power of a high frequency of MHz, the influence of the impedance of the substrate itself cannot be ignored. For this reason, in the longitudinal direction of the base, there is a problem that the plasma state is different between the side where the ground is taken and the side where the ground is not taken, and a film thickness distribution is generated.
In other words, on the grounded side, the impedance to the ground is low, so the plasma density increases, the deposition rate increases, and the film thickness increases. On the other side, a certain self-bias occurs due to the impedance of the cylindrical body itself. As a result, the plasma density decreases and the film thickness decreases. Furthermore, plasma density,
Naturally, the deposition rate changes, and the density of the electrophotographic photosensitive member becomes uneven, the image becomes rough, and the sensitivity becomes uneven.

【0029】本発明者らはこの問題の最も根本的な解決
方法としてダストの発生を覚悟して回転軸に支えられて
いる側とは反対側の円筒状基体を接地したブラシ状電極
で擦ることによりアースに落とし、円筒状基体のアース
の状態を見かけ上対称にする実験を行った。しかし、意
外なことにこの実験では逆に回転軸でアースしている側
で薄く、ブラシ状電極側が厚くなってしまった。この理
由としては、回転軸でアースしている側は確かにアース
されてはいるが、高周波的に見ると回転軸という長いパ
スを介して接地されているために、このパスのインピー
ダンスの方がブラシ状電極を介してアースした側のイン
ピーダンスより遥かに大きくなって膜厚分布が発生して
しまうのだと考えられる。よって、回転軸で支えられて
いる側と反対側を接地したブラシ状電極で擦る方法はダ
ストの発生のみならず、膜厚分布を低減するという意味
でも効果がないことが判明した。
As the most fundamental solution to this problem, the inventors of the present invention prepare for the generation of dust by rubbing the cylindrical base opposite to the side supported by the rotating shaft with a grounded brush-like electrode. An experiment was conducted to make the state of the earth of the cylindrical substrate seemingly symmetric. However, surprisingly, in this experiment, conversely, the side grounded by the rotating shaft was thinner and the brush-like electrode side was thicker. The reason for this is that the side of the rotating shaft that is grounded is certainly grounded, but when viewed in terms of high frequency, it is grounded through the long path of the rotating shaft, so the impedance of this path is better. It is considered that the impedance becomes much larger than the impedance on the side grounded via the brush-like electrode, and a film thickness distribution occurs. Therefore, it has been found that the method of rubbing with a grounded brush-like electrode on the side opposite to the side supported by the rotating shaft is not effective not only in the generation of dust but also in the sense of reducing the film thickness distribution.

【0030】以上の結果を踏まえ、ダストの発生もな
く、かつ円筒状基体の軸方向ムラを無くすためには円筒
状基体と非接触で、かつ高周波的にある程度の抵抗を持
ってアースに落とすことが必要であるとの結論に達し
た。このような機能を持った構造としてコンデンサを考
えた。つまり、例えば上部を回転軸で支持された円筒状
基体の場合、円筒状基体の下側の近傍に堆積室に接地さ
れたアース電極を、基体の回転を妨げないように設置す
る。すると円筒状基体と接地されたアース電極は一種の
コンデンサを形成する。従来の低い周波数を用いたプラ
ズマCVD装置ではこのように形成されたコンデンサで
は容量が小さすぎて電流が流れることはないが、本発明
のように20〜450MHzといった高い周波数を用い
る場合にはこのような低容量のコンデンサでも充分に電
流を流すことができる。よって、接地されたアース電極
と円筒状基体の重なり合った面積と両者の間の距離を調
整してコンデンサの容量を適当な値にすると円筒状基体
の下部はCカップリングによってアースに落とすことが
可能となる。
Based on the above results, in order to eliminate the generation of dust and to eliminate the unevenness in the axial direction of the cylindrical substrate, it is necessary to contact the cylindrical substrate in a non-contact manner and drop it to ground with a certain resistance at high frequencies. Was determined to be necessary. A capacitor is considered as a structure having such a function. That is, for example, in the case of a cylindrical substrate whose upper part is supported by a rotating shaft, an earth electrode grounded to the deposition chamber near the lower side of the cylindrical substrate is installed so as not to hinder the rotation of the substrate. Then, the cylindrical substrate and the ground electrode grounded form a kind of capacitor. In a conventional plasma CVD apparatus using a low frequency, a capacitor formed in this manner has a capacity that is too small to allow current to flow, but when a high frequency such as 20 to 450 MHz is used as in the present invention, such a capacitor is used. Even a low-capacity capacitor can sufficiently supply current. Therefore, if the capacitance of the capacitor is adjusted to an appropriate value by adjusting the overlapping area of the grounded earth electrode and the cylindrical base and the distance between the two, the lower part of the cylindrical base can be grounded by C coupling. Becomes

【0031】円筒状基体と直接Cカップリングを形成せ
しめるには円筒状基体の内側に接触しない程度に近接し
て接地されたアース電極を設ければ良い。又、円筒状基
体の上下に補助基体を取りつけて成膜を行う場合にはそ
の補助基体の外側或いは内側に接地されたアース電極を
近接して設ければ良い。接地されたアース電極は円筒状
基体或いは補助基体の周方向全周にわたって設けても良
いし、周方向一部のみに設けてももちろん良い。
In order to form a C-coupling directly with the cylindrical substrate, it is sufficient to provide an earth electrode that is grounded as close as possible without contacting the inside of the cylindrical substrate. In addition, when film formation is performed by attaching auxiliary substrates above and below the cylindrical substrate, a grounded earth electrode may be provided close to the outside or inside of the auxiliary substrate. The grounded earth electrode may be provided over the entire circumference of the cylindrical base or the auxiliary base, or may be provided only on a part of the circumference.

【0032】ある周波数f(Hz)の高周波電力によっ
て成膜を行う堆積膜形成装置において、回転軸のインダ
クタンスがL(H)であれば本発明のCカップリングの
容量C(F)は次式で求まる。
In a deposited film forming apparatus for forming a film with high frequency power of a certain frequency f (Hz), if the inductance of the rotating shaft is L (H), the capacitance C (F) of the C coupling of the present invention is Is determined by

【0033】C=(4π2 2 L)-1 回転軸のインダクタンスは形状が複雑な場合には計算が
困難になるが、大ざっぱに円柱状の棒として近似した値
を使えば本発明の効果は充分に得ることができるのであ
まり注意を払う必要はない。又、LCRメーター等を用
いて実際に測定してから求めてももちろん良い。又、計
算から得られたCの値を厳密に実現する必要はなく、
0.1倍から10倍の間に入る程度に設計をすれば軸方
向の膜厚ムラは充分実用上問題ないレベルまで改善でき
る。
C = (4π 2 f 2 L) -1 It is difficult to calculate the inductance of the rotating shaft when the shape is complicated, but the effect of the present invention can be obtained by using a value approximated roughly as a cylindrical rod. You don't need to pay too much attention because you can get enough. Alternatively, it may of course be determined after actually measuring using an LCR meter or the like. Also, it is not necessary to strictly realize the value of C obtained from the calculation,
If the thickness is designed to be between 0.1 times and 10 times, the film thickness unevenness in the axial direction can be sufficiently reduced to a level at which there is no practical problem.

【0034】上式から得られたCの値から具体的にCカ
ップリングを設計するには、接地された電極と円筒状基
体の重なり合った面積をS、接地された電極と円筒状基
体の間の距離をdとすると、 S/D = C/ε を満たすように設置されたアース電極を取りつければ良
い。ここで、εは誘電率である。この誘電率εも厳密に
は堆積室に導入されている原料ガスの種類、圧力により
値が異なるが、大ざっぱに真空中の誘電率を用いても本
発明の効果は充分に得ることができる。
In order to specifically design a C coupling from the value of C obtained from the above equation, the overlapping area between the grounded electrode and the cylindrical substrate is defined as S, and the distance between the grounded electrode and the cylindrical substrate is defined as S. Is a distance d, it is sufficient to attach a ground electrode installed so as to satisfy S / D = C / ε. Here, ε is a dielectric constant. Although the value of the dielectric constant ε varies strictly depending on the type and pressure of the source gas introduced into the deposition chamber, the effect of the present invention can be sufficiently obtained even if the dielectric constant in a vacuum is roughly used.

【0035】尚、本発明の堆積膜形成装置ではいずれも
円筒状基体を回転可能な構成になっているが、本発明の
効果が円筒状基体を回転させなければ得られないという
ものでは当然なく、静止状態で成膜を行っても充分に軸
方向の膜厚ムラ、膜質ムラを低減することができる。
又、円筒状基体の保持機構が、本件と同様の円筒状基体
の上部又は下部を保持する機構であれば、回転可能でな
くても本件の効果は得られる。
In the apparatus for forming a deposited film of the present invention, the cylindrical substrate can be rotated. However, the effect of the present invention cannot be obtained unless the cylindrical substrate is rotated. Even if the film is formed in a stationary state, the film thickness unevenness and film quality unevenness in the axial direction can be sufficiently reduced.
Further, if the holding mechanism for the cylindrical base is a mechanism for holding the upper or lower part of the cylindrical base similar to the present invention, the effect of the present invention can be obtained even if the mechanism is not rotatable.

【0036】以下、図面を用いて本発明による各装置そ
の他を詳細に説明する。
Hereinafter, each device and others according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0037】(1)堆積膜形成装置1 図1は本発明の方法を行うための装置の一例を模式的に
示したものであり、電子写真用感光体のような円筒状の
基体の堆積膜の作成に好適なものである。
(1) Deposited Film Forming Apparatus 1 FIG. 1 schematically shows an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention. The deposited film is formed on a cylindrical substrate such as an electrophotographic photosensitive member. It is suitable for the creation of

【0038】図1において、100は堆積膜を形成する
ための堆積室であり、排気口111によって不図示の排
気装置に接続されている。107は原料ガスを堆積室に
導入するための原料ガス導入口であり、不図示のガス供
給系から原料ガスを堆積室内に導入する。102は目的
の感光体膜を形成する円筒状基体であり、補助基体10
3にセットされて回転軸105に取りつけられている。
回転軸105は堆積室100の底蓋から上部に駆動モー
タ108に駆動されて円筒状期待102と補助基体10
3とともに回転可能に取りつけられている。円筒状基体
102及び補助基体103は上部を回転軸105によっ
てアースに接続されている。104は円筒状基体102
を所定の温度に加熱するための基体加熱用ヒーターであ
り、堆積室100内に固定されている。又、円筒状基体
102は、回転軸105を介して駆動モーター108に
より回転され、周方向の膜厚の均一化を図る。110は
20MHz〜450MHzの高周波を発生する高周波電
源であり、高周波出力は整合回路109を介して堆積室
100の天井蓋と底板とから電気的に絶縁されたカソー
ド電極101に印加されるように配線されている。図に
示したようにカソード電極101は堆積室100の内壁
を兼ねていてももちろん良い。
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a deposition chamber for forming a deposited film, which is connected to an exhaust device (not shown) through an exhaust port 111. Reference numeral 107 denotes a source gas inlet for introducing the source gas into the deposition chamber, and introduces the source gas into the deposition chamber from a gas supply system (not shown). Reference numeral 102 denotes a cylindrical substrate on which a desired photoreceptor film is formed;
3 and attached to the rotating shaft 105.
The rotating shaft 105 is driven by a driving motor 108 from the bottom lid of the deposition chamber 100 to the upper part to rotate the cylindrical expectation 102 and the auxiliary base 10.
3 and rotatably mounted. The upper part of the cylindrical base 102 and the auxiliary base 103 is connected to the ground by the rotating shaft 105. 104 is a cylindrical substrate 102
Is a substrate heating heater for heating the substrate to a predetermined temperature, and is fixed in the deposition chamber 100. Further, the cylindrical substrate 102 is rotated by a drive motor 108 via a rotation shaft 105 to achieve a uniform thickness in the circumferential direction. Reference numeral 110 denotes a high frequency power supply for generating a high frequency of 20 MHz to 450 MHz, and a high frequency output is wired via a matching circuit 109 so as to be applied to the cathode electrode 101 which is electrically insulated from the ceiling lid and the bottom plate of the deposition chamber 100. Have been. As shown in the figure, the cathode electrode 101 may also serve as the inner wall of the deposition chamber 100.

【0039】また、106は本発明によるところのアー
ス電極であり、非接触で設置する手段である補助基体1
03に接触しないように近接して、補助基体103の外
側の円筒状に設置されており、互いに重なり合っている
領域でコンデンサの主要部を形成している。このコンデ
ンサの容量はアース電極106の高さ、アース電極10
6と補助基体103の距離を変えることにより任意に設
定することができる。この装置構成では円筒状基体10
2の上部は回転軸105を介して堆積室100にアース
されているが、20MHz又は50MHz〜450MH
zといった高い周波数では回転軸105のインダクタン
スLが無視できないため、アースに落ちるまでにある程
度抵抗を持つ。このインダクタンスLによるインピーダ
ンス値に相当する抵抗値と同じ程度の抵抗値を持つよう
にアース電極106と補助基体103の間で形成される
コンデンサCの容量を調整する。具体的には、高周波電
源110からの供給電力の周波数をfとして、 C=(4π2 2 L)-1 によって計算されるCの値になるように補助基体103
に対するアース電極106の構成を設定すればよい。即
ち、回転軸105及び補助基体103のインダクタンス
Lと、主にアース電極106と補助基体103間のコン
デンサCとの共振周波数が高周波電源110の発振周波
数と一致させる値に選べばよい。
Reference numeral 106 denotes an earth electrode according to the present invention, which is an auxiliary base 1 which is a means for non-contact installation.
The main part of the capacitor is formed in a cylindrical shape outside the auxiliary base 103 so as not to come into contact with the main body 03 and overlapping with each other. The capacity of this capacitor depends on the height of the ground electrode 106 and the ground electrode 10.
It can be set arbitrarily by changing the distance between 6 and the auxiliary base 103. In this device configuration, the cylindrical substrate 10
2 is grounded to the deposition chamber 100 via the rotating shaft 105, but is not limited to 20 MHz or 50 MHz to 450 MHz.
At a high frequency such as z, the inductance L of the rotating shaft 105 cannot be ignored, and therefore has a certain resistance before it falls to the ground. The capacitance of the capacitor C formed between the ground electrode 106 and the auxiliary base 103 is adjusted so as to have a resistance value substantially equal to the resistance value corresponding to the impedance value due to the inductance L. Specifically, assuming that the frequency of the power supplied from the high-frequency power supply 110 is f, the auxiliary substrate 103 has a value of C calculated by C = (4π 2 f 2 L) −1 .
, The configuration of the ground electrode 106 may be set. That is, the inductance L of the rotating shaft 105 and the auxiliary base 103 and the resonance frequency of the capacitor C mainly between the ground electrode 106 and the auxiliary base 103 may be selected to a value that matches the oscillation frequency of the high-frequency power supply 110.

【0040】(2)堆積膜形成装置2 図2は本発明による一方法を行うための装置の他の一例
を模式的に示したものであり、電子写真用感光体のよう
な円筒状の基体の堆積膜の作成に好適なものである。こ
の装置では円筒状基体202及び補助基体203を堆積
室上部から吊り下げるように支持している。アース電極
206はこの装置では補助基体の内側に設置されてい
る。その他の構成部分は図1と同様である。
(2) Deposition Film Forming Apparatus 2 FIG. 2 schematically shows another example of an apparatus for performing one method according to the present invention, and is a cylindrical substrate such as an electrophotographic photosensitive member. It is suitable for the formation of a deposited film. In this apparatus, the cylindrical base 202 and the auxiliary base 203 are supported so as to be suspended from the upper part of the deposition chamber. The earth electrode 206 is provided inside the auxiliary base in this device. Other components are the same as those in FIG.

【0041】図2において、堆積室200内に、天井蓋
上に駆動モータ208を設け、天井蓋から補助基体20
3を回転軸205により吊り下げる状態で駆動モータ2
08により回転可能としており、補助基体203に円筒
状基体202を保持している。また、補助基体203の
内部には、底蓋に固定された中心軸外周に円筒状基体加
熱用ヒーター204が設けられ、所定の温度に円筒状基
体202を加熱する。アース電極206は補助基体20
3の内周に設けられ、対面する面積によって所定のコン
デンサ容量を形成する。原料ガスは、堆積膜形成装置1
で説明したガス材料と同様であり、ガス導入口207か
ら導入され、堆積室200内の内圧を排気口211によ
り減圧し、高周波電源210から高周波電力が、整合の
ためのマッチングボックス209を介して、上下蓋と電
気的に絶縁されたカソード電極201に供給され、堆積
室200内のグロー放電部分212にグロー放電を発生
して、所定のシリコンを含んだ膜を円筒状基体202上
に形成する。
In FIG. 2, a driving motor 208 is provided on the ceiling lid in the deposition chamber 200, and the auxiliary base 20 is moved from the ceiling lid.
Drive motor 2 in a state where
Reference numeral 08 indicates a rotatable state, and the auxiliary base 203 holds the cylindrical base 202. Further, inside the auxiliary base 203, a cylindrical base heating heater 204 is provided around the center axis fixed to the bottom lid, and heats the cylindrical base 202 to a predetermined temperature. The ground electrode 206 is provided for the auxiliary base 20.
3, a predetermined capacitor capacity is formed by the facing area. The source gas is supplied to the deposited film forming apparatus 1
Is introduced from the gas inlet 207, the internal pressure in the deposition chamber 200 is reduced by the outlet 211, and the high-frequency power from the high-frequency power source 210 passes through the matching box 209 for matching. Is supplied to the cathode electrode 201 electrically insulated from the upper and lower lids, and generates a glow discharge in the glow discharge portion 212 in the deposition chamber 200 to form a film containing predetermined silicon on the cylindrical base 202. .

【0042】ここで、回転軸205と天井蓋とは接触し
てアースされており、その接触部から補助基体203ま
でのインダクタンスLが上記の条件の1つになり、コン
デンサCによって、高周波供給のカソード電極201と
仮想的に上下蓋全体が対アースとなって、堆積室200
内を活性化する。
Here, the rotary shaft 205 and the ceiling lid are in contact with each other and are grounded, and the inductance L from the contact portion to the auxiliary base 203 satisfies one of the above-mentioned conditions. The entire upper and lower lids are virtually grounded with respect to the cathode electrode 201, and the deposition chamber 200
Activate inside.

【0043】(3)堆積室形成装置3 図3は本発明による一方法を行うための装置の更にもう
1つの例を模式的に示したものである。この装置では基
体加熱ヒーター304は堆積室上部から下方に取りつけ
られ、円筒状基体302は堆積室下部に取りつけられた
回転軸305に乗せられる形で設置されている。この例
では補助基体が用いられておらず円筒状基体302の外
側にアース電極306を設けるとカソード電極301と
の重なり部分にグロー放電を遮蔽する部分が発生して膜
厚分布にムラができるため、円筒状基体302の内側に
設置されている。その他の構成部分は図1と同様であ
る。
(3) Deposition Chamber Forming Apparatus 3 FIG. 3 schematically shows still another example of an apparatus for performing one method according to the present invention. In this apparatus, the substrate heater 304 is mounted downward from the upper portion of the deposition chamber, and the cylindrical substrate 302 is mounted on a rotating shaft 305 mounted at the lower portion of the deposition chamber. In this example, the auxiliary substrate is not used, and if the ground electrode 306 is provided outside the cylindrical substrate 302, a portion blocking the glow discharge is generated at the overlapping portion with the cathode electrode 301, and the film thickness distribution becomes uneven. , Are installed inside the cylindrical substrate 302. Other components are the same as those in FIG.

【0044】本堆積室形成装置3は、堆積室300の中
心部分に回転軸305が回転駆動モータ308によって
回転され、その回転軸305の上部に回転台を設け、回
転台の上に円筒状基体302を固定して取り付けて回転
させる。原料ガスはガス導入口307から導入され、排
気口311から排気して堆積室300内を所定の内圧に
して、天井蓋に固定された基体加熱用ヒーター304に
より円筒状基体302を所定の温度に加熱して、高周波
電源310から高周波電力を、整合用のマッチングボッ
クス309を介して、上下蓋と電気的に絶縁されたカソ
ード電極301に供給して、堆積室300内に所定のガ
スを活性化するグロー放電を発生する。そうして、円筒
状基体302上に所定の膜質を所定の膜厚で形成し、多
重層形成のためには、更に上記を繰り返す。
In the present deposition chamber forming apparatus 3, a rotary shaft 305 is rotated by a rotary drive motor 308 at the center of the deposition chamber 300, a rotary table is provided above the rotary shaft 305, and a cylindrical base is placed on the rotary table. 302 is fixedly mounted and rotated. The raw material gas is introduced from a gas inlet 307, exhausted from an exhaust port 311 to make the inside of the deposition chamber 300 a predetermined internal pressure, and the cylindrical substrate 302 is heated to a predetermined temperature by a substrate heating heater 304 fixed to a ceiling lid. By heating, high-frequency power is supplied from the high-frequency power supply 310 to the cathode electrode 301 electrically insulated from the upper and lower lids via the matching box 309 for matching to activate a predetermined gas in the deposition chamber 300. A glow discharge is generated. Then, a predetermined film quality is formed on the cylindrical substrate 302 with a predetermined film thickness, and the above-mentioned steps are repeated for forming a multilayer.

【0045】この場合、底蓋と回転軸305とは接触し
てアースされ、その接触部から回転軸305と円筒状基
体302が接触する部分までが上記のインダクタンスL
を形成し、アース電極306と円筒状基体302間のコ
ンデンサの容量Cとで、上記条件を満足するように、ア
ース電極306と円筒状基体302間の距離と対面する
面積を増減する。従って、円筒状基体302は導電性が
必要であり、セラミックを円筒状基体とする場合は、表
面又は内部に導体を蒸着等でコーティングし、導電性基
体としておく。
In this case, the bottom cover and the rotary shaft 305 are in contact with each other and are grounded, and the inductance L from the contact portion to the portion where the rotary shaft 305 and the cylindrical base 302 are in contact with each other.
Is formed, and the area facing the distance between the ground electrode 306 and the cylindrical substrate 302 is increased or decreased so that the above condition is satisfied by the capacitance C of the capacitor between the ground electrode 306 and the cylindrical substrate 302. Therefore, the cylindrical substrate 302 needs to be conductive, and when a ceramic is used as the cylindrical substrate, a conductor is coated on the surface or inside by vapor deposition or the like to be a conductive substrate.

【0046】(4)堆積膜形成装置4 図4は本発明によるアース電極406及び補助基体40
3の形状の他の一例を模式的に示したものであるが、こ
のようにアース電極406と補助基体403につばを出
すことによって、大きなコンデンサ容量を形成してもも
ちろん良い。
(4) Deposition Film Forming Apparatus 4 FIG. 4 shows the ground electrode 406 and the auxiliary substrate 40 according to the present invention.
Although another example of the shape of No. 3 is schematically shown, it is a matter of course that a large capacitor capacitance can be formed by forming a brim on the ground electrode 406 and the auxiliary base 403 in this manner.

【0047】本堆積室形成装置4は、堆積室400の中
心部分に回転軸405が回転駆動モータ408によって
回転され、その回転軸405の上部に補助基体403が
配置され、回転軸405の上部で接触固定された補助基
体403及びその補助基体403に取り付けられた円筒
状基体402とが回転軸405とともに回転する。原料
ガスはガス導入口407から導入され、排気口411か
ら排気して堆積室400内を所定の内圧にして、回転軸
405の外側に固定された基体加熱用ヒーター404に
より円筒状基体402を所定の温度に加熱して、高周波
電源410から高周波電力を、整合用のマッチングボッ
クス409を介して、上下蓋と電気的に絶縁されたカソ
ード電極401に供給して、堆積室400内に所定のガ
スを活性化すべくグロー放電部412にグロー放電を発
生する。そうして、円筒状基体402上に所定の膜質を
所定の膜厚で形成し、多重層形成のためには、更に上記
を繰り返す。
In the deposition chamber forming apparatus 4, a rotation shaft 405 is rotated by a rotation drive motor 408 at the center of the deposition chamber 400, and an auxiliary base 403 is disposed above the rotation shaft 405. The auxiliary base 403 fixed in contact and the cylindrical base 402 attached to the auxiliary base 403 rotate together with the rotation shaft 405. The raw material gas is introduced from a gas inlet 407, exhausted from an exhaust port 411 to make the inside of the deposition chamber 400 a predetermined internal pressure, and a predetermined temperature of the cylindrical base 402 is heated by a base heating heater 404 fixed outside the rotating shaft 405. , And high-frequency power is supplied from a high-frequency power supply 410 to a cathode electrode 401 that is electrically insulated from the upper and lower lids via a matching box 409 for matching. Glow discharge is generated in the glow discharge unit 412 in order to activate. Then, a predetermined film quality is formed on the cylindrical substrate 402 with a predetermined film thickness, and the above-mentioned steps are repeated for forming a multilayer.

【0048】この場合、底蓋と回転軸とは接触してアー
スされ、その接触部から上部の補助基体403までが上
記のインダクタンスLを形成し、アース電極406のつ
ばと補助基体403のつば間のコンデンサの容量Cと
で、上記条件を満足するように、アース電極406と補
助基体403とのつばの間の距離と対面する面積を増減
する。
In this case, the bottom cover and the rotating shaft are in contact with each other and grounded, and the above-mentioned inductance L is formed from the contact portion to the upper auxiliary substrate 403, and between the flange of the ground electrode 406 and the auxiliary substrate 403. With the capacitance C of the capacitor, the distance between the flange between the ground electrode 406 and the auxiliary base 403 and the area facing the flange are increased or decreased so as to satisfy the above condition.

【0049】(5)堆積膜形成装置5 図5は本発明による更に別の一例を模式的に示したもの
である。円筒状基体502の下部のアースを取るコンデ
ンサ一部分は図1と同様であるが、この例では6個の円
筒状基体502がカソード電極501を中心として同心
円状に並んでおり、その中央にカソード電極501が設
置され、カソード電極501と円筒状基体502に囲ま
れた空間で放電が起こるようになっている。
(5) Deposition Film Forming Apparatus 5 FIG. 5 schematically shows still another example of the present invention. The portion of the capacitor that takes the ground under the cylindrical substrate 502 is the same as that of FIG. 1, but in this example, six cylindrical substrates 502 are arranged concentrically around the cathode electrode 501, and the cathode electrode is located at the center. 501 is provided, and discharge occurs in a space surrounded by the cathode electrode 501 and the cylindrical base 502.

【0050】本堆積室形成装置5は、堆積室500の中
心部分にカソード電極501を設け、各回転軸505が
各回転駆動モータ508によって回転され、その回転軸
505の上部で接触固定された各補助基体503及びそ
の補助基体503に取り付けられた各円筒状基体502
とが回転軸505とともに回転する。原料ガスはガス導
入口507から導入され、排気口511から排気して堆
積室500内を所定の内圧にして、回転軸505の外側
に固定された基体加熱用ヒーター504により円筒状基
体502を所定の温度に加熱して、高周波電源510か
ら、整合用のマッチングボックス509を介して、上下
蓋と電気的に絶縁されたカソード電極501に高周波電
力を供給して、堆積室500内のカソード電極と各円筒
状基体502間に所定のガスを活性化するグロー放電を
発生する。そうして、各円筒状基体502上に所定の膜
質を、所定の膜厚で形成する。また、薄膜層を多重層に
形成するためには、更に上記を繰り返す。
In the present deposition chamber forming apparatus 5, a cathode electrode 501 is provided at the center of the deposition chamber 500, and each rotary shaft 505 is rotated by each rotary drive motor 508, and each rotary shaft 505 is contact-fixed at the upper portion of the rotary shaft 505. Auxiliary substrate 503 and each cylindrical substrate 502 attached to the auxiliary substrate 503
Rotate with the rotation shaft 505. The raw material gas is introduced from a gas inlet 507, exhausted from an exhaust port 511 to make the inside of the deposition chamber 500 a predetermined internal pressure, and a predetermined temperature of the cylindrical substrate 502 is heated by a substrate heating heater 504 fixed outside the rotating shaft 505. , And high-frequency power is supplied from the high-frequency power supply 510 to the cathode electrode 501 electrically insulated from the upper and lower lids from the high-frequency power supply 510 via the matching box 509 for matching, so that the cathode electrode in the deposition chamber 500 is Glow discharge for activating a predetermined gas is generated between the cylindrical substrates 502. Thus, a predetermined film quality is formed on each of the cylindrical substrates 502 with a predetermined film thickness. Further, in order to form a thin film layer into multiple layers, the above is further repeated.

【0051】この場合、底蓋と各回転軸505とは接触
してアースされ、その接触部から上部の補助基体503
に接触する部分までが上述のインダクタンスLを形成
し、アース電極506と補助基体503の間のコンデン
サの容量Cとで、上記条件を満足するように、アース電
極506と補助基体503との間の距離と対面する面積
を増減する。
In this case, the bottom lid and each of the rotating shafts 505 are in contact with each other and are grounded, and the upper auxiliary base 503 is connected from the contact portion.
Is formed up to the portion that contacts the ground electrode 506 and the capacitance C of the capacitor between the ground electrode 506 and the auxiliary base 503 so that the capacitance between the ground electrode 506 and the auxiliary base 503 is satisfied. Increase or decrease the area facing the distance.

【0052】(6)各堆積膜形成装置について、 上述の各装置において、 アース電極106〜506に
用いる材料は、熱に強く、導電性が高いものなら何でも
使用できる。又、アース電極106〜506自体のイン
ダクタンスLをできるだけ小さくするという目的から、
用いる材料は透磁率の小さいものが好ましい。又、高周
波は表皮効果によって導体最表面のみを伝導することか
ら表面積ができるだけ大きい形状が好ましい。コンデン
サを形成するために、一般的には平板状の形状が簡単
で、コンデンサ形成の対面部に波状のうねり形態や誘電
率の高い、例えばセラミックなどを塗布してもよい。具
体的なアース電極の材料としては、銅、アルミニュー
ム、金、銀、白金は導電性が高く透磁率も小さいので好
適である。鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリ
ブデン、チタン、ステンレスも熱に強いので適してい
る。或いはこれらの材料の中の2種以上の複合材料など
も好ましい。
(6) Regarding each deposited film forming apparatus In the above-described apparatuses, any material used for the ground electrodes 106 to 506 can be used as long as it is resistant to heat and has high conductivity. Further, for the purpose of minimizing the inductance L of the ground electrodes 106 to 506 itself,
Preferably, the material used has a low magnetic permeability. Further, since the high frequency is conducted only through the outermost surface of the conductor by the skin effect, a shape having a surface area as large as possible is preferable. In order to form a capacitor, a flat plate shape is generally simple, and a wave-like undulation or a high dielectric constant, such as ceramic, may be applied to the facing portion of the capacitor. As specific materials for the ground electrode, copper, aluminum, gold, silver, and platinum are preferable because of their high conductivity and low magnetic permeability. Lead, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, titanium and stainless steel are also suitable because they are resistant to heat. Alternatively, a composite material of two or more of these materials is also preferable.

【0053】使用される高周波電源110〜510は、
発振周波数が20MHzから450MHzであれば何で
も使用することができる。又、出力は10Wから500
0W以上まで、装置に適した電力を発生することができ
れば、いかなる出力のものでも好適に使用できる。
The high frequency power supplies 110 to 510 used are:
Anything can be used as long as the oscillation frequency is from 20 MHz to 450 MHz. The output is 10W to 500
Any output can be suitably used as long as power suitable for the device can be generated up to 0 W or more.

【0054】更に、高周波電源の出力変動率は少ないほ
うがよいが、少々の変動があったとしても本発明の効果
を得ることができる。
Further, it is preferable that the output fluctuation rate of the high-frequency power source is small, but the effect of the present invention can be obtained even if there is a slight fluctuation.

【0055】使用される整合回路109〜509は、高
周波電源と負荷の整合を取ることができるものであれ
ば、いかなる構成のものでも好適に使用できる。又、整
合を取る方法としては、自動的に調整されるものが製造
時の煩雑さを避けるために好適であるが、手動で調整さ
れるものであっても本発明の効果に影響はなく、かつコ
ストが安い点で望ましい。又、整合回路109〜509
が配置される位置に関しては、整合が取れる範囲におい
てどこに設置してもなんら問題はないが、高周波周波数
を扱うので、整合回路からカソード間の配線のインダク
タンスをできるだけ小さくするような配置とした方が、
広い負荷条件で整合を取ることが可能になるため望まし
い。
As the matching circuits 109 to 509 to be used, any configuration can be suitably used as long as the matching between the high-frequency power supply and the load can be achieved. In addition, as a method of obtaining the alignment, a method that is automatically adjusted is preferable in order to avoid complexity at the time of manufacturing.However, even a method that is manually adjusted does not affect the effect of the present invention. It is desirable because of its low cost. Also, matching circuits 109 to 509
There is no problem with the position where is arranged within the range where matching can be achieved, but since it handles high frequency, it is better to arrange as small as possible the inductance of the wiring between the matching circuit and the cathode. ,
This is desirable because matching can be achieved under a wide range of load conditions.

【0056】カソード電極101〜501の材質として
は、銅、アルミニューム、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
ンレスなどが熱伝導が良く、電気伝導も良いので好適で
ある。これらの材料の中の2種以上の複合材料なども好
適に用いられる。又、加工の容易さから形状は円筒形状
が好ましいが、必要に応じて楕円形、多角形形状を用い
ても良い。カソード電極101〜501は必要に応じて
冷却手段を設けても良い。具体的な冷却手段としては、
水、空気、液体チッ素、ペルチェ素子などによる冷却が
必要に応じて用いられる。
As the material of the cathode electrodes 101 to 501, copper, aluminum, gold, silver, platinum, lead, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, titanium, stainless steel, etc. have good heat conductivity and good electric conductivity. This is preferable. Two or more composite materials among these materials are also suitably used. In addition, the shape is preferably a cylindrical shape for ease of processing, but an elliptical shape or a polygonal shape may be used if necessary. The cathode electrodes 101 to 501 may be provided with a cooling means as needed. As specific cooling means,
Cooling with water, air, liquid nitrogen, Peltier elements, etc. is used as needed.

【0057】本発明の円筒状基体102〜502及び補
助基体103,203,403,503は、使用目的に
応じた材質を有するものであれば良い。材質において
は、銅、アルミニューム、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
ンレスが電気伝導が良好のため好適である。さらにこれ
らの材料の中の2種以上の複合材料も耐熱性が向上する
ために望ましい。更にはポリエステル、ポリエチレン、
ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピ
レン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチ
レン、ガラス、セラミックス、紙などの絶縁材料に導電
性材料を被覆したものは、コストが低減できるため望ま
しい。ただし、円筒状基体302は上述したように、絶
縁材料には導電性材料を被覆したほうが特に好ましい。
The cylindrical substrates 102 to 502 and the auxiliary substrates 103, 203, 403, 503 of the present invention may be made of any material as long as it is suitable for the purpose of use. As the material, copper, aluminum, gold, silver, platinum, lead, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, titanium, and stainless steel are preferable because of their good electrical conductivity. Further, two or more composite materials among these materials are also desirable for improving heat resistance. Furthermore, polyester, polyethylene,
Insulating materials such as polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, glass, ceramics, paper, and the like, which are coated with a conductive material, are preferable because the cost can be reduced. However, as described above, it is particularly preferable that the insulating material is coated on the cylindrical substrate 302 with a conductive material.

【0058】(7)堆積膜形成装置の動作例 図1に示した装置において、本発明の堆積膜の形成方法
の一例は次の手順のように行われる。尚、この手順は図
2〜図5の装置においても同様に適用できるので、説明
は省略する。
(7) Example of Operation of Deposited Film Forming Apparatus In the apparatus shown in FIG. 1, one example of the method of forming a deposited film according to the present invention is performed as follows. Note that this procedure can be similarly applied to the apparatus shown in FIGS. 2 to 5, and a description thereof will be omitted.

【0059】まず、例えば表面を旋盤を用いて鏡面加工
を施した円筒状基体102を補助基体103に取りつ
け、堆積室100内の基体加熱用ヒーター104を包含
するように回転軸105に取りつける。
First, a cylindrical substrate 102 whose surface has been mirror-finished using a lathe, for example, is mounted on an auxiliary substrate 103, and is mounted on a rotating shaft 105 so as to include a substrate heating heater 104 in the deposition chamber 100.

【0060】次に、不図示の原料ガス導入バルブを閉と
し、排気口111を介して不図示の排気装置により堆積
室100内を一旦排気した後、不図示の原料ガス導入バ
ルブを開として加熱用の不活性ガス、一例としてアルゴ
ンを原料ガス導入口107より堆積室100内に導入
し、堆積室100内が所望の圧力になるように排気装置
の排気速度及び加熱用ガスの流量を調整する。その後、
駆動用モーター108により円筒状基体102を回転さ
せながら、不図示の温度コントローラーを作動させて円
筒状基体102を基体加熱用ヒーター104により加熱
する。円筒状基体102が所望の温度に加熱されたとこ
ろで不図示の原料ガス導入バルブを閉じ、堆積室100
内へのガス流入を止める。
Next, the source gas introduction valve (not shown) is closed, the inside of the deposition chamber 100 is once evacuated by the exhaust device (not shown) through the exhaust port 111, and then the source gas introduction valve (not shown) is opened to heat. For example, argon as an example, is introduced into the deposition chamber 100 from the source gas inlet 107, and the exhaust speed of the exhaust device and the flow rate of the heating gas are adjusted so that the interior of the deposition chamber 100 has a desired pressure. . afterwards,
While rotating the cylindrical base 102 by the drive motor 108, the temperature controller (not shown) is operated to heat the cylindrical base 102 by the base heating heater 104. When the cylindrical substrate 102 is heated to a desired temperature, the unillustrated source gas introduction valve is closed, and the deposition chamber 100 is closed.
Stop the gas flow into the interior.

【0061】堆積膜の形成は不図示の原料ガス導入バル
ブを開として、原料ガス導入口107から所定の原料ガ
ス、例えばシランガス、ジシランガス、メタンガス、エ
タンガスなどの材料ガスを、またジボランガス、ホスフ
ィンガスなどのドーピングガスを不図示のミキシングパ
ネルにより混合した後に、堆積室100内に導入し、数
mTorrから数Torrの所定の圧力に維持するよう
排気速度を調整する。圧力が安定した後、高周波電源1
10の電源を入れて周波数20MHz〜450MHzの
電力を供給し、グロー放電を生起させる。このときの整
合回路109を調整し、反射波が最小となるように調整
する。高周波の入射電力から反射電力を差し引いた値を
所望の値に調整し、所望の膜厚を形成したところでグロ
ー放電を止め、原料ガスの堆積室100への流入を止め
て、堆積室100内を一旦高真空に引き上げた後に膜層
の形成を終える。この間、周方向の膜厚均等化のために
円筒状基体102は回転させながら成膜を行う。種々の
機能を有する堆積膜を積層する場合には、上記のような
操作が原料ガスの種類を変更しつつ繰り返し行われる。
The deposited film is formed by opening a source gas inlet valve (not shown) and feeding a predetermined source gas, for example, a material gas such as silane gas, disilane gas, methane gas, ethane gas, etc., and a diborane gas, phosphine gas or the like from the source gas inlet 107. After the doping gas is mixed by a mixing panel (not shown), the mixed gas is introduced into the deposition chamber 100, and the pumping speed is adjusted so as to maintain a predetermined pressure of several mTorr to several Torr. After the pressure is stabilized,
The power of 10 is turned on to supply electric power of a frequency of 20 MHz to 450 MHz to generate glow discharge. At this time, the matching circuit 109 is adjusted so that the reflected wave is minimized. The value obtained by subtracting the reflected power from the high-frequency incident power is adjusted to a desired value. When a desired film thickness is formed, the glow discharge is stopped, the flow of the source gas into the deposition chamber 100 is stopped, and the inside of the deposition chamber 100 is discharged. After the film is once pulled up to a high vacuum, the formation of the film layer is completed. During this time, the film is formed while rotating the cylindrical substrate 102 in order to equalize the film thickness in the circumferential direction. When stacking deposited films having various functions, the above operation is repeatedly performed while changing the type of the source gas.

【0062】[0062]

【実施例】以下、本発明による各実施例について、図面
を参照しつつ詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0063】(1)《実施例1》 まず、実施例1について説明する。図1に示した堆積膜
形成装置において、発振周波数105MHzの高周波電
源を設置し、アルミニューム製の円筒状基体102にa
−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作成した。本堆
積膜形成装置の回転軸を円柱と近似して計算によりイン
ダクタンスLを計算したところ0.15μHであった。
そこでC=(4π2 2 L)-1に当てはめて、共振コン
デンサ容量Cを計算したところ、本実施例では15.3
pFとなった。よって、真空中で補助基体103とアー
ス電極106で構成するコンデンサがこの値になるよう
にアース電極106の対面部分の大きさと間隔を設定し
た。本実施例ではアース電極106は円筒状とし、補助
基体103の周方向全周にわたって設置した。
(1) << Embodiment 1 >> First, Embodiment 1 will be described. In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 1, a high-frequency power source having an oscillation frequency of 105 MHz was installed, and a
A -Si film was formed to prepare a photoconductor for electrophotography. The inductance L was calculated by approximating the rotation axis of the deposited film forming apparatus to a column and found to be 0.15 μH.
Then, the resonance capacitor capacitance C was calculated by applying to C = (4π 2 f 2 L) −1.
pF. Therefore, the size and interval of the facing portion of the ground electrode 106 are set so that the capacitor formed by the auxiliary base 103 and the ground electrode 106 has this value in a vacuum. In this embodiment, the ground electrode 106 is formed in a cylindrical shape, and is provided over the entire circumference of the auxiliary base 103 in the circumferential direction.

【0064】成膜条件として、表1に示された製造条件
に従って成膜を行った。
The film formation was performed in accordance with the manufacturing conditions shown in Table 1.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】《比較例1》図6に示した従来の堆積膜形
成装置において、発振周波数105MHzの高周波電源
を設置し、アルミニューム製の円筒状基体にa−Si膜
を形成し、電子写真用感光体を作成した。
Comparative Example 1 In the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. 6, a high-frequency power source having an oscillation frequency of 105 MHz was installed, and an a-Si film was formed on an aluminum cylindrical substrate. A photoreceptor was made.

【0067】成膜条件として、実施例1と同様に表1に
示された製造条件に従って成膜を行った。
The film formation was carried out in the same manner as in Example 1 according to the manufacturing conditions shown in Table 1.

【0068】《比較例2》比較例1と同様に、図6に示
した従来の堆積膜形成装置で補助基体603の下部をア
ースに落とした金属製ブラシで擦ることにより、強制的
にアースに落とした。本比較例では発振周波数105M
Hzの高周波電源を設置し、アルミニューム製の円筒状
基体にa−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作成し
た。
Comparative Example 2 As in Comparative Example 1, the lower part of the auxiliary base 603 was rubbed with a metal brush whose ground was grounded by the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. Dropped. In this comparative example, the oscillation frequency is 105M
A high-frequency power source of 1 Hz was installed, and an a-Si film was formed on a cylindrical aluminum substrate to prepare a photoconductor for electrophotography.

【0069】成膜条件として、実施例1と同様に表1に
示された製造条件に従って成膜を行った。
The film formation was carried out in the same manner as in Example 1 in accordance with the manufacturing conditions shown in Table 1.

【0070】《評価基準》実施例1、比較例1,2で作
成した電子写真感光体は次の方法で評価した。
<< Evaluation Criteria >> The electrophotographic photosensitive members prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated by the following methods.

【0071】膜厚分布、堆積速度評価 各々の感光体について軸方向16ケ所の膜厚を渦電流式
膜厚計(Kett科学研究所製)により測定し、最大の
膜厚と最小の膜厚の差を平均の膜厚で割ることにより膜
厚分布の比を定義し、次のランクに区分した。
Evaluation of Film Thickness Distribution and Deposition Rate The film thickness of each photoconductor at 16 locations in the axial direction was measured by an eddy current film thickness meter (manufactured by Kett Scientific Research Institute). The ratio of the film thickness distribution was defined by dividing the difference by the average film thickness, and was classified into the following ranks.

【0072】◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 実用上問題無し × 実用上問題有り 同時にトータル膜厚を成膜時間で割ることにより堆積速
度を求め、評価を行った。堆積速度の評価基準は、比較
例1の装置を基準とし、次のようにランク分けした。
非常 Very good 良好 Good 無 し No practical problem × No practical problem At the same time, the deposition rate was determined by dividing the total film thickness by the film forming time and evaluated. The evaluation criterion for the deposition rate was based on the apparatus of Comparative Example 1 and was ranked as follows.

【0073】◎ 比較例1より20%以上早い ○ 比較例1より10〜20%早い △ 比較例1と同程度 × 比較例1より20%以上遅い 電子写真特性 各々の感光体について電子写真装置(キャノン社製NP
6060を実験用に改造したもの)にセットして、初期
の帯電能、残留電位等の電子写真特性を次のように評価
した。
◎ 20% or more earlier than Comparative Example 1 ○ 10 to 20% earlier than Comparative Example 1 △ Same as Comparative Example 1 × 20% or more later than Comparative Example 1 Electrophotographic characteristics Canon NP
6060 modified for experiment) and evaluated electrophotographic properties such as initial charging ability and residual potential as follows.

【0074】(a)帯電ムラ……電子写真感光体を実験
装置に設置し、帯電器に+6kVの高電圧を印加し、コ
ロナ帯電を行ない、表面電位計により電子写真感光体の
暗部表面電位を現像位置で測定する。電子写真用感光体
の軸方向に5点測定し、このときの電位ムラを評価す
る。
(A) Charging unevenness: An electrophotographic photosensitive member was set in an experimental apparatus, a high voltage of +6 kV was applied to the charger, corona charging was performed, and the surface potential of the dark portion of the electrophotographic photosensitive member was measured by a surface voltmeter. Measure at the development position. Five points are measured in the axial direction of the electrophotographic photosensitive member, and the potential unevenness at this time is evaluated.

【0075】(b)感度ムラ……電子写真感光体を、一
定の暗部表面電位に帯電させる。そして直ちにフィルタ
ーを用いて550nm以上の波長域の光を除いたハロゲ
ンランプ光を照射し、電子写真感光体の明部表面電位が
所定の値になるように光量を調整する。このときに必要
な光量をハロゲンランプ光源の点灯電圧から換算する。
この手順で電子写真用感光体の軸方向に5点感度を測定
し、このときの感度ムラを評価する。
(B) Sensitivity unevenness: The electrophotographic photosensitive member is charged to a constant dark area surface potential. Immediately thereafter, a filter is used to irradiate a halogen lamp light excluding light in a wavelength region of 550 nm or more, and the light quantity is adjusted so that the bright portion surface potential of the electrophotographic photosensitive member becomes a predetermined value. At this time, the necessary light amount is converted from the lighting voltage of the halogen lamp light source.
In this procedure, five-point sensitivity is measured in the axial direction of the electrophotographic photosensitive member, and the sensitivity unevenness at this time is evaluated.

【0076】それぞれについて、 ◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 実用上問題無し × 実用上問題有り (c)画像のガサツキ……ハーフトーンチャートをコピ
ーし、得られたハーフトーン画像を詳細に観察し、限度
見本と比較し、評価した。
そ れ ぞ れ Very good 良好 Good 無 し Good × No problem in practical use 問題 There is a problem in practical use (c) Roughness of image: Copy the halftone chart, observe the obtained halftone image in detail, It was compared with a sample and evaluated.

【0077】◎ ガサツキが全く見られず、非常に良
好である ○ ややガサツキがわずかに見られるが良好である △ ガサツキがやや多いが、従来レベルである × ガサツキが多く、実用上問題あり (d)白ポチ……キャノン製全面黒チャート(部品番
号:FY9−9073)を原稿台に置き、コピーしたと
きに得られたコピー画像の同一面積内にある直径0.2
mm以上の白ポチについて評価した。評価区分は次のと
おり。
◎ No roughness was observed at all, and very good. ○ Some slight roughness was observed but was good. △ Fairness was slightly high, but was at the conventional level. × Many roughness was found, and there was a problem in practical use. ) White spot: A black chart (part number: FY9-9073) manufactured by Canon is placed on a platen and a diameter of 0.2 within the same area of a copy image obtained when copying is performed.
The white spots of mm or more were evaluated. The evaluation categories are as follows.

【0078】◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 白ポチはあるが、従来レベルで実用上問題無し × 白ポチが多く、実用上問題有り を用いて評価した。非常 Very good Good △ Although there are white spots, there is no practical problem at the conventional level.

【0079】実施例及び比較例で示した以上の結果を表
2にまとめて示す。
The above results shown in Examples and Comparative Examples are summarized in Table 2.

【0080】[0080]

【表2】 [Table 2]

【0081】本発明の堆積膜形成装置による電子写真感
光体はムラはなく非常に優れているが、比較例1によっ
て示した従来の堆積膜形成装置ではムラは改善されな
い。又、比較例2によって示した補助基体下部をアース
に落とした金属ブラシで強制的にアースしてもムラは改
善されないばかりか、白ポチレベルが悪化し、実用に耐
えなくなってしまう。尚、比較例1に比較して、実施例
1では堆積速度の向上が見られる。この理由は定かでは
ないが、アースをコンデンサを介して上下2ケ所から取
ることによって、円筒状基体全体のインピーダンスが下
がり、より効率的に高周波パワーが印加できるようにな
ったためではないかと考えている。
Although the electrophotographic photosensitive member using the deposited film forming apparatus of the present invention has no unevenness and is excellent, the unevenness is not improved by the conventional deposited film forming apparatus shown in Comparative Example 1. Further, even if the lower part of the auxiliary base shown in Comparative Example 2 is forcibly grounded with a metal brush whose ground is dropped to the ground, not only the unevenness is not improved but also the white spot level is deteriorated, and it becomes impossible to endure practical use. It should be noted that the deposition rate is improved in Example 1 as compared with Comparative Example 1. The reason for this is not clear, but we believe that by taking ground from the upper and lower two places via a capacitor, the impedance of the entire cylindrical body was reduced, and high-frequency power could be applied more efficiently. .

【0082】以上の実施例より、回転軸で支えられてい
る側と反対側をコンデンサにより非接触でアースすると
画像欠陥を悪化させずにムラを改善することが出来、か
つ堆積速度の向上も図れることが判明した。
According to the above embodiment, if the side opposite to the side supported by the rotating shaft is grounded in a non-contact manner by a capacitor, unevenness can be improved without deteriorating image defects, and the deposition rate can be improved. It has been found.

【0083】(2)《実施例2》 図5に示した堆積膜形成装置において発振周波数105
MHzの高周波電源を設置し、アルミニューム製の円筒
状基体にa−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作成
した。本堆積膜形成装置では6個の基体に同時に堆積す
る。各基体の回転軸を円柱と近似して計算によりインダ
クタンスLを計算したところ0.15μHであった。そ
こでC=(4π2 2 L)-1に当てはめてCを計算した
ところ本実施例では15.3pFとなった。よって、真
空中で補助基体503とアース電極506で構成するコ
ンデンサがこの値になるようにアース電極506の大き
さと、補助基体503との間隔を設定した。本実施例で
はアース電極506は円筒状とし、補助基体503の周
方向全周にわたって設置した。
(2) << Embodiment 2 >> In the deposition film forming apparatus shown in FIG.
An a-Si film was formed on a cylindrical aluminum substrate by setting a high-frequency power supply of MHz to prepare a photoconductor for electrophotography. In the present deposited film forming apparatus, deposition is performed simultaneously on six substrates. The inductance L was calculated by approximating the rotation axis of each base to a cylinder and found to be 0.15 μH. Then, when C was calculated by applying to C = (4π 2 f 2 L) −1 , it was 15.3 pF in the present embodiment. Therefore, the size of the ground electrode 506 and the distance between the auxiliary substrate 503 are set so that the capacitor formed by the auxiliary substrate 503 and the ground electrode 506 has this value in a vacuum. In this embodiment, the ground electrode 506 is formed in a cylindrical shape, and is provided over the entire circumference of the auxiliary base 503 in the circumferential direction.

【0084】成膜条件として、実施例1と同様に表1に
示された製造条件に従って成膜を行った。
The film formation was carried out in the same manner as in Example 1 in accordance with the manufacturing conditions shown in Table 1.

【0085】《比較例3》図7に示した従来の堆積膜形
成装置において発振周波数105MHzの高周波電源を
設置し、アルミニューム製の円筒状基体にa−Si膜を
形成し、電子写真用感光体を作成した。
Comparative Example 3 A high-frequency power source having an oscillation frequency of 105 MHz was installed in the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. 7, and an a-Si film was formed on an aluminum cylindrical substrate. Created body.

【0086】成膜条件として、実施例1,2と同様に表
1に示された製造条件に従って成膜を行った。
The film was formed under the manufacturing conditions shown in Table 1 in the same manner as in Examples 1 and 2.

【0087】実施例2、比較例3で作成した電子写真感
光体は実施例1と同様の手順で膜厚ムラ、帯電ムラ、感
度ムラ、ガサツキ、白ポチを評価した。その結果を表3
に示す。
The electrophotographic photosensitive members prepared in Example 2 and Comparative Example 3 were evaluated in the same manner as in Example 1 for film thickness unevenness, charging unevenness, sensitivity unevenness, roughness, and white spots. Table 3 shows the results.
Shown in

【0088】[0088]

【表3】 [Table 3]

【0089】本発明による実施例2の堆積膜形成装置で
は、堆積速度と白ポチでは際だった改善は得られなかっ
たが、全体的に画像欠陥は悪化せず、膜厚ムラ、帯電ム
ラ等の特性ムラが改善され、やはり堆積速度も従来例に
比較して向上している。
In the deposited film forming apparatus of the second embodiment according to the present invention, no remarkable improvement was obtained in the deposition rate and white spots, but the image defects were not deteriorated as a whole, and the film thickness unevenness, charging unevenness, etc. Characteristic unevenness is improved, and the deposition rate is also improved as compared with the conventional example.

【0090】(3)《実施例3》 図2に示したアース電極206を補助基体203の内側
に配置した堆積膜形成装置2において、発振周波数60
MHzの高周波電源を設置し、アルミニューム製の円筒
状基体にa−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作成
した。本堆積膜形成装置の回転軸を円柱と近似して、計
算によりインダクタンスLを計算したところ0.07μ
Hであった。そこでC=(4π2 2 L)-1に当てはめ
て、Cを計算したところ本実施例では100pFとなっ
た。本実施例では本発明のコンデンサの値を0.1C,
C,5C,10C(C=100pF)に変化させて本発
明の効果を調べた。本実施例ではアース電極206は円
筒状とし、補助基体203の周方向全周にわたって設置
した。
(3) << Embodiment 3 >> In the deposited film forming apparatus 2 in which the earth electrode 206 shown in FIG.
An a-Si film was formed on a cylindrical aluminum substrate by setting a high-frequency power supply of MHz to prepare a photoconductor for electrophotography. When the rotation axis of the deposited film forming apparatus was approximated to a cylinder and the inductance L was calculated by calculation, it was 0.07 μm.
H. Then, when C was calculated by applying C = (4π 2 f 2 L) −1 , it was 100 pF in the present embodiment. In this embodiment, the value of the capacitor of the present invention is 0.1 C,
The effects of the present invention were examined by changing to C, 5C, and 10C (C = 100 pF). In this embodiment, the ground electrode 206 is formed in a cylindrical shape, and is provided over the entire circumference of the auxiliary base 203 in the circumferential direction.

【0091】成膜条件として、実施例1,2と同様に表
1に示された製造条件に従って成膜を行った。
The film was formed under the manufacturing conditions shown in Table 1 in the same manner as in Examples 1 and 2.

【0092】《比較例4》図2に示した堆積膜形成装置
において、発振周波数60MHzの高周波電源を設置
し、アルミニューム製の円筒状基体に実施例2と同様に
a−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作成した。但
し、本比較例4では本発明のコンデンサの値を0.05
C,15C(C=100pF)とした。
Comparative Example 4 In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 2, a high-frequency power source having an oscillation frequency of 60 MHz was provided, and an a-Si film was formed on an aluminum cylindrical substrate in the same manner as in Example 2. A photoconductor for electrophotography was prepared. However, in Comparative Example 4, the value of the capacitor of the present invention was 0.05
C and 15C (C = 100 pF).

【0093】実施例3、比較例4で作成した電子写真感
光体は実施例1と同様の手順で膜厚ムラ、帯電ムラ、感
度ムラ、ガサツキ、白ポチを評価した。その結果を表4
に示す。
The electrophotographic photosensitive members prepared in Example 3 and Comparative Example 4 were evaluated for film thickness unevenness, charging unevenness, sensitivity unevenness, roughness, and white spots in the same procedure as in Example 1. Table 4 shows the results.
Shown in

【0094】[0094]

【表4】 [Table 4]

【0095】本発明によるコンデンサの値が0.1Cか
ら10Cでは本発明の効果が得られているが、0.05
C,15Cまで値がずれると効果が薄れることが明確に
なった。又、堆積速度についても、コンデンサの容量が
0.1C以上で改善が見られる。
When the value of the capacitor according to the present invention is 0.1 C to 10 C, the effect of the present invention is obtained.
It became clear that the effect diminished when the values deviated to C and 15C. Also, the deposition rate is improved when the capacity of the capacitor is 0.1 C or more.

【0096】(4)《実施例4》 図4に示した補助基体403とアース電極406とを同
一円周上に配置し、両者間の容量を各末端での平坦部で
主に形成した堆積膜形成装置4において、アルミニュー
ム製の円筒状基体にa−Si膜を形成し、電子写真用感
光体を作成した。本堆積膜形成装置の回転軸を円柱と近
似して計算によりインダクタンスLを計算し、本発明の
コンデンサの値を求めてアース電極の大きさを決定し
た。尚、アース電極は円筒状とし、補助基体403の周
方向全周にわたって設置した。
(4) << Embodiment 4 >> The auxiliary base 403 and the ground electrode 406 shown in FIG. 4 are arranged on the same circumference, and the capacitance between them is mainly formed by flat portions at each end. In the film forming apparatus 4, an a-Si film was formed on an aluminum cylindrical substrate to prepare a photoconductor for electrophotography. The rotation axis of the deposited film forming apparatus was approximated to a cylinder, the inductance L was calculated by calculation, and the value of the capacitor of the present invention was determined to determine the size of the ground electrode. Note that the ground electrode was formed in a cylindrical shape and was installed over the entire circumference of the auxiliary base 403 in the circumferential direction.

【0097】本実施例では、高周波電源の周波数を20
MHz,50MHz,300MHz,450MHzと
し、成膜条件として、表5に示された製造条件に従って
成膜を行った。なお、高周波周波数が異なっても、コン
デンサの容量は上記のように一定の値としている。
In this embodiment, the frequency of the high frequency power
MHz, 50 MHz, 300 MHz, and 450 MHz, and the film was formed according to the manufacturing conditions shown in Table 5 as the film forming conditions. Note that the capacitance of the capacitor is set to a constant value as described above even if the high-frequency frequency differs.

【0098】[0098]

【表5】 [Table 5]

【0099】《比較例5》図4に示した堆積膜形成装置
において、実施例3と同様にアルミニューム製の円筒状
基体に実施例2と同様にa−Si膜を形成し、電子写真
用感光体を作成した。但し、本比較例5では高周波電源
の周波数を13.56MHz,500MHzとした。
Comparative Example 5 In the deposition film forming apparatus shown in FIG. 4, an a-Si film was formed on an aluminum cylindrical substrate in the same manner as in Example 3 in the same manner as in Example 3, and was used for electrophotography. A photoreceptor was made. However, in Comparative Example 5, the frequencies of the high-frequency power supply were 13.56 MHz and 500 MHz.

【0100】実施例4、比較例5で作成した電子写真感
光体は、実施例1と同様の手順で膜厚ムラ、堆積速度、
帯電ムラ、感度ムラ、ガサツキ、白ポチの評価を行っ
た。その結果を表6に示す。
The electrophotographic photosensitive members prepared in Example 4 and Comparative Example 5 were processed in the same manner as in Example 1 to obtain the film thickness unevenness, deposition rate,
Evaluations were made for charging unevenness, sensitivity unevenness, roughness, and white spots. Table 6 shows the results.

【0101】[0101]

【表6】 [Table 6]

【0102】高周波電源の周波数が20MHz〜450
MHzでは本発明の効果が得られており、特に50MH
z〜450MHzでは堆積速度が向上し、成膜時間の短
縮が図れるが、13.56MHzでは成膜時間の短縮は
図れず、また500MHzになると堆積速度は速いが、
軸方向で特に帯電ムラや感度ムラ等のムラが発生し、本
発明の効果が得られなくなることがわかる。
The frequency of the high frequency power supply is 20 MHz to 450
In MHz, the effect of the present invention is obtained, and in particular, 50 MHz
At z to 450 MHz, the deposition rate is improved and the film formation time can be reduced. However, at 13.56 MHz, the film deposition time cannot be reduced. At 500 MHz, the deposition rate is high.
It can be seen that unevenness such as charging unevenness and sensitivity unevenness particularly occurs in the axial direction, and the effect of the present invention cannot be obtained.

【0103】(5)《実施例5》 図5に示した複数の円筒状基体502を同時に成膜でき
る堆積膜形成装置において、発振周波数105MHzの
高周波電源を設置し、アルミニューム製の円筒状基体5
02にa−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作成し
た。本堆積膜形成装置の回転軸505を円柱と近似し
て、計算によりインダクタンスLを計算したところ0.
2μHであった。そこでC=(4π2 2 L)-1に当て
はめてCを計算したところ、本実施例では11.5pF
となった。よって、真空中で補助基体503とアース電
極506で構成するコンデンサがこの値になるようにア
ース電極506の大きさと間隔を設定した。本実施例で
はアース電極506は円筒状とし、補助基体503の周
方向全周にわたって設置した。
(5) << Embodiment 5 >> In a deposition film forming apparatus shown in FIG. 5, which can simultaneously form a plurality of cylindrical substrates 502, a high-frequency power source having an oscillation frequency of 105 MHz is installed, and an aluminum cylindrical substrate is formed. 5
An a-Si film was formed on No. 02 to prepare an electrophotographic photoreceptor. When the rotation axis 505 of the deposited film forming apparatus was approximated to a cylinder and the inductance L was calculated by calculation, it was found that the inductance L was 0.5.
2 μH. Then, when C was calculated by applying to C = (4π 2 f 2 L) −1 , 11.5 pF was obtained in this embodiment.
It became. Therefore, the size and interval of the ground electrode 506 are set so that the capacitor formed by the auxiliary base 503 and the ground electrode 506 has this value in a vacuum. In this embodiment, the ground electrode 506 is formed in a cylindrical shape, and is provided over the entire circumference of the auxiliary base 503 in the circumferential direction.

【0104】成膜条件として、実施例4と同様に表5に
示された製造条件に従って成膜を行った。
The film was formed according to the manufacturing conditions shown in Table 5 in the same manner as in Example 4.

【0105】各々の感光体の評価は実施例1と同様に行
ったところ、本実施例5にて成膜したいずれの感光体も
実施例1と同様の良好な結果が得られた。
The evaluation of each photosensitive member was performed in the same manner as in Example 1. As a result, the same good results as in Example 1 were obtained with any of the photosensitive members formed in Example 5.

【0106】本実施例5の結果として得られた感光体
を、キャノン製複写機NP−6650に設置し画像を出
したところ、ハーフトーン画像にムラはなく、均一な画
像が得られた。更に文字原稿を複写したところ、黒濃度
が高く鮮明な画像が得られた。また写真原稿の複写にお
いても原稿に忠実で鮮明な画像を得ることが出来た。
The photoreceptor obtained as a result of Example 5 was set in a copying machine NP-6650 manufactured by Canon and an image was produced. As a result, a uniform image was obtained without unevenness in the halftone image. Further, when the text original was copied, a clear image having a high black density was obtained. Also, when copying a photographic original, a clear image faithful to the original could be obtained.

【0107】(6)《実施例6》 図3に示した円筒状基体302が堆積室下部に取り付け
られた回転軸305に乗せられる形で配置し、天井蓋か
らアース電極306を下方に下げて円筒状基体302と
の間で所定のコンデンサの容量を形成した堆積膜形成装
置3において、発振周波数80MHzの高周波電源を設
置し、アルミニューム製の円筒状基体302にa−Si
膜を形成し、電子写真用感光体を作成した。本実施例で
はアース電極305は円筒状基体302の周方向1/6
周のみと面する形状のものを設置した。アース電極30
5の大きさは本堆積膜形成装置3の回転軸を円柱と近似
して計算によりインダクタンスLを計算し、本発明のコ
ンデンサの値を求めて決定した。
(6) << Embodiment 6 >> The cylindrical substrate 302 shown in FIG. 3 is placed on a rotating shaft 305 attached to the lower part of the deposition chamber, and the ground electrode 306 is lowered from the ceiling lid. In the deposited film forming apparatus 3 in which a predetermined capacitor has been formed between the cylindrical substrate 302 and the cylindrical substrate 302, a high-frequency power source having an oscillation frequency of 80 MHz is installed, and a-Si is formed on the aluminum cylindrical substrate 302.
A film was formed, and a photoconductor for electrophotography was prepared. In the present embodiment, the ground electrode 305 is 1 / of the cylindrical base 302 in the circumferential direction.
The thing of the shape facing only the circumference was installed. Earth electrode 30
The size of 5 was determined by calculating the inductance L by approximating the rotation axis of the deposited film forming apparatus 3 to a column and calculating the value of the capacitor of the present invention.

【0108】成膜条件として、実施例4と同様に表5に
示された製造条件に従って成膜を行った。
As in the case of Example 4, the film was formed under the manufacturing conditions shown in Table 5.

【0109】実施例6による各々の感光体の評価は実施
例1と同様に行ったところ、いずれの感光体も実施例1
と同様の良好な結果が得られた。
The evaluation of each photoconductor in Example 6 was performed in the same manner as in Example 1.
The same good results as those described above were obtained.

【0110】更に得られた感光体をキャノン製複写機N
P−6650に設置し画像を出したところ、ハーフトー
ン画像にムラはなく、均一な画像が得られた。更に文字
原稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得ら
れた。また写真原稿の複写においても、原稿に忠実で鮮
明な画像を得ることができた。
Further, the obtained photoreceptor was transferred to a Canon copier N
When placed on P-6650 and an image was output, a uniform image was obtained without unevenness in the halftone image. Further, when the text original was copied, a clear image having a high black density was obtained. Also, in copying a photo original, a clear image faithful to the original could be obtained.

【0111】[0111]

【発明の効果】本発明による堆積膜形成装置によれば、
20MHz〜450MHzの高周波による成膜におい
て、画像欠陥を増加させることなく軸方向の膜厚ムラを
低減することができる。また50〜450MHzの高周
波によれば堆積速度がさらに向上する。
According to the deposited film forming apparatus of the present invention,
In film formation using a high frequency of 20 MHz to 450 MHz, it is possible to reduce the thickness unevenness in the axial direction without increasing image defects. In addition, the high frequency of 50 to 450 MHz further improves the deposition rate.

【0112】本発明によるところの堆積膜形成装置によ
れば、20MHz〜450MHzの高周波による成膜に
おいて、濃度ムラ、感度ムラ、画像のがさつきのない電
子写真感光体の製造が可能になる。
According to the apparatus for forming a deposited film according to the present invention, it is possible to manufacture an electrophotographic photosensitive member free from density unevenness, sensitivity unevenness, and image roughness in film formation at a high frequency of 20 MHz to 450 MHz.

【0113】また、本発明による堆積膜形成装置によれ
ば、従来のプラズマプロセスより高速の処理速度で比較
的大面積の基体を均一にプラズマ処理することが可能に
なる。
Further, according to the deposited film forming apparatus of the present invention, it is possible to uniformly perform plasma processing on a substrate having a relatively large area at a processing speed higher than that of a conventional plasma process.

【0114】さらに、本発明によるところの堆積膜形成
装置によれば、製造時間が短く低コストの電子写真用感
光体製造が可能になる。
Further, according to the deposited film forming apparatus according to the present invention, it is possible to manufacture an electrophotographic photosensitive member having a short manufacturing time and low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による1本の円筒状基体を成膜するのに
供される本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式図で
ある。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a deposited film forming apparatus of the present invention provided for forming one cylindrical substrate according to the present invention.

【図2】本発明による1本の円筒状基体を成膜するのに
供される本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式図で
ある。
FIG. 2 is a schematic view showing one example of a deposited film forming apparatus of the present invention used for forming one cylindrical substrate according to the present invention.

【図3】本発明による1本の円筒状基体を成膜するのに
供される本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式図で
ある。
FIG. 3 is a schematic view showing one example of a deposited film forming apparatus of the present invention used for forming one cylindrical substrate according to the present invention.

【図4】本発明による1本の円筒状基体を成膜するのに
供される本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式図で
ある。
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a deposited film forming apparatus of the present invention provided for forming one cylindrical substrate according to the present invention.

【図5】本発明による複数本の円筒状基体を成膜するの
に供される本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式図
である。
FIG. 5 is a schematic view showing an example of a deposited film forming apparatus of the present invention provided for forming a plurality of cylindrical substrates according to the present invention.

【図6】従来の堆積膜形成装置の一例を示す模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a conventional deposited film forming apparatus.

【図7】従来の複数本の円筒状基体を成膜するのに供さ
れる堆積膜形成装置の一例を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic view showing an example of a conventional deposited film forming apparatus provided for forming a plurality of cylindrical substrates.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200,300,400,500,600,7
00 堆積室 101,201,301,401,501,601,7
01 カソード電極 102,202,302,402,502,602,7
02 円筒状基体 103,203,403,503,603,703 補
助基体 104,204,304,404,504,604,7
04 基体加熱用ヒーター 105,205,305,405,505,605,7
05 回転軸 106,206,306,406,506 アース電極 107,207,307,407,507,607,7
07 原料ガス導入口 108,208,308,408,508,608,7
08 基体駆動用モーター 109,209,309,409,509,609,7
09 整合器 110,210,310,410,510,610,7
10 高周波電源 111,211,311,411,511,611,7
11 排気口
100, 200, 300, 400, 500, 600, 7
00 Deposition chambers 101, 201, 301, 401, 501, 601, 7
01 cathode electrode 102,202,302,402,502,602,7
02 cylindrical substrate 103, 203, 403, 503, 603, 703 auxiliary substrate 104, 204, 304, 404, 504, 604, 7,
04 Heater for heating substrate 105, 205, 305, 405, 505, 605, 7
05 Rotation axis 106, 206, 306, 406, 506 Earth electrode 107, 207, 307, 407, 507, 607, 7
07 Source gas inlets 108, 208, 308, 408, 508, 608, 7
08 Substrate drive motor 109, 209, 309, 409, 509, 609, 7
09 Matchers 110, 210, 310, 410, 510, 610, 7
10 High frequency power supply 111, 211, 311, 411, 511, 611, 7
11 Exhaust port

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−287760(JP,A) 特開 平6−302521(JP,A) 特開 平5−217915(JP,A) 特開 平3−240965(JP,A) 特開 昭60−116125(JP,A) 特開 平6−342764(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 C23C 16/50 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-287760 (JP, A) JP-A-6-302521 (JP, A) JP-A-5-217915 (JP, A) JP-A-3-240965 (JP) , A) JP-A-60-116125 (JP, A) JP-A-6-342764 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/205 C23C 16/50

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 排気手段と原料ガス供給手段を備えた真
空気密可能な堆積室内に基体加熱ヒーターを固定し、該
基体加熱ヒーターを外包するように、一方の放電電極を
兼ねた円筒状基体又は補助基体を取りつけた円筒状基体
を回転可能に設置し、別に設けられたカソード電極の間
に周波数20MHzから450MHzの高周波電力を印
加することによりグロー放電を生じさせ、このグロー放
電により堆積室内に導入された原料ガスからシリコンを
含む固体を前記円筒状基体上に堆積させて膜を形成する
プラズマCVD法による堆積膜形成装置において、 前記円筒状基体の母線方向の片方の端は該円筒状基体を
回転せしめ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ことを特徴とする堆積膜形
成装置。
1. A substrate heating heater is fixed in a vacuum-tight hermetic deposition chamber provided with an exhaust means and a raw material gas supply means, and a cylindrical substrate serving also as one of discharge electrodes is provided so as to enclose the substrate heating heater. A cylindrical base with an auxiliary base is rotatably installed, and a high-frequency power having a frequency of 20 MHz to 450 MHz is applied between a separately provided cathode electrode to generate a glow discharge, which is introduced into a deposition chamber by the glow discharge. In a deposition film forming apparatus by a plasma CVD method for forming a film by depositing a solid containing silicon from the source gas on the cylindrical substrate, one end in the generatrix direction of the cylindrical substrate is An apparatus for forming a deposited film, comprising: a non-contact grounding means that is grounded by a rotating shaft that rotates and the other end is grounded in a non-contact manner.
【請求項2】 前記非接触接地手段が、前記円筒状基体
又は前記補助基体と接触せずに隣接した状態で設置され
たアース電極との間でコンデンサを形成することにより
構成され、該コンデンサを介してアースと接続する機能
を有し、このときの該コンデンサの容量C(ファラッ
ド)が、前記高周波電力の周波数をf(ヘルツ)、前記
回転軸のインダクタンスをL(ヘンリー)とした時、 0.1(4π2 2 L)-1 ≦ C ≦ 10(4π2
2 L)-1 を満たすことを特徴とする請求項1に記載の堆積膜形成
装置。
2. The non-contact grounding means is formed by forming a capacitor between the cylindrical base or the auxiliary base and a ground electrode installed adjacent to the auxiliary base without contacting the cylindrical base or the auxiliary base. The capacitor C has a capacitance C (farad) at this time. When the frequency of the high-frequency power is f (hertz) and the inductance of the rotating shaft is L (Henry), 0 .1 (4π 2 f 2 L) −1 ≦ C ≦ 10 (4π 2
2. The deposited film forming apparatus according to claim 1, wherein f 2 L) -1 is satisfied.
【請求項3】 前記非接触接地手段が、アース電極との
間でコンデンサを形成し、前記コンデンサの容量C(フ
ァラッド)が、前記高周波電力の周波数をf(ヘル
ツ)、前記回転軸のインダクタンスをL(ヘンリー)と
した時、 0.5(4π2 2 L)-1 ≦ C ≦ 5(4π2
2 L)-1 を満たすことを特徴とする請求項1に記載の堆積膜形成
装置。
3. The non-contact grounding means forms a capacitor with a ground electrode, and the capacitance C (Farad) of the capacitor changes the frequency of the high frequency power to f (Hertz) and the inductance of the rotating shaft changes. When L (Henry), 0.5 (4π 2 f 2 L) −1 ≦ C ≦ 5 (4π 2 f
2. The deposited film forming apparatus according to claim 1, wherein 2 L) -1 is satisfied.
【請求項4】 前記コンデンサが、前記円筒状基体又は
前記補助基体の外周全体或いは外周の一部に設けられた
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の堆積膜形成装
置。
4. The deposition film forming apparatus according to claim 2, wherein the capacitor is provided on the entire outer circumference or a part of the outer circumference of the cylindrical base or the auxiliary base.
【請求項5】 前記コンデンサが、前記円筒状基体又は
前記補助基体の内周全体或いは内周の一部に設けられた
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の堆積膜形成装
置。
5. The deposited film forming apparatus according to claim 2, wherein the capacitor is provided on the entire inner circumference or a part of the inner circumference of the cylindrical base or the auxiliary base.
【請求項6】 前記円筒状基体が前記回転軸に平行に設
置され、該円筒状基体の母線方向上部を前記回転軸によ
り保持及び接地し、前記円筒状基体の母線方向下部を前
記コンデンサにより接地することを特徴とする請求項2
乃至5のいずれかに記載の堆積膜形成装置。
6. The cylindrical base is installed in parallel with the rotation axis, the upper part of the cylindrical base in the generatrix direction is held and grounded by the rotation axis, and the lower part of the cylindrical base in the generatrix is grounded by the capacitor. 3. The method according to claim 2, wherein
6. The deposited film forming apparatus according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 前記円筒状基体が前記回転軸に平行に設
置され、該円筒状基体の母線方向下部を前記回転軸によ
り保持及び接地し、前記円筒状基体の母線方向上部を前
記コンデンサにより接地することを特徴とする請求項2
乃至5のいずれかに記載の堆積膜形成装置。
7. The cylindrical base is installed parallel to the rotation axis, the lower part of the cylindrical base in the generatrix direction is held and grounded by the rotation axis, and the upper part of the cylindrical base in the generatrix is grounded by the capacitor. 3. The method according to claim 2, wherein
6. The deposited film forming apparatus according to any one of claims 1 to 5.
【請求項8】 複数の前記円筒状基体がカソード電極を
中心として同心円状に設置され、該円筒状基体に囲まれ
た空間の内部に前記カソード電極を設置したことを特徴
とする請求項1乃至7のいずれかに記載の堆積膜形成装
置。
8. The method according to claim 1, wherein a plurality of said cylindrical bases are installed concentrically around a cathode electrode, and said cathode electrode is installed inside a space surrounded by said cylindrical bases. 8. The deposited film forming apparatus according to any one of 7.
【請求項9】 前記グロー放電を生じさせる前記高周波
電力の発振周波数が50MHz以上450MHz以下で
あることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載
の堆積膜形成装置。
9. The deposition film forming apparatus according to claim 1, wherein an oscillation frequency of said high frequency power for causing said glow discharge is not less than 50 MHz and not more than 450 MHz.
【請求項10】 排気手段と原料ガス供給手段を備えた
真空気密可能な堆積室内に、一方の放電電極を兼ねた円
筒状基体又は補助基体を取りつけた円筒状基体を回転可
能に設置し、他方に設けられたカソード電極の間に周波
数20MHzから450MHzの高周波電力を印加する
ことにより前記原料ガス供給手段により導入された原料
ガスによって前記円筒状基体上に膜を形成するプラズマ
CVD法による堆積膜形成装置において、 前記円筒状基体の一端は前記円筒状基体を回転せしめる
回転軸により接地し、他端は非接触で接地する非接触接
地手段を設けたことを特徴とする堆積膜形成装置。
10. A vacuum-tightly sealed deposition chamber provided with an exhaust means and a source gas supply means, wherein a cylindrical substrate serving also as one of discharge electrodes or a cylindrical substrate having an auxiliary substrate mounted thereon is rotatably provided. Forming a film on the cylindrical substrate by using a source gas introduced by the source gas supply means by applying a high frequency power of a frequency of 20 MHz to 450 MHz between cathode electrodes provided in the substrate; In the apparatus, a non-contact grounding means is provided, in which one end of the cylindrical base is grounded by a rotation shaft for rotating the cylindrical base, and the other end is grounded in a non-contact manner.
【請求項11】 前記非接触接地手段は、アース電極と
の間でコンデンサを形成し、前記コンデンサの容量C
(ファラッド)が、前記高周波電力の周波数をf(ヘル
ツ)、前記回転軸のインダクタンスをL(ヘンリー)と
した時、 0.5(4π2 2 L)-1 ≦ C ≦ 5(4π2
2 L)-1 を満たすことを特徴とする請求項10に記載の堆積膜形
成装置。
11. The non-contact grounding means forms a capacitor with an earth electrode, and has a capacitance C of the capacitor.
(Farad), when the frequency of the high-frequency power is f (hertz) and the inductance of the rotating shaft is L (Henry), 0.5 (4π 2 f 2 L) −1 ≦ C ≦ 5 (4π 2 f)
The deposited film forming apparatus according to claim 10, wherein 2 L) -1 is satisfied.
【請求項12】 排気手段と原料ガス供給手段を備えた
真空気密可能な堆積室内に、一方の放電電極を兼ねた基
体又は補助基体を取りつけた基体を設置し、他方に設け
られたカソード電極の間に発振周波数50MHz以上4
50MHz以下の高周波電力を印加することにより前記
原料ガス供給手段により導入された原料ガスによって前
記基体上に膜を形成するプラズマCVD法による堆積膜
形成装置において、 前記基体の一端は接地し、他端は非接触で接地する非接
触接地手段を設けたことを特徴とする堆積膜形成装置。
12. A substrate serving also as a discharge electrode or an auxiliary substrate is provided in a vacuum-tight hermetic deposition chamber provided with an exhaust means and a source gas supply means, and a cathode electrode provided on the other side is provided. Oscillation frequency 50MHz or higher 4
In a deposition film forming apparatus by a plasma CVD method for forming a film on the substrate by using a source gas introduced by the source gas supply means by applying a high frequency power of 50 MHz or less, one end of the substrate is grounded and the other end is A non-contact grounding means for non-contact grounding is provided.
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