JP3387616B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体デバイス
や光学デバイス等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
バイス等に有用な結晶質、非単結晶質の機能性堆積膜、
絶縁膜、金属配線などの形成、或いはエッチングに好適
に用いられる成膜装置に関し、更に詳しくは、プラズマ
を励起源として用い基体に処理を行うプラズマ処理装置
であって、特に２０ＭＨｚ以上、４５０ＭＨｚ以下の高
周波を好適に使用可能なプラズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体などで使用されているプラズマ処
理装置にはそれぞれの用途に応じてさまざまな種類があ
る。例えば成膜などではプラズマＣＶＤ装置やプラズマ
ＣＶＤ法を用いた酸化膜、窒化膜の形成やアモルファス
シリコン系の半導体膜、又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、エッチング装置や方法
を用いた微細加工技術などさまざまにその特徴を生かす
技術が使用されている。

【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。

【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
材料形成にも使用出来るなど、さまざまな利点により使
用されている。

【０００５】従来、プラズマＣＶＤ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信周波数は
一般的に１３．５６ＭＨｚが用いられている。

【０００６】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２に示す。図
２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。

【０００７】減圧可能な反応容器２０１は円筒状であ
り、その反応容器形成体の一部は第２の電極２０６をも
なしている。反応容器２０１内には対向電極として被成
膜基体（電子写真感光体用基体）を兼ねる第１の電極２
０２が配置されている。第１の電極２０２の本体の上下
には補助基体２０７、２０８が取りつけられており、第
１の電極の一部を成している。膜厚及び膜特性の均一性
を向上させるために、第２の電極２０６の円筒軸方向の
縦寸法は第１の電極２０２及び補助基体２０７、２０８
の円筒軸方向の長さと同程度に設定されている。第１の
電極２０２は内部の加熱ヒーター２０３により内側より
加熱される。高周波電源２１２は整合回路２１１を介し
て第２の電極２０６に１か所のみ接続されている。２０
５は真空排気口、２０４はメインバルブ、２１０は原料
ガス導入バルブ、２０９は原料ガス導入口である。

【０００８】反応容器（堆積室）２０１内に第１の電極
を兼ねる被成膜基体２０２を設置し、メインバルブ２０
４を開け、排気口１０５を介して堆積室２０１を一旦排
気する。その後原料ガス導入口２１０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を調整する。
加熱用ヒーター２０３に通電し、披成膜基体を１００〜
４００℃の所望の温度に加熱する。

【０００９】その後、原料ガス導入バルブ２１０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導
入し、数１０ｍＴｏｒｒから数Ｔｏｒｒの圧力に維持す
るよう排気速度を調整する。

【００１０】高周波電源２１２より１３．５６ＭＨｚの
高周波電力を整合回路２１１を介して第２の電極２０６
の１か所に供給して、第２の電極２０６と第１の電極２
０２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、第１の電極を兼ねた被成膜基体２０３上
にａ−Ｓｉ膜を堆積する。この間、第１の電極は加熱ヒ
ーター２０３により１００〜４００℃程度に維持されて
いる。

【００１１】必要に応じて不図示の回転機構により被成
膜基体を回転させ、周方向の膜厚分布を改善しても良
い。

【００１２】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、良好な帯電能を得る
ためには少なくとも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る。

【００１３】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 Chemistry and Pla
smaProcessing, vol.7, No.3, (1987) p267-273）、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
出来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。

【００１４】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うと確
かに従来より高い堆積速度で作成することが出来ること
は確認出来た。しかし、この場合、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。

【００１５】すなわち、被成膜基体を回転させながら成
膜を行うと、確かに従来の膜の特性とほぼ同等の膜が堆
積される。しかし、成膜炉のコスト低減、メンテナンス
の煩雑さを少なくするといった目的で被成膜基体の回転
機構を省略し、更に装置の操作性を向上させるために整
合回路から第２の電極に高周波電力を供給するための配
線の長さを変更した場合、高周波電力の整合が充分取れ
ずに放電が不安定になったり、場合によっては放電が立
たないといった状況が発生し周方向の膜質が異なること
が判明した。つまり、被成膜基体を回転させない場合は
放電が不安定になると成膜炉内のプラズマ状態は周方向
でかなり偏在化しており、場所による膜質が異なってし
まう事が明確になった。

【００１６】更に、周方向の膜質の良好な部分では被成
膜基体を回転させて成膜した感光ドラムよりも特性に優
れ、反対に周方向の膜質の劣っている部分では回転させ
た感光ドラムの特性よりも劣っている事が判明した。す
なわち、被成膜基体を回転させて成膜した感光ドラムは
特性の劣った膜と優れた膜が積層状となり、平均的な特
性が得られているものと推測される。

【００１７】以上より、周波数が２０ＭＨｚ以上４５０
ＭＨｚ以下の高周波電力を用いた成膜では、被成膜基体
を静止状態で、しかも第２の電極から整合回路間の距離
を長くすると放電が不安定になったり、場合によっては
放電が立たない等の現象が発生し、その結果、膜特性に
ムラが生じ電子写真感光体のような比較的大面積の被加
工体においては実用上問題となるような画像ムラが生じ
る場合があった。

【００１８】このような膜特性のムラは電子写真感光体
のみならず、画像入力用ラインセンサー、撮像デバイ
ス、光起電力デバイス等に有用な結晶質、又は非単結晶
質の機能性堆積膜を形成する場合に大きな問題となる。
又ドライエッチング、スパッタ等のほかのプラズマプロ
セスにおいても、周波数が２０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ
以下の高周波電力を用いた場合には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。

【００１９】この様に、高周波電力のマッチングを取る
為の整合回路２１１からカソード電極２０６までの取り
回しの配線距離が長くなると配線自体のインダクタンス
が大きくなり整合が充分取れなくなる場合が有ることを
知見した。この為、放電が不安定になったり場合によっ
ては、放電が立たない状況が発生するといった問題があ
り、整合回路からカソード電極までの配線の自由度が極
端に狭いため多々検討を進める上で配線等の自由度の広
い装置構成が望まれていた。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
ような従来の問題点を克服し、従来のプラズマプロセス
では達成出来なかった高速の処理速度で比較的大面積の
基体を均一に、しかも安定的にプラズマ処理することが
可能なプラズマ処理装置を提供することにある。

【００２１】更には、製造時間が短く低コストであり、
画像特性に優れた電子写真用感光体を効率よく安定的に
製造するのに最適なプラズマ処理装置を提供する事を目
的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装
置は、排気手段に接続され、と原料ガス供給手段を備え
た真空気密が可能な堆積室内に設置された被成膜基体を
兼ねる円筒状の第１の電極と、この第１の電極を外包
し、かつ同心円状に設置された円筒状の第２の電極に、
放電周波数が２０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の高周波
電力を印加することにより第１の電極と第２の電極の間
で放電を生じさせるプラズマ処理装置において、前記高
周波電力の供給経路上の整合回路よりも第２の電極に近
い位置に１ｐＦ以下２０ｐＦ以下の低容量の高圧コンデ
ンサを直列に設けることを特徴とする。

【００２３】

【作用】本発明者らは、被成膜基体を静止状態で２０Ｍ
Ｈｚ以上４５０ＭＨｚ以下の高周波電力を用いて更に、
第２の電極（カソード）２０６と整合回路２１１間の距
離を変化させて成膜を行った場合の放電を安定させる為
に鋭意検討を行った。

【００２４】その結果、現在理由は定かではないが２０
ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下という、いわゆるＶＨＦ領
域の高周波を用いる場合、第２の電極と整合回路間を接
続する配線のインダクタンス成分が無視出来なくなるも
のと考えられる。つまり２０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚの
高周波を用いる場合、整合回路から第２の電極までの配
線距離が長くなるにつれて配線自体のインダクタンスが
大きくなり整合が充分取れなくなってしまう等、の問題
があり配線距離は出来るだけ短くしなければならず整合
回路から第２の電極までの配線距離がある一点に限定さ
れてしまうため装置の自由度は極めて狭い構成に限られ
てしまう事が判明した。

【００２５】以上の実験から、２０ＭＨｚ以上４５０Ｍ
Ｈｚの高周波を用いる成膜装置において、前記高周波電
力の供給経路のインダクタンスを極力小さくすることに
よって、マッチングの取れたパワーを安定的に供給出来
れば、被成膜装置基体を回転させなくても充分な電力が
配線距離に関係なく供給出来る為、堆積膜の膜質をも向
上させる可能性や、装置構成としての自由度が向上する
等の可能性があることの見解に至った。

【００２６】本発明は以上の知見に基づき、第２の電極
に２０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の高周波電源を安定
的に印加し、周方向全体に充分な高周波電力を供給する
ために高周波電力の供給経路上特に、第２の電極の近傍
に１ｐＦ〜２０００ｐＦの低容量の高圧コンデンサを設
け、配線のインダクタンスを打ち消すことによって高周
波電力の整合器と第２の電極間が如何なる距離の場合で
も安定してマッチングを取り、効率よく高周波電力を供
給しようとするものである。１ｐＦ〜２０００ｐＦの場
合には、それ以外の範囲に比べ、本発明の効果は顕著と
なる。

【００２７】高周波電源から整合回路及び、低容量の高
圧コンデンサを介して第２の電極に高周波電力を供給す
る際、低容量の高圧コンデンサの設置位置は整合回路か
ら第２の電極までの取り回しの配線経路上で出来るだけ
第２の電極に近い位置であることが本発明効果をより顕
著に達成する上で望ましい。低容量の高圧コンデンサか
ら第２の電極までの配線距離が長くなると整合を充分取
ることが出来なくなる場合があるためである。

【００２８】以下、図面を用いて本発明を具体的に説明
する。

【００２９】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製に好適なものである。
図１において１０１は堆積膜を形成するための堆積室で
ありメインバルブ１０４によって不図示の排気装置に接
続されている。１０９は原料ガスを堆積室に導入するた
めの原料ガス導入管であり、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はアースに接続さ
れた被成膜基体を兼ねる第１の電極であり、被成膜基体
の上下には補助基体１０７及び１０８が設けてある。
又、被成膜基体は必要に応じて不図示の回転機構により
回転させることによって、周方向の更なる均一化を図っ
てもよい。１１２は２０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の
高周波を発生する高周波電源であり、高周波出力は１１
１の整合回路を介し、第２の電極１０６に高周波電力の
供給用配線１１３により低容量の高圧コンデンサ１１４
を介して印加されるように配線されている。図に示した
ように第２の電極１０６は堆積室１０１の内壁を兼ねて
いても構わない。もちろん、別途設けてもよい。

【００３０】整合回路１１１と第２の電極１０６との距
離及び、配線の長さに関しては装置の操作性に応じて整
合回路の配置を決定すれば良く、如何なる長さでも構わ
ない。

【００３１】第２の電極に高周波電力を導入する軸方向
の位置に関しては一般には第２の電極のほぼ中央に導入
されるが、必要に応じて軸方向の任意の位置に導入して
も本発明の効果は同様に得られる。

【００３２】整合回路１１１から第２の電極１０６まで
の配線１１３に用いる材料は、導電性が高いものなら何
でも使用出来る。又、配線自体のインダクタンスを出来
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出来るだけ
大きい形状が好ましい。一般的には平板状の形状が用い
られる。具体的な材料としては、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、或いはこれらの材料
の中の２種以上の複合材料などが好ましい。

【００３３】使用される高周波電源は、発信周波数が２
０ＭＨｚから４５０ＭＨｚであれば何でも使用すること
が出来る。又、出力は１０Ｗから５０００Ｗ以上まで、
装置に適した電力を発生することが出来ればいかなる出
力のものでも好適に使用出来る。更に、高周波電源の出
力変動率はいかなる値であっても本発明の効果を得るこ
とが出来る。

【００３４】使用される整合回路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
のでも好適に使用出来る。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
本発明の効果に全く影響はない。又、整合回路が配置さ
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、整合回路から第２の電極
までの間の配線のインダクタンスを出来るだけ小さくす
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。

【００３５】第２の電極の材質としては銅、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、およびこれらの
材料の中の２種以上の複合材料などが好適に用いられ
る。又、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。第２の電極は必要に
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。

【００３６】本発明の第１の電極は被成膜基体としての
役割があり、使用目的に応じた材質や形状などを有する
ものであれば良い。例えば形状に関しては、電子写真用
感光体に供する場合には円筒状が望ましいが、必要に応
じて、平板状や、その他の形状であっても良い。材質に
おいては銅、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、およびこれらの材料の中の２種以上の複合材
料、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
覆したものなどが使用出来る。

【００３７】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。

【００３８】まず、例えば表面を旋盤を用いて盤面加工
を施した被成膜基体（第１の電極を兼ねる）１０２に補
助基体１０７、１０８を取りつけ、堆積室１０１内の加
熱用ヒーター１０３に被成膜基体１０２及び補助基体１
０７、１０８を挿入する。

【００３９】次に、原料ガス導入バルブ１１０を閉と
し、メインバルブ１０４を開として排気口１０５を介し
て堆積室内を一旦排気した後、原料ガス導入バルブ１１
０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１０９より堆積室内に導入し、堆積室
内が所望の圧力になるように加熱用ガスの流量を調整す
る。その後、不図示の温度コントローラーを作動させて
基体１０２を加熱用ヒーター１０３により加熱し、基体
１０２が所望の温度に加熱されたところで原料ガス導入
バルブ１１０を閉じ、堆積室内へのガス流入を止める。

【００４０】堆積膜の形成は原料ガス導入バルブ１１０
を開として原料ガス導入口１０９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堆積室１０１内に導入し、
数１０ｍＴｏｒｒから数Ｔｏｒｒ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
１２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。この時、整合
回路１１１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、又、原料ガス導入バルブ１１０を閉じて、
原料ガスの堆積室１０１への流入を止めて堆積室内を一
旦高真空に引き上げた後に堆積膜の形成を終える。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
な操作が繰り返し行われる。

【００４１】

【実施例】以下、本発明を実験例及び実施例によって更
に詳しく説明する。

【００４２】（実験例１）図１に示した堆積膜形成装置
において周波数１０５ＭＨｚの高周波電源３１２を設置
し、表１の放電条件により放電実験を行った。本実験例
では、配線１１３には幅５ｃｍ長さ２０ｃｍの銅板を用
いた。又、２０ｐＦの高圧コンデンサを第２の電極１０
６の直前（第２の電極から５ｃｍの位置）に配置した。
その結果を表２に示す。

【００４３】（実験例２）図１に示した堆積膜形成装置
において周波数１０５ＭＨｚの高周波電源３１２を設置
し、表１の放電条件により放電実験を行った。本実験例
では、配線１１３には幅５ｃｍ長さ２０ｃｍの銅板を用
いた。又、２０ｐＦの高圧コンデンサを整合回路１１１
の直後に配置した。その結果を表２に示す。

【００４４】（実験例３）図１に示した堆積膜形成装置
において周波数１０５ＭＨｚの高周波電源３１２を設置
し、表１の放電条件により放電実験を行った。本実験例
では、配線１１３には幅５ｃｍ長さ２０ｃｍの銅板を用
いた。又、２０ｐＦの高圧コンデンサを整合回路１１１
の内部に配置した。その結果を表２に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】 表２の結果からコンデンサの設置位置は出来るだけ第２
の電極に近い位置に設置すれば、その効果がより顕著に
なることが判明した。

【００４７】（実施例１）図１に示した堆積膜形成装置
において周波数１０５ＭＨｚの高周波電源を設置し、ア
ルミニウム製の円筒状基体にａ−Ｓｉ膜を形成し、電子
写真感光体を作成した。本実施例では高周波電力の供給
用配線１１３は幅５ｃｍ、長さ１０ｃｍとし、１０ｐＦ
または２０ｐＦの高圧コンデンサを第２の電極１０６の
直前に配置した。尚、本実施例においては第２の電極１
０６の軸方向の中央に高周波電力を印加する様に設置
し、基体は静止状態とした。

【００４８】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００４９】（比較例１） 図２に示した堆積膜形成装置において周波数１０５ＭＨ
ｚの高周波電源を設置し、アルミニウム製の円筒状基体
にａ−Ｓｉ膜を形成し、電子写真感光体を作成した。本
実施例では高周波電力の供給用配線１１３は幅５ｃｍ、
長さ１０ｃｍとした。尚、本比較例においては第２の電
極１０６の軸方向の中央に高周波電力を印加する様に設
置し、基体は静止状態とした。

【００５０】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００５１】（実施例２）図１に示した堆積膜形成装置
において周波数１０５ＭＨｚの高周波電源を設置し、ア
ルミニウム製の円筒状基体にａ−Ｓｉ膜を形成し、電子
写真感光体を作成した。本実施例では高周波電力の供給
用配線１１３は幅５ｃｍ、長さ５０ｃｍとし、１０ｐＦ
または２０ｐＦの高圧コンデンサを第２の電極１０６の
直前に配置した。尚、本実施例においては第２の電極１
０６の軸方向の中央に高周波電力を印加する様に設置
し、基体は静止状態とした。

【００５２】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００５３】（比較例２） 図２に示した堆積膜形成装置において周波数１０５ＭＨ
ｚの高周波電源を設置し、アルミニウム製の円筒状基体
にａ−Ｓｉ膜を形成し、電子写真感光体を作成した。本
実施例では高周波電力の供給用配線１１３は幅５ｃｍ、
長さ５０ｃｍとした。尚、本比較例においては第２の電
極１０６の軸方向の中央に高周波電力を印加する様に設
置し、基体は静止状態とした。

【００５４】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００５５】（実施例３）図１に示した堆積膜形成装置
において周波数１０５ＭＨｚの高周波電源を設置し、ア
ルミニウム製の円筒状基体にａ−Ｓｉ膜を形成し、電子
写真感光体を作成した。本実施例では高周波電力の供給
用配線１１３は幅５ｃｍ、長さ１００ｃｍとし、１０ｐ
Ｆまたは２０ｐＦの高圧コンデンサを第２の電極１０６
の直前に配置した。尚、本実施例においては第２の電極
１０６の軸方向の中央に高周波電力を印加する様に設置
し、基体は静止状態とした。

【００５６】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００５７】（比較例３） 図２に示した堆積膜形成装置において周波数１０５ＭＨ
ｚの高周波電源を設置し、アルミニウム製の円筒状基体
にａ−Ｓｉ膜を形成し、電子写真感光体を作成した。本
実施例では高周波電力の供給用配線１１３は幅５ｃｍ、
長さ１００ｃｍとした。尚、本比較例においては第２の
電極１０６の軸方向の中央に高周波電力を印加する様に
設置し、基体は静止状態とした。

【００５８】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００５９】

【表３】 実施例１、２、３及び比較例１、２、３で作成した電子
写真用感光体は以下の方法で評価した。

【００６０】電子写真特性 各々の感光体についてキヤノン社製ＮＰ−５０６０改造
機によって帯電能、感度等の電子写真特性を評価した。 ・帯電能ムラ→帯電器に１０００μＡの電流を印加し感
光体表面にコロナ帯電を行い、表面電位計により感光体
の表面電位を測定した時の感光体一周分の電位差を測定
する。 ・感 度 →感光体を一定の暗部表面電位に帯電させ
る。その後、直ちに像露光を照射し明部表面電位が所定
の電位になる時の光量を感度とする。

【００６１】放電状況 高周波電力の入射波及び反射波を整合器によって調整し
たときの入射波及び反射波により放電状況を判断する。

【００６２】評価結果は以下のように示す。

【００６３】◎ 極めて良好 ○ 良好 △ 実用上問題なし × 実用上問題あり 以上の結果を表４にまとめて示す。従来の装置では装置
構成の自由度が極めて狭い事が判る。一方、本発明の装
置では装置構成の自由度が広く、安定した放電が得られ
作成した感光体の特性に関しても従来の装置構成で作成
した感光体よりも優れた特性が得られることが判明し
た。

【００６４】

【表４】

【００６５】（実施例４）図１に示した堆積膜形成装置
において高周波電源の周波数を２０ＭＨｚ、５０ＭＨ
ｚ、３００ＭＨｚ、４５０ＭＨｚとし、アルミニウム製
の円筒状基体にａ−Ｓｉ膜を形成し、４本の電子写真感
光体を作成した。本実施例では高周波電力の供給用配線
１１３は幅５ｃｍ、長さ１００ｃｍとし、１０ｐＦの高
圧コンデンサを第２の電極１０６の直前に配置した。
尚、本実施例においては第２の電極１０６の軸方向の中
央に高周波電力を印加する様に設置し、基体は静止状態
とした。

【００６６】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００６７】各々の電子写真感光体の評価は実施例１、
２、３と同様の方法で行った。

【００６８】以上の結果を表５にまとめて示す。いずれ
の電子写真感光体も実施例１、２、３と同様の良好な結
果が得られた。このことから、高周波電力の周波数は２
０〜４５０ＭＨｚであれば、いずれも本発明の効果が得
られることが判明した。

【００６９】更に、得られた電子写真感光体をキヤノン
社製複写機ＮＰ−５０６０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、文字原稿や写真原稿を複写したところ、黒
濃度が高く原稿に忠実で鮮明な画像を得ることが出来
た。

【００７０】

【表５】

【００７１】（比較例４）図１に示した堆積膜形成装置
において高周波電源の周波数を１５ＭＨｚ、５００ＭＨ
ｚとし、アルミニウム製の円筒状基体にａ−Ｓｉ膜を形
成し、２本の電子写真感光体を作成した。本実施例では
高周波電力の供給用配線１１３は幅５ｃｍ、長さ１００
ｃｍとし、１０ｐＦの高圧コンデンサを第２の電極１０
６の直前に配置した。尚、本実施例においては第２の電
極１０６の軸方向の中央に高周波電力を印加する様に設
置し、基体は静止状態とした。

【００７２】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００７３】以上の結果、１５ＭＨｚ、５００ＭＨｚの
いずれの周波数でも放電の安定性に関しては実用上問題
のないレベルであったが、作成した膜の特性に関しては
１５ＭＨｚでは成膜速度が遅く、又、５００ＭＨｚでは
放電の均一性が悪く特性ムラや、膜厚ムラが発生してし
まうため、２０〜４５０ＭＨｚ以外の周波数では本発明
の膜特性の改善は不可能であることが判明した。

【００７４】（実施例５）図１に示した堆積膜形成装置
において周波数１０５ＭＨｚの高周波電源を設置し、ア
ルミニウム製の円筒状基体にａ−Ｓｉ膜を形成し、電子
写真感光体を作成した。本実施例では高周波電力の供給
用配線１１３は幅５ｃｍ、長さ１００ｃｍとし、１ｐ
Ｆ、５０ｐＦ、１００ｐＦ、５００ｐＦ、１０００ｐ
Ｆ、２０００ｐＦの高圧コンデンサを第２の電極１０６
の直前に配置した。尚、本実施例においては第２の電極
１０６の軸方向の中央に高周波電力を印加する様に設置
し、基体は静止状態とした。

【００７５】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００７６】各々の電子写真感光体の評価は実施例１、
２、３と同様の方法で行った。

【００７７】以上の結果を表６にまとめて示す。いずれ
の電子写真感光体も実施例１、２、３と同様の良好な結
果が得られた。このことから、高周波電力の周波数は１
ｐＦ〜２０００ｐＦであれば、本発明の効果がより顕著
に得られることが判明した。

【００７８】更に、得られた電子写真感光体をキヤノン
社製複写機ＮＰ−５０６０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、文字原稿や写真原稿を複写したところ、黒
濃度が高く原稿に忠実で鮮明な画像を得ることが出来
た。

【００７９】

【表６】 次に、１ｐＦ〜２０００ｐＦの範囲外の場合について調
べた。

【００８０】図１に示した堆積膜形成装置において周波
数１０５ＭＨｚの高周波電源を設置し、アルミニウム製
の円筒状基体にａ−Ｓｉ膜を形成し、電子写真感光体を
作成した。本実施例では高周波電力の供給用配線１１３
は幅５ｃｍ、長さ１００ｃｍとし、０．５ｐＦ、２５０
０ｐＦの高圧コンデンサを第２の電極１０６の直前に配
置した。尚、本実施例においては第２の電極１０６の軸
方向の中央に高周波電力を印加する様に設置し、基体は
静止状態とした。

【００８１】成膜条件として、表３に示した製造条件で
成膜を行った。

【００８２】その結果、０．５ｐＦ、２５００ｐＦのい
ずれの高圧コンデンサを使用しても表６の場合に比べる
と放電が立たず、ａ−Ｓｉ膜の形成ができなかった。こ
のことから１〜２０ｐＦのコンデンサでは、放電状況も
良好であり本発明の効果が極めて顕著に得られることが
判明した。

【００８３】

【発明の効果】高周波電力供給用の配線のインダクタン
スを低減することが可能となり第２の電極に効率良く高
周波電力を安定して供給する事が可能となった。更に
は、放電空間に充分な電力を均一に供給できることから
堆積膜の膜特性をも改善する事が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式図で
ある。

【図２】従来の堆積膜形成装置の一例を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１０１、２０１ 堆積室、 １０２、２０２ 第１の電極、 １０３、２０３ 加熱用ヒーター、 １０４、２０４ メインバルブ、 １０５、２０５ 排気口、 １０６、２０６ 第２の電極、 １０７、２０７ 補助基体、 １０８、２０８ 補助基体、 １０９、２０９ 原料ガス導入口、 １１０、２１０ 原料ガス導入バルブ、 １１１、２１１ 整合器、 １１２、２１２ 高周波電源、 １１３、２１３ 高周波電力の印加用配線、 １１４ 低容量の高圧コンデンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−8914（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−326494（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−201496（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−37648（ＪＰ，Ａ) Ｈ．Ｃｕｒｔｉｎｓ ｅｔ ａｌ．, Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｐｌａｓｍ ａ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ Ｅｒｅｑｕ ｅｎｃｙ ｆｏｒ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｌａ ｓｍａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ，米 国，1987年10月 ９日，Ｖｏｌ．７，Ｎ ｏ．３，ｐ．267−273 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05H 1/46 C23C 16/50 H01L 21/205

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気手段に接続され、原料ガス供給手段
   を備えた真空気密が可能な堆積室内に設置された被成膜
   基体を兼ねる円筒状の第１の電極と、この第１の電極を
   外包し、かつ同心円状に設置された円筒状の第２の電極
   に、放電周波数が２０ＭＨｚ以上４５０ＭＨｚ以下の高
   周波電力を印加することにより第１の電極と第２の電極
   の間で放電を生じさせるプラズマ処理装置において、前
   記高周波電力の供給経路上の整合回路よりも第２の電極
   に近い位置に１ｐＦ以上２０ｐＦ以下の低容量の高圧コ
   ンデンサを直列に設けることを特徴とするプラズマ処理
   装置。
2. 【請求項２】 前記高圧コンデンサの設置位置が、前記
   高周波電力の供給経路上において、第２の電極から５ｃ
   ｍの位置より近い位置であることを特徴とする請求項１
   に記載のプラズマ処理装置。
3. 【請求項３】 前記プラズマ処理装置はプラズマＣＶＤ
   装置であることを特徴とする請求項１または２に記載の
   プラズマ処理装置。