JP3406936B2 - Plasma CVD method using ultrashort wave and plasma CVD apparatus - Google Patents

Plasma CVD method using ultrashort wave and plasma CVD apparatus

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JP3406936B2
JP3406936B2 JP05177694A JP5177694A JP3406936B2 JP 3406936 B2 JP3406936 B2 JP 3406936B2 JP 05177694 A JP05177694 A JP 05177694A JP 5177694 A JP5177694 A JP 5177694A JP 3406936 B2 JP3406936 B2 JP 3406936B2
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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、均質にして均一膜厚の
大面積堆積膜の形成を高堆積速度で達成できる超短波を
使用するプラズマCVD法及び該プラズマCVD法を実
施するに適したプラズマCVD装置に関する。より詳細
には本発明は、従来のRFプラズマCVD法において使
用される周波数領域よりは高い領域の周波数を使用して
比較的高い堆積速度で、電子写真感光体等の大面積を有
するデバイス用の大面積堆積膜を均一膜厚で且つ均質膜
質で形成することを可能にするプラズマCVD法及び該
プラズマCVD法を実施するに適したプラズマCVD装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma CVD method using ultrashort waves capable of forming a large-area deposited film having a uniform thickness and a uniform film thickness at a high deposition rate, and a plasma suitable for carrying out the plasma CVD method. The present invention relates to a CVD device. More specifically, the present invention is directed to devices having large areas, such as electrophotographic photoreceptors, at relatively high deposition rates using frequencies in the region higher than those used in conventional RF plasma CVD processes. The present invention relates to a plasma CVD method capable of forming a large-area deposited film with a uniform film thickness and a uniform film quality, and a plasma CVD apparatus suitable for carrying out the plasma CVD method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体デバイスの製造において
は、いわゆるRFプラズマCVD法が繁用されている。
当該RFプラズマCVD法においては、13.56MH
zの高周波が電波法に基づく観点から一般的に使用され
ている。RFプラズマCVD法は、放電条件の制御が比
較的容易であり、得られる膜の膜質が優れているといっ
た利点を有するが、ガスの利用効率が低く、堆積膜の形
成速度が比較的小さいといった問題がある。この問題を
解決するについて、周波数2.45GHzのいわゆるマ
イクロ波を用いたマイクロ波CVD法が提案されてい
る。マイクロ波CVD法は、ガスの利用効率が高く、堆
積膜の形成速度を格段に大きくできるという利点がある
ものの、成膜時のプラズマ密度が極めて高くそれが故に
原料ガスの分解が急激になされて膜堆積が高速で行われ
ることから、緻密な堆積膜の形成を安定して行うのは極
めて難しいという問題がある。
2. Description of the Related Art In recent years, a so-called RF plasma CVD method has been widely used in the manufacture of semiconductor devices.
In the RF plasma CVD method, 13.56 MH
The high frequency of z is generally used from the viewpoint based on the Radio Law. The RF plasma CVD method has the advantages that the discharge conditions are relatively easy to control and the quality of the obtained film is excellent, but the gas utilization efficiency is low and the deposition film formation rate is relatively low. There is. In order to solve this problem, a microwave CVD method using a so-called microwave having a frequency of 2.45 GHz has been proposed. The microwave CVD method has an advantage that the gas utilization efficiency is high and the deposition rate of the deposited film can be remarkably increased, but the plasma density at the time of film formation is extremely high, which causes rapid decomposition of the source gas. Since film deposition is performed at high speed, it is extremely difficult to stably form a dense deposited film.

【0003】こうした背景から、最近13.56MHz
より高い周波数の30MHz〜150MHz程度の所謂
VHF領域の超短波を用いたプラズマCVD法について
の検討がなされてきている。例えばPlasma Ch
emistry and Plasma Proces
sing,Vol 7,No3,(1987)p267
−273(以下、「文献1」という。)には、容量結合
型のグロ−放電分解装置を使用して原料ガス(シランガ
ス)を周波数25〜150MHzの超短波エネルギ−で
分解してアモルファスシリコン(a−Si)膜を形成す
ることが記載されている。具体的には、文献1には、周
波数を20MHz〜150MHzの範囲で変化させてa
−Si膜の形成を行い、70MHzを使用した場合、膜
堆積速度が、21Å/secと最も大きくなり、これは
上述のRFプラズマCVD法の場合の5〜8倍程度形成
速度であること、及び得られるa−Si膜の欠陥密度、
光バンドギャップ及び導電率は、励起周波数によっては
あまり影響を受けないことが記載されている。しかし文
献1に記載の成膜は実験室規模のものであり、大面積の
膜の形成においてこうした効果が期待できるか否かにつ
いて全く触れるところはない。因に文献1には、高周波
(13.56MHz〜200MHz)の使用は、数μm
の厚さの要求される低コストの大面積a−Si:H薄膜
デバイスの高速プロセシングに興味ある展望を開くとし
て、単に可能性を示唆するにとどまっている。この点
は、後述する本発明者らが行った実験結果から明らかな
ように、所謂VHF領域の超短波エネルギ−の使用はガ
スの高分解効率と高堆積速度をもたらしはするものの、
実用に供し得る大面積堆積膜の形成は難しいことであ
る。また、特開平3−64466号公報(以下、「文献
2」という。)には、20MHz以上(好適には30M
Hz〜50MHz)の超短波エネルギ−を使用して円筒
状基体上にアモルファスシリコン系半導体膜を形成する
方法が開示されている。具体的には、原料ガスを反応室
内に導入し、該反応室を10-4〜0.2Torrのガス
圧に設定し、前記原料ガスの流量に対する比率で0.1
〜10w/sccmに相当する量の超短波エネルギ−を
前記反応室に導入して、グロ−放電を発生させ、アモル
ファスシリコン系半導体膜を形成する方法が開示されて
いる。文献2の方法によれば、成膜速度10μm/ho
ur以上が得られ、得られる堆積膜の膜厚のムラを20
%以下に小さくできるとされている。
Against this background, recently 13.56 MHz
Studies have been made on a plasma CVD method using a so-called VHF region in the so-called VHF region having a higher frequency of about 30 MHz to 150 MHz. For example, Plasma Ch
emissary and Plasma Procedures
sing, Vol 7, No3, (1987) p267
-273 (hereinafter referred to as "Reference 1") uses a capacitively coupled glow discharge decomposer to decompose a raw material gas (silane gas) with ultrashort wave energy having a frequency of 25 to 150 MHz and amorphous silicon (a). -Si) film formation is described. Specifically, in Document 1, the frequency is changed in the range of 20 MHz to 150 MHz, and
-When a Si film is formed and 70 MHz is used, the film deposition rate becomes the highest at 21 Å / sec, which is about 5 to 8 times the formation rate in the case of the above-mentioned RF plasma CVD method, and Defect density of the obtained a-Si film,
It is stated that the optical bandgap and conductivity are not significantly affected by the excitation frequency. However, the film formation described in Reference 1 is of a laboratory scale, and there is no mention of whether such effects can be expected in the formation of a large-area film. Incidentally, in Reference 1, the use of high frequency (13.56 MHz to 200 MHz) is several μm.
It merely suggests the possibility as it opens an interesting perspective on high-speed processing of low-cost large-area a-Si: H thin-film devices, which require a large thickness. As will be apparent from the results of experiments conducted by the present inventors, which will be described later, this point, although the use of so-called VHF energy in the VHF region brings about high gas decomposition efficiency and high deposition rate,
It is difficult to form a large-area deposited film that can be put to practical use. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 3-64466 (hereinafter referred to as "reference 2") discloses that the frequency is 20 MHz or higher (preferably 30 M).
It discloses a method of forming an amorphous silicon based semiconductor film on a cylindrical substrate by using ultra high frequency energy of (Hz to 50 MHz). Specifically, a raw material gas is introduced into the reaction chamber, the reaction chamber is set to a gas pressure of 10 −4 to 0.2 Torr, and the flow rate of the raw material gas is set to 0.1.
Disclosed is a method of forming an amorphous silicon-based semiconductor film by introducing a microwave energy of an amount corresponding to -10 w / sccm into the reaction chamber to generate a glow discharge. According to the method of Reference 2, the film forming rate is 10 μm / ho
ur or more, and the unevenness of the thickness of the obtained deposited film is reduced to 20
It is said that it can be reduced to less than%.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献2
の方法では上述した周波数領域を越える周波数の超短波
エネルギ−を使用して上述した膜堆積速度の膜堆積速度
を達成しようとしても満足のゆく結果は得られない。即
ち、後述するように本発明者らは、周波数40MHz以
上の高周波電源を用いて文献2に記載の方法を実施して
みたところ、周波数60MHz以上の場合、円筒状基体
の軸方向及び周方向のそれぞれについて堆積膜の膜厚に
はムラが生じ、良質の膜を高堆積速度で得ることはでき
ないことが判明した。
[Patent Document 2]
In the above method, even if an attempt is made to achieve the above-mentioned film deposition rate using ultra-short wave energy having a frequency exceeding the above-mentioned frequency range, a satisfactory result cannot be obtained. That is, as will be described later, the present inventors tried the method described in Document 2 using a high frequency power source having a frequency of 40 MHz or more. When the frequency was 60 MHz or more, the axial direction and the circumferential direction of the cylindrical substrate were It was found that the film thickness of the deposited film was uneven for each of them, and a good quality film could not be obtained at a high deposition rate.

【0005】本発明の主たる目的は、従来技術における
上述した問題点を解決し、円筒状基体の表面上に該円筒
状基体の軸方向、及び周方向のいずれの方向に関して
も、膜厚が極めて均一で且つ均質膜質である高品質な堆
積膜を高速度で形成し得るVHF領域の高周波を使用す
るプラズマCVD法(以下、“VHFプラズマCVD
法”という)を提供することにある。
The main object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, and to make the film thickness on the surface of the cylindrical substrate extremely in both the axial direction and the circumferential direction of the cylindrical substrate. A plasma CVD method (hereinafter referred to as "VHF plasma CVD") using a high frequency in the VHF region capable of forming a high-quality deposited film having a uniform and uniform film quality at a high speed.
Law ”).

【0006】本発明の更なる目的は、高周波電源の周波
数増加に伴う高周波電力の損失を防止し、効率的にプラ
ズマを生起し得るVHFプラズマCVD法を提供するこ
とにある。
A further object of the present invention is to provide a VHF plasma CVD method capable of preventing the loss of high frequency power due to an increase in the frequency of the high frequency power source and efficiently generating plasma.

【0007】本発明の他の目的は、円筒状基体の周囲に
設けられたカソ−ド電極が、円筒状基体の軸方向に関し
て電気的に複数に分割されており、該分割されたカソ−
ド電極のそれぞれに高周波電力供給手段を介して周波数
60MHz〜300MHzの範囲の超短波エネルギ−を
供給して反応容器内にプラズマを生起させ円筒状基体上
に堆積膜を形成するVHFプラズマCVD法を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is that the cathode electrode provided around the cylindrical base body is electrically divided into a plurality of portions in the axial direction of the cylindrical base body, and the divided cathodes are separated.
Provided is a VHF plasma CVD method in which ultra-high frequency energy in a frequency range of 60 MHz to 300 MHz is supplied to each of the electrode electrodes through a high frequency power supply means to generate plasma in a reaction vessel and form a deposited film on a cylindrical substrate. To do.

【0008】本発明の更に別の目的は、円筒状基体をと
り囲むカソ−ド電極が、円筒状基体の軸方向に関して電
気的に複数に分割され、該分割された各カソ−ド電極の
それぞれに高周波電力供給手段を介して周波数60MH
z〜300MHzの範囲の超短波エネルギ−を供給する
ようにしたプラズマCVD装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is that a cathode electrode surrounding a cylindrical substrate is electrically divided into a plurality of portions in the axial direction of the cylindrical substrate, and each of the divided cathode electrodes is separated. Frequency of 60 MH via high frequency power supply means
Another object of the present invention is to provide a plasma CVD apparatus adapted to supply ultrashort wave energy in the range of z to 300 MHz.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明のVHFプラズマCVD法は、次の2つの態様を包
含する。即ち、本発明の第1の態様は、減圧下の反応容
器内に堆積膜形成用の原料ガスを供給し、前記反応容器
内に配される回転可能な円筒状基体の周囲に設けられた
カソ−ド電極にVHF帯高周波電源で発生させた高周波
電力を高周波電力供給手段を介して供給し、前記円筒状
基体と前記カソ−ド電極との間にプラズマを発生させて
前記円筒状基体表面上に堆積膜を形成するVHFプラズ
マCVD法であって、前記カソ−ド電極は、一つの前記
円筒状基体の軸方向に関して電気的に複数に分割されて
おり、分割された前記カソ−ド電極のそれぞれに前記高
周波電力供給手段を介して周波数60MHz〜300M
Hzの範囲の超短波エネルギ−を供給して前記反応容器
内にプラズマを生起させ前記円筒状基体上に堆積膜を形
成することを特徴とするものである。
The VHF plasma CVD method of the present invention which achieves the above object includes the following two aspects. That is, the first aspect of the present invention is to supply a raw material gas for forming a deposited film into a reaction vessel under reduced pressure and to provide a cathode provided around a rotatable cylindrical substrate arranged in the reaction vessel. High frequency power generated by a VHF band high frequency power source is supplied to the cathode electrode through a high frequency power supply means, and plasma is generated between the cylindrical substrate and the cathode electrode to form a surface of the cylindrical substrate. deposited film a VHF plasma CVD method for forming the a, the cathode - cathode electrode is electrically divided into a plurality in the axial direction of one of said cylindrical body, split by said cathode - cathode electrode Frequency of 60 MHz to 300 M via the high-frequency power supply means.
Ultrashort wave energy in the range of Hz is supplied to generate plasma in the reaction vessel to form a deposited film on the cylindrical substrate.

【0010】本発明の第2の態様は、減圧下の反応容器
内に堆積膜形成用の原料ガスを供給し、前記反応容器内
に配される回転可能な円筒状基体の周囲に設けられたカ
ソ−ド電極にVHF帯高周波電源で発生させた高周波電
力を高周波電力供給手段を介して供給し、前記円筒状基
体と前記カソ−ド電極との間にプラズマを発生させて前
記円筒状基体表面上に堆積膜を形成するVHFプラズマ
CVD法であって、前記カソ−ド電極は、一つの前記円
筒状基体の軸方向に関して電気的に複数に分割されてお
、分割された前記カソ−ド電極のそれぞれが独立して
高周波電力供給手段に接続する複数の接続点を有し、そ
れら複数の接続点を介して周波数60MHz〜300M
Hzの範囲の超短波エネルギ−を供給して前記反応容器
内にプラズマを生起させ前記円筒状基体上に堆積膜を形
成することを特徴とするものである。
In a second aspect of the present invention, a raw material gas for forming a deposited film is supplied into a reaction vessel under reduced pressure and is provided around a rotatable cylindrical substrate arranged in the reaction vessel. The high frequency power generated by the VHF band high frequency power supply is supplied to the cathode electrode through the high frequency power supply means, and plasma is generated between the cylindrical substrate and the cathode electrode to form the surface of the cylindrical substrate. a VHF plasma CVD method for forming a deposited film on the cathode - cathode electrode is electrically divided into a plurality in the axial direction of one of said cylindrical body, split by said cathode - de Each of the electrodes has a plurality of connection points independently connected to the high frequency power supply means, and the frequency is 60 MHz to 300 M via the plurality of connection points.
Ultrashort wave energy in the range of Hz is supplied to generate plasma in the reaction vessel to form a deposited film on the cylindrical substrate.

【0011】本発明は、上記プラズマCVD法を実施す
るに適したプラズマCVD装置を包含する。即ち、本発
明のプラズマCVD装置は、以下の2つの態様を包含す
る。即ち、第1の装置態様は、減圧できる反応容器、該
反応容器内に堆積膜形成用の原料ガスを供給する原料ガ
ス供給手段、前記反応容器内に配された回転可能な基体
保持手段、前記基体保持手段に配される円筒状基体をと
り囲むように設けられたカソ−ド電極及びVHF帯高周
波電源を有し、前記VHF帯高周波電源で発生させた高
周波電力を高周波電力供給手段を介して前記カソ−ド電
極に供給し、前記円筒状基体と前記カソ−ド電極との間
にプラズマを発生させて前記円筒状基体表面上に堆積膜
を形成するプラズマCVD装置であって、前記カソ−ド
電極は、一つの前記円筒状基体の軸方向に関して電気的
に複数に分割され、分割された各カソ−ド電極のそれぞ
れに前記高周波電力供給手段を介して周波数60MHz
〜300MHzの範囲の超短波エネルギ−を供給するよ
うにしたことを特徴とするものである。
The present invention includes a plasma CVD apparatus suitable for carrying out the above plasma CVD method. That is, the plasma CVD apparatus of the present invention includes the following two modes. That is, the first apparatus mode includes a reaction vessel capable of depressurizing, a raw material gas supply means for supplying a raw material gas for forming a deposited film into the reaction vessel, a rotatable substrate holding means arranged in the reaction vessel, A cathode electrode and a VHF band high frequency power source are provided so as to surround a cylindrical substrate disposed in the substrate holding means, and the high frequency power generated by the VHF band high frequency power source is supplied via the high frequency power supply means. A plasma CVD apparatus for supplying a plasma to the cathode electrode to generate plasma between the cylindrical substrate and the cathode electrode to form a deposited film on the surface of the cylindrical substrate. cathode electrode is electrically divided into a plurality in the axial direction of one of said cylindrical body, each being divided cathode - frequency through the radio-frequency power supply means to each of the cathode electrode 60MHz
It is characterized in that ultrashort wave energy in the range of up to 300 MHz is supplied.

【0012】第2の装置態様は、減圧できる反応容器、
該反応容器内に堆積膜形成用の原料ガスを供給する原料
ガス供給手段、前記反応容器内に配された基体保持手
段、前記基体保持手段に配される円筒状基体をとり囲む
ように設けられたカソ−ド電極及びVHF帯高周波電源
を有し、前記VHF帯高周波電源で発生させた高周波電
力を高周波電力供給手段を介して前記カソ−ド電極に供
給し、前記円筒状基体と前記カソ−ド電極との間にプラ
ズマを発生させて前記円筒状基体表面上に堆積膜を形成
するプラズマCVD装置であって、前記カソ−ド電極
は、一つの前記円筒状基体の軸方向に関して電気的に複
数に分割され、分割された各カソ−ド電極のそれぞれが
独立して高周波電力供給手段に電気的に接続する複数の
接続点を有し、それら複数の接続点を介して周波数60
MHz〜300MHzの範囲の超短波エネルギ−を各カ
ソ−ド電極に供給するようにしたことを特徴とするもの
である。
A second apparatus mode is a reaction vessel capable of reducing pressure,
A raw material gas supply means for supplying a raw material gas for forming a deposited film into the reaction vessel, a substrate holding means arranged in the reaction vessel, and a cylindrical substrate arranged in the substrate holding means are provided so as to surround the substrate. And a cathode electrode and a VHF band high frequency power source, and the high frequency power generated by the VHF band high frequency power source is supplied to the cathode electrode through a high frequency power supply means to supply the cylindrical substrate and the cathode. A plasma CVD apparatus for forming a deposited film on the surface of the cylindrical substrate by generating plasma between the cathode electrode and the cathode electrode, wherein the cathode electrode is electrically connected in the axial direction of one of the cylindrical substrates. is divided into a plurality, each has been split cathode - each cathode electrode is independently a plurality of connection points for electrically connecting to the high-frequency power supply means, frequency 60 via a plurality of connection points
It is characterized in that ultrashort wave energy in the range of MHz to 300 MHz is supplied to each cathode electrode.

【0013】本発明によれば、円筒状基体の表面上に該
円筒状基体の軸方向、及び周方向のいずれの方向に関し
ても、膜厚及び膜質が極めて均一である高品質の堆積膜
を高堆積速度で安定して形成することができる。一般に
成膜に使用する高周波電力についてその周波数を増大す
る場合、その増大に伴って当該高周波エネルギ−の損失
が増大するが、本発明においてはかなり大きい周波数領
域の超短波エネルギ−を使用するにも拘らず、そうした
エネルギ−損失は極めて少なく、効率的に原料ガスが分
解されて所望のプラズマが生起するので所望の堆積膜を
高速度で形成することができる。
According to the present invention, a high-quality deposited film having extremely uniform film thickness and film quality can be formed on the surface of a cylindrical substrate in both the axial direction and the circumferential direction of the cylindrical substrate. It can be stably formed at the deposition rate. Generally, when the frequency of the high frequency power used for film formation is increased, the loss of the high frequency energy increases with the increase, but the present invention is concerned with the use of very high frequency energy in a very large frequency range. However, such energy loss is extremely small and the source gas is efficiently decomposed to generate a desired plasma, so that a desired deposited film can be formed at a high speed.

【0014】本発明者らは、従来のVHFプラズマCV
D技術における上述した問題を解決し、上述した本発明
の目的を達成すべく下述する実験を行った。本発明は、
該実験を介して得られた後述する知見に基づいて完成し
たものである。
The present inventors have found that the conventional VHF plasma CV
The experiments described below were conducted in order to solve the above-mentioned problems in the D technique and achieve the above-mentioned object of the present invention. The present invention is
It was completed based on the below-mentioned findings obtained through the experiment.

【0015】(実験−1)上述した文献2(特開平3−
64466号公報)に記載された技術に基づいて実験を
行った。即ち、種々の周波数の高周波電源を用いて複数
のアモルファスシリコン膜を感光層とする電子写真感光
体を作製した。それぞれの電子写真感光体の作製におい
て高周波電源の周波数が堆積膜の膜厚のムラ、成膜速度
に及ぼす影響について観察した。また、得られた電子写
真感光体の特性について観察した。それぞれの電子写真
感光体は、図1に示すプラズCVD装置を共用して作製
した。図1において、100は反応容器を示す。反応容
器100は、ベ−スプレ−ト101と、該ベ−スプレ−
ト101上に配された円筒状の絶縁部材102A、円筒
状(内径208mm、長さ400mm)のカソ−ド電極
103、及び円筒状の絶縁部材102Bからなる。11
5は反応容器100の上蓋である。105Aは基体ホル
ダ−であり、該基体ホルダ−は内部にヒ−タ−支柱10
5A’を有している。105A”は、ヒ−タ−支柱10
5A’取りつけられた基体加熱用ヒ−タ−である。10
6は、基体ホルダ−105A上に配設された円筒状基体
である。105Bは円筒状基体106の補助保持部材で
ある。基体ホルダ−105Aは、その内部にモ−タ−に
連結した回転機構(図示せず)を備えていて、必要によ
り回転できるようにされている。107は、排気バルブ
を備えた排気パイプであり、該排気パイプは、真空ポン
プを備えた排気機構107’に連通している。108
は、ガスボンベ、マスフロ−コントロ−ラ−、バルブ等
で構成された原料ガス供給系である。原料ガス供給系1
08は、ガス供給パイプ117を介して複数のガス放出
孔を備えたガス放出パイプ116と接続している。原料
ガスはガス放出パイプ116の複数のガス放出孔を介し
て反応容器内に供給される。111は高周波電源であ
る。高周波電源111からの高周波電力は高周波電力供
給線118及び整合回路109を介してカソ−ド電極1
03に供給される。104はシ−ルド壁である。
(Experiment-1) The above-mentioned document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 3-
An experiment was conducted based on the technique described in Japanese Patent No. 64466). That is, electrophotographic photoreceptors having a plurality of amorphous silicon films as photosensitive layers were produced by using high frequency power sources of various frequencies. The influence of the frequency of the high frequency power source on the unevenness of the thickness of the deposited film and the film formation rate was observed in the production of each electrophotographic photosensitive member. Further, the characteristics of the obtained electrophotographic photosensitive member were observed. Each electrophotographic photosensitive member was manufactured by sharing the plasma CVD apparatus shown in FIG. In FIG. 1, 100 is a reaction container. The reaction container 100 includes a base plate 101 and the base plate 101.
A cylindrical insulating member 102A, a cylindrical (inner diameter 208 mm, length 400 mm) cathode electrode 103, and a cylindrical insulating member 102B are arranged on the boot 101. 11
Reference numeral 5 is an upper lid of the reaction container 100. 105A is a base holder, and the base holder is internally provided with a heater support 10.
It has 5A '. 105A "is a heater support 10
5A 'is a heater for heating the substrate. 10
Reference numeral 6 is a cylindrical substrate arranged on the substrate holder 105A. 105B is an auxiliary holding member for the cylindrical substrate 106. The base body holder 105A is provided with a rotating mechanism (not shown) connected to the motor therein so that it can rotate as necessary. Reference numeral 107 denotes an exhaust pipe having an exhaust valve, and the exhaust pipe communicates with an exhaust mechanism 107 'having a vacuum pump. 108
Is a source gas supply system including a gas cylinder, a mass flow controller, a valve, and the like. Raw material gas supply system 1
08 is connected to a gas discharge pipe 116 having a plurality of gas discharge holes via a gas supply pipe 117. The raw material gas is supplied into the reaction vessel through a plurality of gas emission holes of the gas emission pipe 116. 111 is a high frequency power supply. The high frequency power from the high frequency power supply 111 is passed through the high frequency power supply line 118 and the matching circuit 109 to the cathode electrode 1.
03. 104 is a shield wall.

【0016】本実験では、直径108mm、長さ358
mm、厚さ5mmのAl製円筒状基体を18本用意し
た。図1に示したプラズマCVD装置を使用し、それぞ
れのAl製基体上に第1表及び第2表に示す条件で、電
荷注入阻止層、光導電層及び表面保護層をこの順序で形
成し、電子写真用感光体を作製した。この手法で18個
の電子写真感光体(試料No.1a,2a,2b,3
a,3b,4a,4b,5a,5b,6a,6b,7
a,7b,8a,8b,9a,9b及び10a)を作製
した。これら電子写真感光体試料の中、“a”の記号を
付したものは、成膜時円筒状基体を回転させたものであ
り、“b”の記号を付したものは、成膜時円筒状基体を
回転させなかったものである。Al製円筒状基体106
を基体ホルダ−105A上に配置した後、反応容器10
0内を排気機構107’を作動して排気し、反応容器1
00内を1×10−6Torrの圧力に調整した。つい
で、ヒ−タ−105”に通電して円筒状基体106を2
50℃の温度に加熱保持した。ついで第1表の電荷注入
阻止層の欄に示す条件で電荷注入阻止層の形成を行っ
た。即ち、原料ガス供給手段108からがガス供給パイ
プ117及びガス放出パイプ116を介して、SiH
ガス、Hガス、NOガス、Bガスをそれぞれ、
500sccm、10sccm、10sccm、200
0ppmの流量で反応容器内に導入し、該反応容器内を
50mTorr或は500mTorrの圧力に調整し
た。こうしたところで、高周波電源111により第2表
に示す周波数13.56MHz乃至350MHzの高周
波を発生させ、該高周波を高周波電力供給線118及び
整合回路109を介してカソ−ド電極103に供給し
た。ここで高周波電源111としては上述した範囲の周
波数が与えられるよう、所定の高周波電源を用いた。整
合回路109は、当該高周波電源の周波数に応じて適宜
調整した。かくして円筒状基体106とカソ−ド電極1
03で囲まれた空間において、上記原料ガスは高周波エ
ネルギ−により励起されて分解し、円筒状基体106上
に電荷注入阻止層としてのアモルファスシリコン膜(a
−Si:H:N:O:B膜)が約1μmの厚みで形成さ
れた。次いで同様の手法で第1表の光導電層の欄に示す
条件で約25μm厚のa−Si:H膜からなる光導電層
を形成し、引き続いて第1表の表面保護層の欄に示す条
件で約1μm厚のa−SiC:H膜からなる表面保護層
を形成し、電子写真感光体を作製した。上記成膜操作
は、第2表に示すように、それぞれの電子写真感光体試
料に対応して周波数及び成膜時の反応容器内圧を変えて
繰り返し行った。また符号“a”を付した試料の作製に
おいては回転機構を作動させて、円筒状基体を回転させ
た。符号“b”を付した試料の作製においては、円筒状
基体の回転は行わなかった。
In this experiment, the diameter is 108 mm and the length is 358.
18 cylindrical bases made of Al having a thickness of 5 mm and a thickness of 5 mm were prepared. Using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 1, a charge injection blocking layer, a photoconductive layer and a surface protective layer are formed in this order on each Al substrate under the conditions shown in Tables 1 and 2. An electrophotographic photoreceptor was produced. Eighteen electrophotographic photoconductors (Sample No. 1a, 2a, 2b, 3
a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b, 7
a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b and 10a) were produced. Among these electrophotographic photoconductor samples, those marked with "a" are those obtained by rotating the cylindrical substrate during film formation, and those marked with "b" are those that are cylindrical during film formation. The substrate was not rotated. Cylindrical substrate 106 made of Al
On the substrate holder 105A, the reaction container 10
The inside of 0 is evacuated by operating the exhaust mechanism 107 ',
The pressure inside 00 was adjusted to 1 × 10 −6 Torr. Then, the heater 105 "is energized to move the cylindrical substrate 106 to 2
It was kept heated at a temperature of 50 ° C. Then, the charge injection blocking layer was formed under the conditions shown in the column of the charge injection blocking layer in Table 1. That is, the SiH 4 gas is supplied from the source gas supply means 108 via the gas supply pipe 117 and the gas release pipe 116.
Gas, H 2 gas, NO gas, B 2 H 6 gas,
500 sccm, 10 sccm, 10 sccm, 200
It was introduced into the reaction vessel at a flow rate of 0 ppm, and the pressure in the reaction vessel was adjusted to 50 mTorr or 500 mTorr. At such a place, the high frequency power supply 111 generated a high frequency having a frequency of 13.56 MHz to 350 MHz shown in Table 2, and supplied the high frequency to the cathode electrode 103 through the high frequency power supply line 118 and the matching circuit 109. Here, as the high frequency power supply 111, a predetermined high frequency power supply is used so that the frequency in the above range is given. The matching circuit 109 is appropriately adjusted according to the frequency of the high frequency power source. Thus, the cylindrical substrate 106 and the cathode electrode 1
In the space surrounded by 03, the source gas is excited by high-frequency energy and decomposed, and an amorphous silicon film (a) as a charge injection blocking layer is formed on the cylindrical substrate 106.
-Si: H: N: O: B film) was formed with a thickness of about 1 μm. Then, a photoconductive layer made of an a-Si: H film having a thickness of about 25 μm was formed under the conditions shown in the column of photoconductive layer of Table 1 by the same method, and subsequently shown in the column of surface protective layer of Table 1. Under the conditions, a surface protective layer made of an a-SiC: H film having a thickness of about 1 μm was formed, and an electrophotographic photosensitive member was produced. As shown in Table 2, the above film forming operation was repeated by changing the frequency and the internal pressure of the reaction container at the time of film forming corresponding to each electrophotographic photosensitive member sample. Further, in the production of the sample with the reference numeral "a", the rotating mechanism was operated to rotate the cylindrical substrate. In the production of the sample with the reference numeral "b", the cylindrical substrate was not rotated.

【0017】また、試料2a,2b,3a,3b,4
a,4b,5a,5b,6a,6b,7a,7b,8
a,8b,9a,及び9bのそれぞれについては、2つ
の試料を作製した。これら試料の一方は膜厚分布の評価
に使用し、他の試料は電子写真特性の評価に使用した。
Samples 2a, 2b, 3a, 3b, 4
a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8
Two samples were prepared for each of a, 8b, 9a, and 9b. One of these samples was used to evaluate the film thickness distribution, and the other sample was used to evaluate the electrophotographic characteristics.

【0018】周波数13.56MHzを使用した試料1
aの成膜においては、50mTorrの成膜時圧力では
放電が断続的に生起し成膜は行えなかった。こうしたこ
とから試料2a及び2bの場合、成膜時圧力を500m
Torrとして成膜を行った。試料2a,2b乃至試料
9a,9bについては第1表に示した条件で成膜がなさ
れた。試料10aの成膜においては、試料1aの場合と
同様で放電が断続的に生起し成膜は行えなかった。試料
2a,2b乃至試料9a,9bの各々については、基体
106の軸方向に33mmおきに線を引き、周方向に3
2mmおきに線を引いた場合の交点100箇所について
渦電流式膜厚計(Kett科学研究所製)を使用して膜
厚を測定し、膜厚のの分布状態を評価した。ここで膜厚
の分布状態の評価は、次のようにして行った。即ち、軸
方向の膜厚分布については、軸方向1列の測定点10箇
所における膜厚の最大値と最小値との差を求め、該差を
10箇所の平均膜厚値で割り、1列あたりの膜厚分布
{(最大値−最小値)/平均値}を求めた。ついで他の
9列についても同様に1列あたりの膜厚分布を求め、得
られた10列の膜厚分布の平均値を算出し、これを軸方
向の膜厚分布(即ち、膜厚ムラ)として百分率で第3表
に示した。周方向の膜厚分布については、周方向1行の
測定点10箇所における膜厚の最大値と最小値との差を
求め、該差を10箇所の平均膜厚値で割り、1行あたり
の膜厚分布{(最大値−最小値)/平均値}を求めた。
ついで他の9行についても同様に1行あたりの膜厚分布
を求めた。得られた10行の膜厚分布の平均を周方向の
膜厚分布(即ち、膜厚として百分率で示した。成膜速度
については、膜厚分布の値が20%を越えるものについ
ては、算出をしなかった。膜厚分布(膜厚ムラ)の値が
20%以下のものについては、100箇所における膜厚
に基づいて算出し、得られた値の平均値を成膜速度とし
て第3表に示した。更に、試料2a,2b乃至試料9
a,9bについては、これら試料を電子写真複写装置
(キヤノン(株)製NP6060を実験用に改造したも
の)に搭載し、帯電能、得られる画像について評価し
た。得られた結果を第3表に示す。この際のそれぞれの
評価項目についての評価は以下の基準で行った。
Sample 1 using a frequency of 13.56 MHz
In the film formation of a, discharge was intermittently generated at the film formation pressure of 50 mTorr, and film formation could not be performed. Therefore, in the case of Samples 2a and 2b, the film formation pressure was 500 m.
A film was formed as Torr. The samples 2a, 2b to 9a, 9b were formed under the conditions shown in Table 1. In the film formation of the sample 10a, discharge was intermittently generated as in the case of the sample 1a, and the film formation could not be performed. For each of Samples 2a and 2b to Samples 9a and 9b, a line is drawn every 33 mm in the axial direction of the base 106, and a line is drawn in the circumferential direction of
The film thickness was measured using an eddy current film thickness meter (manufactured by Kett Scientific Research Institute) at 100 intersections when a line was drawn every 2 mm, and the distribution state of the film thickness was evaluated. Here, the distribution state of the film thickness was evaluated as follows. That is, for the film thickness distribution in the axial direction, the difference between the maximum value and the minimum value of the film thickness at ten measurement points in one row in the axial direction is obtained, and the difference is divided by the average film thickness value at ten points to obtain one row. A film thickness distribution {(maximum value-minimum value) / average value} was determined. Then, similarly for the other 9 rows, the film thickness distribution per row is similarly obtained, and the average value of the obtained film thickness distributions in the 10 rows is calculated, and this is calculated as the axial film thickness distribution (that is, film thickness unevenness) It is shown in Table 3 as a percentage. Regarding the film thickness distribution in the circumferential direction, the difference between the maximum value and the minimum value of the film thickness at 10 measurement points in one row in the circumferential direction is obtained, and the difference is divided by the average film thickness value at 10 points, and The film thickness distribution {(maximum value-minimum value) / average value} was determined.
Then, for the other 9 rows, the film thickness distribution per row was similarly obtained. The average of the film thickness distributions of the 10 rows obtained was shown in the circumferential direction (that is, the film thickness was expressed as a percentage. The film forming speed was calculated for the film thickness distribution values exceeding 20%. When the value of the film thickness distribution (film thickness unevenness) is 20% or less, it is calculated based on the film thickness at 100 locations, and the average value of the obtained values is used as the film forming rate in Table 3 below. Furthermore, samples 2a and 2b to sample 9 are shown in FIG.
For samples a and 9b, these samples were mounted on an electrophotographic copying machine (NP6060 manufactured by Canon Inc., which was modified for experiments), and the chargeability and the images obtained were evaluated. The results obtained are shown in Table 3. The evaluation of each evaluation item at this time was performed based on the following criteria.

【0019】帯電能評価:試料を電子写真複写装置に搭
載し、帯電器に+6KVの電圧を印加してコロナ帯電を
行い、表面電位計により、試料表面の暗部表面電位を測
定した。この際の測定は、上述した膜厚分布の評価の場
合と同様にして、計100箇所について行い、得られて
測定結果から平均値を求め、該平均値から最も離れた値
を下記の基準で評価した。 ◎:10V以下であり、非常に優れた均一性である。 :20V以下であり、良好な均一性である。 △:30V以下であり、実用上問題なし。 ×:30Vを越える場合であり、均一性に劣っていて高
速の複写装置に用いる場合には、不十分である。
Evaluation of charging ability : The sample was mounted on an electrophotographic copying machine, a voltage of +6 KV was applied to the charger to carry out corona charging, and the surface potential of the dark portion of the sample was measured by a surface potential meter. The measurement at this time is carried out at a total of 100 points in the same manner as in the case of the evaluation of the above-mentioned film thickness distribution, the average value is obtained from the obtained measurement results, and the value farthest from the average value is calculated according to the following criteria. evaluated. ⊚: 10 V or less, which is extremely excellent uniformity. : 20V or less, which is good uniformity. (Triangle | delta): It is 30V or less, and there is no problem practically. X: The voltage exceeds 30 V, which is inferior in uniformity and is insufficient when used in a high-speed copying machine.

【0020】画像評価:全面ハ−フト−ンの原稿(キヤ
ノン(株)製ハ−フト−ンテストチャ−トFY9−90
42)を原稿台に置き、画像形成を行って画像サンプル
を得、得られた画像について以下の評価基準で評価し
た。 ◎:濃度むらはなく優れた画像である。 :僅かに濃度むらはあるものの良好な画像である。 △:全体に濃度むらはあるものの採用に価する画像であ
る。 ×:濃度むらが著しく採用に価しない画像である。
Image Evaluation : Full-faced halftone original (Halftone test chart FY9-90 manufactured by Canon Inc.)
42) was placed on a document table, an image was formed to obtain an image sample, and the obtained image was evaluated according to the following evaluation criteria. A: An excellent image with no density unevenness. : A good image with slight density unevenness. B: The image is worth the use although there is unevenness in density as a whole. X: An image in which density unevenness is remarkable and is not suitable for use.

【0021】以上の実験より、以下のことが判明した。
即ち、(i)基体を回転させて成膜を行った場合、軸方
向の膜厚ムラは電源周波数を40MHzよりも大きくす
ると周波数に依存して大きくなるが、周方向の膜厚ムラ
は電源周波数に依存せずに小さく抑えられる;(ii)基体
を回転させずに成膜を行った場合、軸方向の膜厚ムラ及
び周方向の膜厚ムラとも電源周波数を40MHzよりも
大きくすると周波数に依存して大きくなる;(iii) 基体
を回転させるか否かにかかわらず、電源周波数が40M
Hzを越えると得られる電子写真用感光体の画像特性は
悪化する。
From the above experiment, the following facts were found.
That is, (i) when the substrate is rotated to form a film, the film thickness unevenness in the axial direction increases depending on the frequency when the power supply frequency is increased above 40 MHz, but the film thickness unevenness in the circumferential direction increases. (Ii) When film formation is performed without rotating the substrate, both film thickness unevenness in the axial direction and film thickness unevenness in the circumferential direction are dependent on the frequency when the power supply frequency is set to be greater than 40 MHz. (Iii) The power supply frequency is 40M regardless of whether the substrate is rotated or not.
When the frequency exceeds Hz, the image characteristics of the obtained electrophotographic photoreceptor deteriorate.

【0022】(実験−2)本実験は実験−1で得られた
結果に鑑みて、使用する高周波電力の周波数を40MH
zよりも大にした場合であっても、成膜される堆積膜に
膜厚むらが生ぜず、該堆積膜からなる電子写真用感光体
が帯電能及び複写画像について満足のゆくものとなる可
能性を見極める観点で行った。本実験では、実験−1で
使用したプラズマCVD装置においてカソ−ド電極に高
周波電力を供給する高周波電力供給線とカソ−ド電極と
の接点を複数にし、該複数の接点よりカソ−ド電極に電
力が供給されるように変更したプラズマCVD装置を用
いて成膜を行った。本実験で用いたプラズマCVD装置
は、図2に示す構成のものである。図2に示したプラズ
マCVD装置は、高周波電源118で発生した高周波電
力をカソ−ド電極103に供給する高周電力供給線11
8が整合回路109よりもカソ−ド電極103側で11
8Aと118aの2つに分岐しており、118Aとカソ
−ド電極103との接点及び118aとカソ−ド電極1
03との接点の2箇所よりカソ−ド電極103に電力が
供給されるようにした以外は図1に示したプラズマCV
D装置と同じ構成である。図1のプラズマCVD装置と
同一の構成部分については説明を省略する。なお、高周
電力供給線118Aとカソ−ド電極103との接点及び
高周電力供給線118aとカソ−ド電極103との接点
は円筒状基体106を中心としてそれぞれ対称となる位
置に設けた。本実験では、実験−1で作製した試料2
a、2b乃至9a、9bの作製条件と同様の条件で試料
の作製を行い、試料12a、12b乃至19a、19b
を得、これら試料について実験−1と同様の評価を行っ
た。得られた結果を第4表に示す。
(Experiment-2) In consideration of the results obtained in Experiment-1, the frequency of the high frequency power to be used is 40 MHz in this experiment.
Even when it is set to be larger than z, the deposited film to be formed does not have thickness unevenness, and the electrophotographic photosensitive member made of the deposited film can be satisfactory in charging ability and copied image. This was done from the viewpoint of determining sex. In this experiment, in the plasma CVD apparatus used in Experiment-1, a plurality of high frequency power supply lines for supplying high frequency power to the cathode electrode and the cathode electrode are provided in contact, and the cathode electrode is connected to the contacts. Film formation was performed using a plasma CVD apparatus that was changed so that electric power was supplied. The plasma CVD apparatus used in this experiment has the configuration shown in FIG. The plasma CVD apparatus shown in FIG. 2 has a high frequency power supply line 11 for supplying the high frequency power generated by the high frequency power supply 118 to the cathode electrode 103.
8 is 11 on the cathode electrode 103 side with respect to the matching circuit 109.
8A and 118a are branched into two parts, a contact point between 118A and the cathode electrode 103, and 118a and the cathode electrode 1
Plasma CV shown in FIG. 1 except that power is supplied to the cathode electrode 103 from two points of contact with 03.
It has the same configuration as the D device. Description of the same components as those of the plasma CVD apparatus of FIG. 1 will be omitted. The contact point between the high-frequency power supply line 118A and the cathode electrode 103 and the contact point between the high-frequency power supply line 118a and the cathode electrode 103 were provided at symmetrical positions with respect to the cylindrical substrate 106. In this experiment, Sample 2 prepared in Experiment-1
Samples 12a, 12b to 19a and 19b were prepared under the same conditions as those for samples a, 2b to 9a and 9b.
Then, these samples were evaluated in the same manner as Experiment-1. The results obtained are shown in Table 4.

【0023】第4表に示した結果から以下の事実が判明
した。
The following facts were found from the results shown in Table 4.

【0024】即ち、(i)カソ−ド電極への電力の供給
を複数の点より行なうことにより基体の周方向の膜厚ム
ラは低く抑えられる;(ii)カソ−ド電極への電力の供給
を複数の接続点より行なうことで、電力供給を1点より
行う場合(第3表)に比べて軸方向の膜厚ムラは若干抑
制されるが、基体を回転させるか否かに係わらず、電源
周波数が40MHzを越えると軸方向の膜厚ムラは電源
周波数に依存して大きくなる;(iii) 基体を回転させる
か否かに係わらず、電源周波数100MHz以上で作製
した電子写真感光体の画像特性は十分なものではない。
That is, (i) by supplying the electric power to the cathode electrode from a plurality of points, the unevenness of the film thickness in the circumferential direction of the substrate can be suppressed to a low level; (ii) the electric power supply to the cathode electrode By carrying out from a plurality of connection points, the film thickness unevenness in the axial direction is slightly suppressed as compared with the case where power is supplied from one point (Table 3), but regardless of whether or not the substrate is rotated, When the power supply frequency exceeds 40 MHz, the film thickness unevenness in the axial direction increases depending on the power supply frequency; (iii) regardless of whether or not the substrate is rotated, the image of the electrophotographic photosensitive member manufactured at a power supply frequency of 100 MHz or more. The characteristics are not sufficient.

【0025】(実験−3)上述の実験−1、及び実験−
2の結果に鑑みて、40MHzを越える周波数の高周波
電源を用いた際に、円筒状基体の軸方向の膜厚のムラが
大きくなる原因について本実験では検討した。本発明者
らは、実験−1及び実験−2のそれぞれで使用したプラ
ズマCVD装置において、円筒状基体の軸方向の膜厚の
ムラが大きくなる原因について次のように推測した。即
ち、高周波電源よりカソード電極に供給される高周波電
力は、所謂表皮効果よ(skin effect) り、カソード電極
表面から薄い部分を介して供給されるため、カソード電
極近傍部分のみを介して供給され、カソ−ド電極の表面
から深い部分は通らない。そして、高周波電源の周波数
が大きくなると表皮効果は顕著となり、高周波電力は電
極表面に極近の極めて薄い部分のみを通る。この場合、
カソード電極の抵抗が大きくなり、高周波電力は更に伝
わりづらくなる。この点は、当該技術分野において周知
である。実験−1及び実験−2で使用したプラズマCV
D装置においては、高周波電力供給線118が接続され
た円筒状カソ−ド電極103の外周部より該電極の表面
づたいに内周部に電力は供給される。そして供給される
高周波電力が周波数が大きいものである場合には、それ
が円筒状基体106と対面する円筒状カソ−ド電極10
3の内周中央部に到達する前に、該電力は円筒状基体1
06の上端部あるいは下端部の近傍で放電生起エネルギ
−として使用されてしまう。したがって、円筒状基体の
両端部近傍と中心部とではプラズマ密度に差が生じ、そ
のプラズマ密度の差が軸方向の膜厚ムラの原因となると
考えられる。そこで本実験では、図1のプラズマCVD
装置にプラズマ密度測定用のプロ−ブ130を配した図
3に示したプラズマCVD装置を用いて、円筒状基体1
06と円筒状カソ−ド電極103とで囲まれる放電空間
のプラズマ密度を種々の位置で測定した。図3におい
て、131は、シ−ルフランジである。130はプロ−
ブであり、上下方向に移動可能に設計されている。プラ
ズマ密度(電子密度Ne )は、シングルプロ−ブ法を用
いて熱拡散電子電流Ie0及び電子温度Te を求め、次式
により算出した。下記の式中のSはプロ−ブの表面積を
示す。
(Experiment-3) The above-mentioned Experiment-1 and Experiment-
In view of the result of No. 2, the reason why the unevenness of the film thickness in the axial direction of the cylindrical substrate becomes large when a high frequency power source with a frequency exceeding 40 MHz is used was examined in this experiment. The present inventors presumed as follows about the cause of the increase in the film thickness unevenness in the axial direction of the cylindrical substrate in the plasma CVD apparatus used in each of Experiment-1 and Experiment-2. That is, since the high-frequency power supplied from the high-frequency power supply to the cathode electrode is so-called skin effect and is supplied through the thin portion from the surface of the cathode electrode, it is supplied only through the portion near the cathode electrode. The deep part from the surface of the cathode electrode does not pass. Then, as the frequency of the high frequency power source increases, the skin effect becomes remarkable, and the high frequency power passes only through the extremely thin portion that is very close to the electrode surface. in this case,
The resistance of the cathode electrode increases, and it becomes more difficult for high frequency power to be transmitted. This is well known in the art. Plasma CV used in Experiment-1 and Experiment-2
In the D device, electric power is supplied from the outer peripheral portion of the cylindrical cathode electrode 103 to which the high frequency power supply line 118 is connected to the inner peripheral portion of the surface of the electrode. When the supplied high frequency power has a high frequency, the cylindrical cathode electrode 10 faces the cylindrical substrate 106.
Before reaching the central portion of the inner circumference of 3, the electric power is applied to the cylindrical substrate 1
It is used as discharge generation energy near the upper end or lower end of 06. Therefore, it is considered that a difference occurs in the plasma density between the both ends and the center of the cylindrical substrate, and the difference in the plasma density causes the axial film thickness unevenness. Therefore, in this experiment, in the plasma CVD of FIG.
Using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 3 in which the probe 130 for measuring plasma density is arranged in the apparatus, the cylindrical substrate 1
The plasma density of the discharge space surrounded by 06 and the cylindrical cathode electrode 103 was measured at various positions. In FIG. 3, 131 is a seal flange. 130 is professional
It is designed to be movable up and down. The plasma density (electron density N e ) was calculated by the following equation, using the single probe method to obtain the thermal diffusion electron current I e0 and the electron temperature T e . S in the following formula represents the surface area of the probe.

【0026】 Ne =3.73×1011×Ie0÷S÷Te 1/2 本実験においては、周波数40MHz及び100MHz
の高周波電源を用い、周波数がプラズマ密度に与える影
響について検討した。具体的には実験−1における試料
3a(周波数40MHz)及び試料5a(周波数100
MHz)と同様の条件で第1表に示される光導電層の形
成を行い、該光導電層形成の間に、プロ−ブ130を上
下に移動させ、円筒状基体106とカソ−ド電極103
で囲まれた放電空間のプラズマ密度を測定した。プロ−
ブの位置とプラズマ密度との関係を、図4及び図5にプ
ロットして示す。図4及び図5においては、基体ホルダ
−105Aを基準として、高さ358mmの円筒状基体
106の1/2の高さの位置をゼロとし、これよりも上
方をプラス、下方をマイナスにしている。図4から明ら
かなように周波数40MHzの高周波電源を使用した場
合には、円筒状基体106が配された358mm以上の
範囲にわたって、比較的均一なプラズマ密度が得られて
いることが判る。これに対し、図5から明らかなよう
に、周波数100MHzの高周波電源を使用した場合に
は、円筒状基体106が配された358mmの範囲内
で、プラズマ密度にかなりの差が生じており、円筒状基
体106の高さ1/2の位置(即ち、ゼロの位置)付近
でプラズマ密度は最も小さくなっており、基体端部に向
かうにつれてプラズマ密度は大きくなっていることが判
る。上記周波数40MHzの高周波電力を使用して形成
された円筒状基体106上のシリコン膜と、上記周波数
100MHzの高周波電力を使用して形成された円筒状
基体上のシリコン膜のそれぞれについて膜厚分布を実験
−1におけると同様の手法で調べたところ、前者のシリ
コン膜は図4に示したプラズマ密度分布に依存していて
比較的均一の膜厚分布であることが判った。また、後者
のシリコン膜は、第5に示したプラズマ密度分布に依存
していて不均一の膜厚分布であることが判った。
N e = 3.73 × 10 11 × I e0 ÷ S ÷ T e 1/2 In this experiment, frequencies of 40 MHz and 100 MHz are used.
The influence of the frequency on the plasma density was examined by using the high frequency power supply of. Specifically, in Experiment-1, the sample 3a (frequency 40 MHz) and the sample 5a (frequency 100) were used.
MHz) and the photoconductive layer shown in Table 1 was formed under the same conditions as above. During the formation of the photoconductive layer, the probe 130 was moved up and down to move the cylindrical substrate 106 and the cathode electrode 103.
The plasma density of the discharge space surrounded by was measured. Professional
The relationship between the position of the bulge and the plasma density is plotted in FIGS. 4 and 5. In FIGS. 4 and 5, the position of 1/2 height of the cylindrical substrate 106 having a height of 358 mm is set to zero with reference to the substrate holder-105A, and the upper side and the lower side are set to plus and minus. . As is clear from FIG. 4, when a high frequency power source with a frequency of 40 MHz is used, a relatively uniform plasma density is obtained over a range of 358 mm or more where the cylindrical substrate 106 is arranged. On the other hand, as is apparent from FIG. 5, when a high frequency power source with a frequency of 100 MHz is used, there is a considerable difference in plasma density within the range of 358 mm where the cylindrical substrate 106 is arranged. It can be seen that the plasma density is smallest near the position where the height of the substrate 106 is 1/2 (that is, the position of zero), and the plasma density increases toward the end of the substrate. The film thickness distributions of the silicon film on the cylindrical substrate 106 formed by using the high frequency power of 40 MHz and the silicon film on the cylindrical substrate formed by using the high frequency power of 100 MHz are shown. When the same method as in Experiment-1 was examined, it was found that the former silicon film had a relatively uniform film thickness distribution depending on the plasma density distribution shown in FIG. Further, it was found that the latter silicon film had a non-uniform film thickness distribution depending on the plasma density distribution shown in the fifth.

【0027】(実験−4)実験−3の結果に鑑み、本実
験では表皮効果の影響が少なく、円筒状基体106と円
筒状カソ−ド電極103とで囲まれる放電空間における
プラズマ密度のバラツキが小さいプラズマCVD装置を
別途用いて検討を行った。本実験では、カソ−ド電極を
円筒状基体の軸方向に電気的に複数に分割し、分割され
た各々のカソ−ド電極に高周波電力を供給できるプラズ
マCVD装置を作製し、該装置を用いて円筒状基体10
6と円筒状カソ−ド電極103とで囲まれる放電空間の
プラズマ密度を測定した。本実験で用いたプラズマCV
Dは、図6に示す構成のものである。図6に示したプラ
ズマCVD装置は図3に示したプラズマCVD装置を一
部改造したものである。図6に示したプラズマCVD装
置は、カソ−ド電極が円筒状基体の軸方向に103A
(高さ75mm)、103B(高さ230mm)、10
3C(高さ75mm)の3つに電気的に分割されて構成
されている。カソ−ド電極103Aとカソ−ド電極10
3Bとの間、及びカソ−ド電極103Bとカソ−ド電極
103Cとの間には高さ10mmの絶縁部材121Aと
絶縁部材121Bとが配されている。120は高周波電
力分配器である。109A、109B、109Cは整合
回路である。高周波電源111で発生した高周波電力
は、高周波電力分割手段120により3分割され、整合
回路109A、109B、109Cを介して、カソ−ド
電極109A、109B、109Cに供給される。ここ
ではカソ−ド電極の単位面積あたりの電力供給量が、3
つのカソ−ド電極でほぼ等しくなるように電力を配分し
た。その他の構成は図3に示したプラズマ処理装置と同
様である。本実験においては、図6に示したプラズマ処
理装置に周波数40MHz及び100MHzの高周波電
源を接続して、実験−3と同様の成膜を行い、実験−3
と同様にしてプラズマ密度を測定した。なお、光導電層
の形成に際しては、カソ−ド電極103A及び103C
にそれぞれ200Wを供給し、カソ−ド電極103Bに
は600Wを供給した。プロ−ブの位置とプラズマ密度
との関係を、図7及び図8にプロットして示す。図7及
び図8から明らかなように、周波数40MHzの高周波
電源を使用した場合及び周波数100MHzの高周波電
源を使用した場合のいずれにあっても、円筒状基体10
6が配された358mm以上の範囲にわたって、プラズ
マ密度は、ほぼ均一であることが判る。しかしながら、
周波数40MHzと周波数100MHzとではプラズマ
密度の値については、周波数100MHzを使用した場
合のほうが大きいことが判る。以上のことから、以下の
ことが判明した。即ち、高周波電源の周波数を100M
Hzとした場合であっても、カソ−ド電極を円筒状基体
の軸方向に複数に分割することにより、該軸方向につい
てのプラズマ密度を均一化することができる。
(Experiment-4) In consideration of the result of Experiment-3, the effect of the skin effect is small in this experiment, and there is a variation in the plasma density in the discharge space surrounded by the cylindrical substrate 106 and the cylindrical cathode electrode 103. A small plasma CVD apparatus was separately used for the study. In this experiment, a cathode electrode was electrically divided into a plurality of parts in the axial direction of a cylindrical substrate, and a plasma CVD device capable of supplying high-frequency power to each of the divided cathode electrodes was produced and used. And cylindrical substrate 10
The plasma density of the discharge space surrounded by 6 and the cylindrical cathode electrode 103 was measured. Plasma CV used in this experiment
D has the configuration shown in FIG. The plasma CVD apparatus shown in FIG. 6 is a partial modification of the plasma CVD apparatus shown in FIG. In the plasma CVD apparatus shown in FIG. 6, the cathode electrode is 103A in the axial direction of the cylindrical substrate.
(Height 75 mm), 103B (Height 230 mm), 10
3C (height 75 mm) is electrically divided into three parts. The cathode electrode 103A and the cathode electrode 10
3B, and between the cathode electrode 103B and the cathode electrode 103C, an insulating member 121A and an insulating member 121B having a height of 10 mm are arranged. 120 is a high frequency power distributor. 109A, 109B and 109C are matching circuits. The high frequency power generated by the high frequency power supply 111 is divided into three by the high frequency power dividing means 120 and supplied to the cathode electrodes 109A, 109B and 109C via the matching circuits 109A, 109B and 109C. Here, the power supply amount per unit area of the cathode electrode is 3
The power was distributed so that the two cathode electrodes would be almost equal. Other configurations are similar to those of the plasma processing apparatus shown in FIG. In this experiment, a high-frequency power source having a frequency of 40 MHz and a high frequency power source of 100 MHz was connected to the plasma processing apparatus shown in FIG.
Plasma density was measured in the same manner as. When forming the photoconductive layer, the cathode electrodes 103A and 103C are formed.
To the cathode electrode 103B, and 600 W to the cathode electrode 103B. The relationship between the position of the probe and the plasma density is plotted in FIGS. 7 and 8. As is clear from FIGS. 7 and 8, the cylindrical substrate 10 is used regardless of whether a high frequency power source with a frequency of 40 MHz is used or a high frequency power source with a frequency of 100 MHz is used.
It can be seen that the plasma density is almost uniform over the range of 358 mm or more where 6 is arranged. However,
It can be seen that the plasma density values at frequencies of 40 MHz and 100 MHz are greater when the frequency of 100 MHz is used. From the above, the following facts have been revealed. That is, the frequency of the high frequency power supply is 100M
Even in the case of Hz, the plasma density in the axial direction can be made uniform by dividing the cathode electrode into a plurality of parts in the axial direction of the cylindrical substrate.

【0028】(実験−5)上述の実験−4の結果に鑑み
て、カソ−ド電極を円筒状基体の軸方向に複数に分割し
たプラズマCVD装置を使用して、電子写真感光体を作
製し、得られた電子写真感光体について特性を調べた。
本実験では図9に示したプラズマCVD装置を使用し
た。図9に示したプラズマ処理装置は、図6に示したプ
ラズマ処理装置からプラズマ密度測定用のプロ−ブ13
0とシ−ルフランジ131を取り除いたものである。本
実験では、図9に示したプラズマ処理装置に接続する高
周波電源の周波数を、種々変化させるとともに、高周波
電源111で発生した高周波電力を高周波電力分配器1
20により3分割し、整合回路109A、109B、1
09Cを介して、カソ−ド電極109A、109B、1
09Cに供給して成膜を行った。具体的には、実験−1
で作製した試料2a、2b乃至9a、9bの作製条件と
同様の条件で電子写真感光体試料の作製を行ない、試料
22a、22b乃至29a、29bを得た。これに加え
て、周波数350MHzの高周波電源を使用した以外の
成膜条件を他の試料と同一とし、基体を回転させたもの
として30a、及び基体を回転させなかったものとして
30bを得た。これら試料について実験−1と同様の評
価を行った。得られた結果について第5表にまとめて示
す。なお、周波数350MHzの高周波電源を使用した
試料30a及び30bの成膜においては、時々、異常放
電が生じ安定した成膜は行い得なかった。
(Experiment-5) In view of the results of Experiment-4 described above, an electrophotographic photosensitive member was produced using a plasma CVD apparatus in which a cathode electrode was divided into a plurality of parts in the axial direction of a cylindrical substrate. The characteristics of the obtained electrophotographic photosensitive member were examined.
In this experiment, the plasma CVD apparatus shown in FIG. 9 was used. The plasma processing apparatus shown in FIG. 9 is the same as the plasma processing apparatus shown in FIG.
0 and the seal flange 131 are removed. In this experiment, the frequency of the high frequency power source connected to the plasma processing apparatus shown in FIG. 9 was changed variously, and the high frequency power generated by the high frequency power source 111 was changed to the high frequency power distributor 1.
It is divided into three by 20 and matching circuits 109A, 109B, 1
09C through cathode electrodes 109A, 109B, 1
It was supplied to 09C to form a film. Specifically, Experiment-1
Samples 22a, 22b to 29a and 29b were obtained by preparing an electrophotographic photoreceptor sample under the same conditions as those of the samples 2a, 2b to 9a and 9b prepared in. In addition to this, film forming conditions were the same as those of the other samples except that a high frequency power source with a frequency of 350 MHz was used, and 30a was obtained by rotating the substrate and 30b was obtained by rotating the substrate. These samples were evaluated in the same manner as Experiment-1. The results obtained are summarized in Table 5. In the film formation of the samples 30a and 30b using a high frequency power source with a frequency of 350 MHz, abnormal discharge sometimes occurred and stable film formation could not be performed.

【0029】第5表に示した結果から以下のことが判明
した。即ち、(i)カソ−ド電極を円筒状基体の軸方向
に複数に分割し、該分割されたカソ−ド電極のそれぞれ
に電力を供給して成膜を行なうと、周波数60MHz以
上の高周波電源を使用した場合であっても、円筒状基体
の軸方向の膜厚ムラを低く抑えることができる;(ii)
円筒状基体を回転させながら成膜を行ない、周波数60
MHz以上300MHz以下の高周波電源を使用した場
合には、40μm以上の大きな成膜速度で、電子写真特
性に優れた堆積膜を形成することができる;(iii) 円筒
状基体を回転させながら成膜を行うと周波数200MH
zの高周波電源を使用した場合に成膜速度は最大とな
り、更に周波数を上げると成膜速度が低下するのと共
に、膜厚ムラも大きくなる;(iv)円筒状基体を回転させ
ずに成膜を行なうと周波数60MHz以上の高周波電源
を使用した場合には、円筒状基体の周方向の膜厚ムラが
大きなものとなり、電子写真特性に優れた堆積膜を形成
することはできない。
From the results shown in Table 5, the following was found. That is, (i) the cathode electrode is divided into a plurality of portions in the axial direction of the cylindrical substrate, and electric power is supplied to each of the divided cathode electrodes to form a film. Even when using, it is possible to suppress the film thickness unevenness in the axial direction of the cylindrical substrate to be low; (ii)
The film is formed while rotating the cylindrical substrate, and the frequency is 60
When a high frequency power source of not less than MHz and not more than 300 MHz is used, a deposited film excellent in electrophotographic characteristics can be formed at a large film forming rate of 40 μm or more; (iii) film formation while rotating a cylindrical substrate. Frequency is 200MH
When a high frequency power source of z is used, the film formation rate becomes maximum, and when the frequency is further increased, the film formation rate decreases and film thickness unevenness also increases; (iv) film formation without rotating the cylindrical substrate. If a high frequency power source having a frequency of 60 MHz or more is used, the thickness unevenness in the circumferential direction of the cylindrical substrate becomes large, and a deposited film having excellent electrophotographic characteristics cannot be formed.

【0030】(実験−6)上述の実験−5より、周波数
60MHz以上の高周波電源を使用し、円筒状基体を回
転させながら成膜を行うことで電子写真特性に優れた堆
積膜を形成することができることが判明したが、本実験
では円筒状基体を回転させない場合であっても、電子写
真特性に優れた堆積膜の形成が可能であるか否かについ
て検討を行った。本実験では上述の実験−2で得られた
カソ−ド電極への電力の供給を複数の点より行った場合
に、円筒状基体の周方向の膜厚ムラが低く抑えられると
の知見に鑑み、カソ−ド電極を円筒状基体の軸方向に複
数に分割するとともに、該分割されたカソ−ド電極のそ
れぞれに複数の点より電力の供給を行うプラズマ処理装
置を作製し成膜を行った。本実験で使用したプラズマ処
理装置は、図10に示す構成のものであり、この装置は
図9に示した装置を一部改造したものである。図10に
示したプラズマ処理装置は、整合回路109A、109
B、109Cより、カソ−ド電極109A、109B、
109Cのそれぞれ電力を供給する高周波電力供給線1
18A、118B、118Cを、それぞれ118A,1
18a、118B,118b、118C,118cに分
岐させ、それぞれのカソ−ド電極に2箇所の点より電力
の供給を行い得るようにした以外は図9に示す装置と同
じ構成である。なお、高周波電力供給線118Aとカソ
−ド電極103Aとの接点及び高周波電力供給線118
aとカソ−ド電極103Aとの接点は、円筒状基体10
6を中心として対称となる位置に設けた。他の電力供給
線と他のカソ−ド電極についてもこれと同様とした。本
実験では、図10に示したプラズマ処理装置を使用し
て、実験−1で作製した試料2a、2b乃至9a、9b
の作製条件と同様の条件で電子写真感光体試料の作製を
行ない、試料32a、32b乃至39a、39bを得
た。これに加えて、周波数350MHzの高周波電源を
使用した以外の成膜条件を他の試料と同一とし、基体を
回転させたものとして40a、及び基体を回転させなか
ったものとして40bを得た。これら試料について実験
−1と同様の評価を行った。得られた結果について第6
表にまとめて示す。
(Experiment-6) From Experiment-5 described above, a high-frequency power source having a frequency of 60 MHz or more was used to form a film while rotating the cylindrical substrate to form a deposited film having excellent electrophotographic characteristics. However, in this experiment, it was examined whether or not a deposited film having excellent electrophotographic characteristics could be formed even when the cylindrical substrate was not rotated. In the present experiment, in view of the finding that the thickness unevenness in the circumferential direction of the cylindrical substrate can be suppressed to be low when the power supply to the cathode electrode obtained in the above Experiment-2 is performed from a plurality of points. , The cathode electrode was divided into a plurality of portions in the axial direction of the cylindrical substrate, and a plasma processing apparatus was formed to supply electric power from a plurality of points to each of the divided cathode electrodes to form a film. . The plasma processing apparatus used in this experiment has the configuration shown in FIG. 10, and this apparatus is a partial modification of the apparatus shown in FIG. The plasma processing apparatus shown in FIG. 10 has matching circuits 109A and 109A.
B and 109C, cathode electrodes 109A and 109B,
High-frequency power supply line 1 for supplying power to each of 109C
18A, 118B and 118C are replaced by 118A and 1 respectively.
18A, 118B, 118b, 118C, 118c, and the same configuration as that of the apparatus shown in FIG. 9 except that each cathode electrode can be supplied with electric power from two points. The contact between the high frequency power supply line 118A and the cathode electrode 103A and the high frequency power supply line 118
The contact point between a and the cathode electrode 103A is the cylindrical substrate 10
It was provided at a position symmetrical about 6. The same applies to other power supply lines and other cathode electrodes. In this experiment, using the plasma processing apparatus shown in FIG. 10, samples 2a, 2b to 9a, 9b prepared in Experiment-1 were used.
Electrophotographic photosensitive member samples were prepared under the same conditions as described in 1. above to obtain samples 32a, 32b to 39a, 39b. In addition to this, the film forming conditions were the same as those of the other samples except that a high frequency power source with a frequency of 350 MHz was used, and 40a was obtained by rotating the substrate and 40b was obtained by rotating the substrate. These samples were evaluated in the same manner as Experiment-1. About the results obtained No. 6
It is summarized in the table.

【0031】第6表に示された結果より以下のことが判
明した。即ち、(i)カソ−ド電極を円筒状基体の軸方
向に複数に分割するとともに、該分割されたカソ−ド電
極のそれぞれに、複数の点より電力の供給を行ないなが
ら成膜を行うことで、円筒状基体を回転させない場合で
あっても円筒状基体の周方向の膜厚ムラを低く抑えるこ
とができる;(ii)基体を回転させない場合であっても、
周波数60MHz以上300MHz以下の高周波電源を
使用することで、40μm以上の大きな成膜速度で、且
つ電子写真特性に優れた堆積膜を形成することができ
る;(iii) 周波数が300MHzを越えると軸方向の膜
厚ムラは増加し、それに伴い得られる電子写真感光体の
電子写真特性は悪化する;(iV)成膜速度と電子写真
特性の観点から周波数の領域を検討すると好ましい周波
数領域は、100MHz〜250MHz、最適には10
0MHz〜200MHzの範囲である。
From the results shown in Table 6, the following was found. That is, (i) the cathode electrode is divided into a plurality of portions in the axial direction of the cylindrical substrate, and film formation is performed while supplying power from a plurality of points to each of the divided cathode electrodes. Thus, even when the cylindrical substrate is not rotated, the film thickness unevenness in the circumferential direction of the cylindrical substrate can be suppressed to a low level; (ii) Even when the substrate is not rotated,
By using a high frequency power source having a frequency of 60 MHz or more and 300 MHz or less, a deposited film having a large film forming rate of 40 μm or more and excellent electrophotographic characteristics can be formed; (iii) When the frequency exceeds 300 MHz, the axial direction Film thickness unevenness increases, and the electrophotographic characteristics of the electrophotographic photosensitive member obtained thereby deteriorate. (IV) From the viewpoint of film formation rate and electrophotographic characteristics, a preferable frequency range is 100 MHz to 250MHz, optimally 10
It is in the range of 0 MHz to 200 MHz.

【0032】(実験−7)上述の実験−4乃至実験−6
より、カソ−ド電極を円筒状基体の軸方向に複数に分割
し、該分割されたカソ−ド電極のそれぞれに電力を供給
して成膜を行なうと、周波数60MHz以上の高周波電
源を使用した場合であっても、円筒状基体の軸方向の膜
厚ムラを低く抑えることができ、電子写真特性に優れた
堆積膜を高成膜速度で形成できることが確認された。本
実験ではカソ−ド電極を分割するのに、如何に分割する
のが好ましいかについて検討した。本実験では、まず、
一般的に多く使用されている周波数13.56MHzの
高周波電源を用いて、この周波数の電源を使用するとカ
ソ−ド電極が如何なる長さまで、円筒状基体とカソ−ド
電極との間に均一なプラズマ密度が得られるかについて
検討した。具体的には図3に示したプラズマ密度測定用
のプラズマ処理装置を以下の2つの場合に対応する装置
に変更し、円筒状基体106とカソ−ド電極103で囲
まれた領域のプラズマ密度を測定した。 (1)長さ800mm、内径208mmのカソ−ド電極
103及び長さ800mm、直径108mmのAl製円
筒状基体を用いる場合;及び(2)長さ1000mm、
内径208mmのカソ−ド電極103及び長さ1000
mm、直径108mmのAl製円筒状基体を用いる場
合。
(Experiment-7) The above Experiment-4 to Experiment-6.
As a result, when the cathode electrode was divided into a plurality of parts in the axial direction of the cylindrical substrate and electric power was supplied to each of the divided cathode electrodes to form a film, a high frequency power source having a frequency of 60 MHz or more was used. Even in the case, it was confirmed that the axial unevenness of the film thickness of the cylindrical substrate can be suppressed to a low level, and a deposited film having excellent electrophotographic characteristics can be formed at a high film forming rate. In this experiment, how to divide the cathode electrode was examined. In this experiment, first,
A high frequency power supply with a frequency of 13.56 MHz which is generally used is used, and when a power supply with this frequency is used, the length of the cathode electrode is uniform and the plasma is uniform between the cylindrical substrate and the cathode electrode. It was examined whether the density could be obtained. Specifically, the plasma processing apparatus for plasma density measurement shown in FIG. 3 is changed to an apparatus corresponding to the following two cases, and the plasma density in the region surrounded by the cylindrical substrate 106 and the cathode electrode 103 is changed. It was measured. (1) When using a cathode electrode 103 having a length of 800 mm and an inner diameter of 208 mm and an aluminum cylindrical substrate having a length of 800 mm and a diameter of 108 mm; and (2) a length of 1000 mm,
Cathode electrode 103 with inner diameter of 208 mm and length of 1000
When using an aluminum cylindrical substrate having a diameter of 108 mm and a diameter of 108 mm.

【0033】上記(1)及び(2)の場合のそれぞれに
ついて、周波数13.56MHzの高周波電源を使用
し、上記大きさのカソ−ド電極及び円筒状基体に対応し
たプラズマ密度測定用プロ−ブを使用した以外、実験−
3で述べたのと同様にして、円筒状基体の軸方向につい
てのプラズマ密度を測定した。上記(1)の場合に得ら
れた結果を図11に、そして上記(2)のばあいに得ら
れた結果を図12にそれぞれグラフ化して示す。図11
及び図12に示された結果より、次のことが判明した。
即ち、カソ−ド電極の長さが800mmまでは、該カソ
−ド電極の長手方向の全域にわたって、均一なプラズマ
密度が得られているのに対し、カソ−ド電極の長さを1
000mmとすると、電極の中央部付近で、プラズマ密
度が低くなり、均一なプラズマ密度が得られていない。
そこで、カソ−ド電極の長さ800mmを基準として以
下の考察を行った。
In each of the cases (1) and (2), a high-frequency power source having a frequency of 13.56 MHz was used, and a plasma density measuring probe corresponding to the cathode electrode and the cylindrical substrate of the above size was used. Experiments other than
The plasma density in the axial direction of the cylindrical substrate was measured in the same manner as described in 3. The results obtained in the case of (1) above are shown in FIG. 11 and the results obtained in the case of (2) above are shown in the form of a graph in FIG. Figure 11
From the results shown in FIG. 12 and the following, the following was found.
That is, when the length of the cathode electrode is up to 800 mm, a uniform plasma density is obtained over the entire region in the longitudinal direction of the cathode electrode, while the length of the cathode electrode is 1 mm.
If it is 000 mm, the plasma density becomes low near the center of the electrode, and a uniform plasma density is not obtained.
Therefore, the following consideration was made on the basis of the length of the cathode electrode of 800 mm.

【0034】カソ−ド電極が、半径a、長さlの円筒状
電極である場合、インダクタンスLは、次式で示され
る。 L=μ0 /2π×[l・ln〔{1+(a2 +l2
1/2 }/a〕−{(a2 +l21/2 }−a] (ここで、μ0 は真空の透磁率である) この式を用いて、直径が208mmのカソ−ド電極につ
いて、カソ−ド電極長に対する各周波数のインピ−ダン
スZ(Z=ωL)を求めた。周波数13.56MHz、
カソ−ド電極長800mmの場合のインピ−ダンスを
1.0として周波数とカソ−ド長を変化させた場合のイ
ンピ−ダンスの比をグラフ化して図13に示す。図13
より、インピ−ダンスの比が1.0以下となるのは、次
の場合であることが判った。
When the cathode electrode is a cylindrical electrode having a radius a and a length l, the inductance L is given by the following equation. L = μ 0 / 2π × [l·ln [{1+ (a 2 + l 2 )
1/2 } / a]-{(a 2 + l 2 ) 1/2 } -a] (where μ 0 is the magnetic permeability of vacuum) Using this formula, a cathode electrode having a diameter of 208 mm The impedance Z (Z = ωL) of each frequency with respect to the cathode electrode length was obtained. Frequency 13.56MHz,
FIG. 13 is a graph showing the ratio of the impedance when the frequency and the cathode length are changed with the impedance when the cathode electrode length is 800 mm being 1.0. FIG.
From this, it was found that the impedance ratio was 1.0 or less in the following cases.

【0035】 周波数 60MHz:電極長0.33m以下 周波数100MHz:電極長0.25m以下 周波数200MHz:電極長0.17m以下 周波数300MHz:電極長0.14m以下[0035] Frequency 60MHz: electrode length 0.33m or less Frequency 100MHz: electrode length 0.25m or less Frequency 200MHz: electrode length 0.17m or less Frequency 300MHz: electrode length 0.14m or less

【0036】従って、使用する高周波電源の周波数に応
じて、分割されたカソ−ド電極の長さを上述の範囲とす
れば、円筒状基体とカソ−ド電極との間にプラズマ密度
の均一なプラズマを形成できることが判明した。
Therefore, if the length of the divided cathode electrode is within the above range according to the frequency of the high frequency power source used, the plasma density is uniform between the cylindrical substrate and the cathode electrode. It has been found that a plasma can be formed.

【0037】本発明は、上述の実験−1乃至実験−6の
結果を介して完成に至ったものである。本発明は、VH
FプラズマCVD法と該プラズマCVD法を実施するに
適したプラズマCVD装置を包含する。本発明のVHF
プラズマCVD法は次の2つの態様を包含する。即ち、
本発明の第1の方法態様は、減圧下の反応容器内に堆積
膜形成用の原料ガスを供給し、前記反応容器内に配され
る回転可能な円筒状基体の周囲に設けられたカソ−ド電
極にVHF帯高周波電源で発生させた高周波電力を高周
波電力供給手段を介して供給し、前記円筒状基体と前記
カソ−ド電極との間にプラズマを発生させて前記円筒状
基体表面上に堆積膜を形成するVHFプラズマCVD法
であって、前記カソ−ド電極は、一つの前記円筒状基体
の軸方向に関して電気的に複数に分割されており、分
された前記カソ−ド電極のそれぞれに前記高周波電力供
給手段を介して周波数60MHz〜300MHzの範囲
の超短波エネルギ−を供給して前記反応容器内にプラズ
マを生起させ前記円筒状基体上に堆積膜を形成すること
を特徴とするものである。
The present invention has been completed based on the results of Experiments 1 to 6 described above. The present invention is VH
It includes an F plasma CVD method and a plasma CVD apparatus suitable for carrying out the plasma CVD method. VHF of the present invention
The plasma CVD method includes the following two modes. That is,
According to a first method aspect of the present invention, a source gas for forming a deposited film is supplied into a reaction vessel under reduced pressure, and a cathode provided around a rotatable cylindrical substrate arranged in the reaction vessel. The high frequency power generated by the VHF band high frequency power source is supplied to the electrode through the high frequency power supply means, and plasma is generated between the cylindrical substrate and the cathode electrode to form a plasma on the surface of the cylindrical substrate. a VHF plasma CVD method for forming a deposited film, the cathode - cathode electrode is electrically divided into a plurality in the axial direction of one of said cylindrical body, split by said cathode - the cathode electrode Ultrashort wave energy in a frequency range of 60 MHz to 300 MHz is supplied to each of them to generate plasma in the reaction vessel to form a deposited film on the cylindrical substrate. A.

【0038】本発明の第2の方法態様は、減圧下の反応
容器内に堆積膜形成用の原料ガスを供給し、前記反応容
器内に配される回転可能な円筒状基体の周囲に設けられ
たカソ−ド電極にVHF帯高周波電源で発生させた高周
波電力を高周波電力供給手段を介して供給し、前記円筒
状基体と前記カソ−ド電極との間にプラズマを発生させ
て前記円筒状基体表面上に堆積膜を形成するVHFプラ
ズマCVD法であって、前記カソ−ド電極は、一つの
記円筒状基体の軸方向に関して電気的に複数に分割され
ており、該分割されたカソ−ド電極のそれぞれが独立し
て高周波電力供給手段に接続する複数の接続点を有し、
それら複数の接続点を介して周波数60MHz〜300
MHzの範囲の超短波エネルギ−を供給して前記反応容
器内にプラズマを生起させ前記円筒状基体上に堆積膜を
形成することを特徴とするものである。本発明のプラズ
マCVD装置は、以下の2つの態様を包含する。即ち、
第1の装置態様は、減圧できる反応容器、該反応容器内
に堆積膜形成用の原料ガスを供給する原料ガス供給手
段、前記反応容器内に配された回転可能な基体保持手
段、前記基体保持手段に配される円筒状基体をとり囲む
ように設けられたカソ−ド電極及びVHF帯高周波電源
を有し、前記VHF帯高周波電源で発生させた高周波電
力を高周波電力供給手段を介して前記カソ−ド電極に供
給し、前記円筒状基体と前記カソ−ド電極との間にプラ
ズマを発生させて前記円筒状基体表面上に堆積膜を形成
するプラズマCVD装置であって、前記カソ−ド電極
は、一つの前記円筒状基体の軸方向に関して電気的に複
数に分割され、分割された各カソ−ド電極のそれぞれに
前記高周波電力供給手段を介して周波数60MHz〜3
00MHzの範囲の超短波エネルギ−を供給するように
したことを特徴とするものである。
In the second method aspect of the present invention, a raw material gas for forming a deposited film is supplied into a reaction vessel under reduced pressure and is provided around a rotatable cylindrical substrate disposed in the reaction vessel. The high frequency power generated by the VHF band high frequency power source is supplied to the cathode electrode through the high frequency power supply means, and plasma is generated between the cylindrical substrate and the cathode electrode to form the cylindrical substrate. A VHF plasma CVD method for forming a deposited film on a surface, wherein the cathode electrode is electrically divided into a plurality of portions in the axial direction of one cylindrical substrate, and the division is performed. Each of the cathode electrodes provided has a plurality of connection points independently connected to the high-frequency power supply means,
Frequency of 60 MHz to 300 via the connection points
Ultrashort wave energy in the range of MHz is supplied to generate plasma in the reaction vessel to form a deposited film on the cylindrical substrate. The plasma CVD apparatus of the present invention includes the following two modes. That is,
A first apparatus mode is a reaction vessel capable of depressurizing, a raw material gas supply means for supplying a raw material gas for forming a deposited film into the reaction vessel, a rotatable substrate holding means arranged in the reaction vessel, and the substrate holding. And a cathode electrode and a VHF band high frequency power source provided so as to surround a cylindrical substrate arranged in the means, and the high frequency power generated by the VHF band high frequency power source is supplied to the cathode through the high frequency power supply means. A plasma CVD apparatus for forming a deposited film on the surface of the cylindrical substrate by supplying plasma to the cathode electrode and generating plasma between the cylindrical substrate and the cathode electrode. is divided electrically into a plurality in the axial direction of one of said cylindrical body, each being divided cathode - the in each cathode electrode via the high-frequency power supply unit frequency 60MHz~3
It is characterized in that ultrashort wave energy in the range of 00 MHz is supplied.

【0039】第2の装置態様は、減圧できる反応容器、
該反応容器内に堆積膜形成用の原料ガスを供給する原料
ガス供給手段、前記反応容器内に配された基体保持手
段、前記基体保持手段に配される円筒状基体をとり囲む
ように設けられたカソ−ド電極及びVHF帯高周波電源
を有し、前記VHF帯高周波電源で発生させた高周波電
力を高周波電力供給手段を介して前記カソ−ド電極に供
給し、前記円筒状基体と前記カソ−ド電極との間にプラ
ズマを発生させて前記円筒状基体表面上に堆積膜を形成
するプラズマCVD装置であって、前記カソ−ド電極
は、一つの前記円筒状基体の軸方向に関して電気的に複
数に分割され、分割された各カソ−ド電極のそれぞれが
独立して高周波電力供給手段に電気的に接続する複数の
接続点を有し、それら複数の接続点を介して周波数60
MHz〜300MHzの範囲の超短波エネルギ−を各カ
ソ−ド電極に供給するようにしたことを特徴とするもの
である。
The second apparatus mode is a reaction vessel capable of reducing pressure,
A raw material gas supply means for supplying a raw material gas for forming a deposited film into the reaction vessel, a substrate holding means arranged in the reaction vessel, and a cylindrical substrate arranged in the substrate holding means are provided so as to surround the substrate. And a cathode electrode and a VHF band high frequency power source, and the high frequency power generated by the VHF band high frequency power source is supplied to the cathode electrode through a high frequency power supply means to supply the cylindrical substrate and the cathode. A plasma CVD apparatus for forming a deposited film on the surface of the cylindrical substrate by generating plasma between the cathode electrode and the cathode electrode, wherein the cathode electrode is electrically connected in the axial direction of one of the cylindrical substrates. is divided into a plurality, each has been split cathode - each cathode electrode is independently a plurality of connection points for electrically connecting to the high-frequency power supply means, frequency 60 via a plurality of connection points
It is characterized in that ultrashort wave energy in the range of MHz to 300 MHz is supplied to each cathode electrode.

【0040】上述した構成の本発明のプラズマCVD法
及びプラズマCVD装置によれば、円筒状基体の表面上
に該円筒状基体の軸方向、及び周方向のいずれの方向に
関しても、極めて膜厚が均一で膜質が高品質な堆積膜を
安定して形成することができる。そして特に電子写真特
性に優れた堆積膜を安定して形成することができる。更
には、高周波電源の周波数増加に伴う高周波電力の損失
を防止し、効率的にプラズマを生起し得るので堆積膜を
高速度で形成することができる。
According to the plasma CVD method and the plasma CVD apparatus of the present invention having the above-described structure, the film thickness on the surface of the cylindrical substrate is extremely large in both the axial direction and the circumferential direction of the cylindrical substrate. A deposited film having a uniform and high quality can be stably formed. Further, it is possible to stably form a deposited film having excellent electrophotographic characteristics. Furthermore, it is possible to prevent the loss of the high frequency power due to the increase of the frequency of the high frequency power supply and efficiently generate the plasma, so that the deposited film can be formed at a high speed.

【0041】以下、図面を参照しながら本発明を説明す
る。図9に示したプラズマCVD装置は本発明装置の第
1態様の1例を示すものである。図9に示したプラズマ
CVD装置は次のように構成されている。図9におい
て、100は反応容器を示す。反応容器100は、ベ−
スプレ−ト101と、絶縁部材102A、カソ−ド電極
103C、絶縁部材121B、カソ−ド電極103B、
絶縁部材121A、カソ−ド電極103A、絶縁部材1
02B及び上蓋115から構成されている。105Aは
基体ホルダ−であり、該基体ホルダ−は内部にヒ−タ−
支柱105A’を有している。105A”は、ヒ−タ−
支柱105A’に取りつけられた基体加熱用ヒ−タ−で
ある。106は、基体ホルダ−105A上に配設された
円筒状基体である。105Bは円筒状基体106の補助
保持部材である。基体ホルダ−105Aは、その低部に
モ−タ−に連結した回転機構(図示せず)を備えてい
て、必要により回転できるようにされている。107
は、排気バルブを備えた排気パイプであり、該排気パイ
プは、真空ポンプを備えた排気機構107’に連通して
いる。108は、ガスボンベ、マスフロ−コントロ−ラ
−、バルブ等で構成された原料ガス供給系である。原料
ガス供給系108は、ガス供給パイプ117を介して複
数のガス放出孔を備えたガス放出パイプ116と接続し
ている。原料ガスはガス放出パイプ116の複数のガス
放出孔を介して反応容器内に供給される。111は高周
波電源であり、ここで発生した高周波電力は高周波電力
供給線118及び整合回路109を介してカソ−ド電極
103に供給される。図9に示したプラズマCVD装置
においては、カソ−ド電極が円筒状基体の軸方向に10
3A、103B、103Cの3つに電気的に分割されて
構成されている。高周波電源111で発生した高周波電
力は、高周波電力分割手段120により3分割され、整
合回路109A、109B、109Cを介して、カソ−
ド電極109A、109B、109Cに供給される。1
04はシ−ルド壁である。
The present invention will be described below with reference to the drawings. The plasma CVD apparatus shown in FIG. 9 shows an example of the first aspect of the apparatus of the present invention. The plasma CVD apparatus shown in FIG. 9 is configured as follows. In FIG. 9, 100 indicates a reaction container. The reaction container 100 is a base.
Spray 101, insulating member 102A, cathode electrode 103C, insulating member 121B, cathode electrode 103B,
Insulating member 121A, cathode electrode 103A, insulating member 1
02B and the upper lid 115. 105A is a substrate holder, and the substrate holder has a heater inside.
It has a pillar 105A '. 105A "is a heater
It is a heater for heating the substrate, which is attached to the column 105A '. Reference numeral 106 denotes a cylindrical substrate arranged on the substrate holder 105A. 105B is an auxiliary holding member for the cylindrical substrate 106. The base body holder 105A is provided with a rotating mechanism (not shown) connected to the motor at its lower portion so that it can be rotated if necessary. 107
Is an exhaust pipe having an exhaust valve, and the exhaust pipe communicates with an exhaust mechanism 107 'having a vacuum pump. Reference numeral 108 is a source gas supply system including a gas cylinder, a mass flow controller, a valve, and the like. The source gas supply system 108 is connected via a gas supply pipe 117 to a gas emission pipe 116 having a plurality of gas emission holes. The raw material gas is supplied into the reaction vessel through a plurality of gas emission holes of the gas emission pipe 116. Reference numeral 111 denotes a high frequency power source, and the high frequency power generated here is supplied to the cathode electrode 103 via the high frequency power supply line 118 and the matching circuit 109. In the plasma CVD apparatus shown in FIG. 9, the cathode electrode is 10 in the axial direction of the cylindrical substrate.
3A, 103B, and 103C are electrically divided. The high-frequency power generated by the high-frequency power supply 111 is divided into three by the high-frequency power dividing means 120, and is passed through the matching circuits 109A, 109B, 109C, and then the cursors.
It is supplied to the gate electrodes 109A, 109B and 109C. 1
Reference numeral 04 is a shield wall.

【0042】本発明のプラズマCVD装置において、円
筒状カソ−ド電極を電気的に複数に分割する分割長さ
は、カソ−ド電極の径、使用する高周波電源の周波数に
よって異なる。例えば電極の内径が208mmの場合、
分割されたカソ−ドの長さは、周波数60MHzでは3
30mm以下、周波数100MHzでは250mm以
下、周波数200MHzでは170mm以下、周波数3
00MHzでは140mm以下とするのが望ましい。電
極の分割個数は円筒状基体の大きさによって異なるが、
内径208mm、長さ358mmの円筒状基体を用いる
場合、周波数周波数60MHzでは2分割以上、周波数
100MHzでは2分割以上、周波数200MHzでは
3分割以上、周波数300MHzでは3分割以上が望ま
しい。前記円筒状基体を複数個重ねて堆積膜を形成する
場合には、重ねた基体の全長を、上述の分割されたカソ
−ドの長さの最大値で割った値を小数点第1位にて切り
上げ、整数値とした値以上の分割数とするのが望まし
い。図9に示したプラズマCVD装置においては、高周
波電源111で発生させた高周波電力を電力分配器12
0により分配して、カソ−ド電極に供給するが、図14
に示されるように、電力分配器を設けずに複数の高周波
電源111A、111B、111Cを設けることも可能
である。
In the plasma CVD apparatus of the present invention, the division length for electrically dividing the cylindrical cathode electrode into a plurality of portions depends on the diameter of the cathode electrode and the frequency of the high frequency power source used. For example, if the inner diameter of the electrode is 208 mm,
The length of the divided cathode is 3 at a frequency of 60 MHz.
30 mm or less, 250 mm or less at frequency 100 MHz, 170 mm or less at frequency 200 MHz, frequency 3
At 00 MHz, it is desirable to set it to 140 mm or less. The number of divided electrodes depends on the size of the cylindrical substrate,
When a cylindrical substrate having an inner diameter of 208 mm and a length of 358 mm is used, it is desirable that the frequency is 60 MHz or more, the frequency 100 MHz is 2 or more, the frequency 200 MHz is 3 or more, and the frequency 300 MHz is 3 or more. When a plurality of cylindrical substrates are stacked to form a deposited film, a value obtained by dividing the total length of the stacked substrates by the maximum value of the above-mentioned divided cathode lengths is represented by one decimal place. It is desirable to round up and set the number of divisions to an integer value or more. In the plasma CVD apparatus shown in FIG. 9, the high frequency power generated by the high frequency power supply 111 is supplied to the power distributor 12
0 and supply to the cathode electrode.
It is also possible to provide a plurality of high frequency power supplies 111A, 111B and 111C without providing a power distributor as shown in FIG.

【0043】図10は、本発明のプラズマCVD装置の
第2の態様の1例を示すものである。図10に示したプ
ラズマCVD装置は、整合回路109A、109B、1
09Cより、カソ−ド電極109A、109B、109
Cにそれぞれ電力を供給する高周波電力供給線118
A、118B、118Cを、それぞれ118A,118
a、118B,118b、118C,118cに分岐さ
せ、それぞれのカソ−ド電極に2箇所の点より電力が供
給されるように構成した以外は図9に示す装置と同じ構
成である。図10に示したプラズマCVD装置をX−X
の位置で切断した断面図が図15である。図15におい
ては電力分配器を省略したが整合回路109Aを経た
後、分岐した電力供給線118A及び電力供給線118
aは、それぞれ150A、150aでカソ−ド電極10
3Aに接続している。カソ−ド電極への接続点は図16
に示すように、150D、150E、150Fの3点と
することもできるし、図17に示すように、150D、
150E、150F、150Gの4点とすることもでき
る。接続点数については、2点以上が望ましく、使用す
るカソ−ド電極の径に応じて適宜増やすのが望ましい。
接続点は、カソ−ド電極を中心として互いに点対称の位
置に設けるのが望ましい。
FIG. 10 shows an example of the second aspect of the plasma CVD apparatus of the present invention. The plasma CVD apparatus shown in FIG. 10 has matching circuits 109A, 109B, 1
09C, cathode electrodes 109A, 109B, 109
High frequency power supply line 118 for supplying power to C respectively
A, 118B and 118C are replaced by 118A and 118C, respectively.
The apparatus has the same configuration as that of the apparatus shown in FIG. 9 except that the cathode electrodes a, 118B, 118b, 118C, and 118c are branched so that the respective cathode electrodes are supplied with power from two points. The plasma CVD apparatus shown in FIG.
FIG. 15 is a sectional view taken along the line. In FIG. 15, the power distributor is omitted, but after passing through the matching circuit 109A, the branched power supply line 118A and the power supply line 118 are branched.
a is 150 A and 150 a, respectively, and is the cathode electrode 10.
It is connected to 3A. The connection point to the cathode electrode is shown in Fig. 16.
As shown in FIG. 17, three points of 150D, 150E, and 150F can be set, or as shown in FIG.
It is also possible to set four points of 150E, 150F, and 150G. The number of connection points is preferably two or more, and it is desirable to appropriately increase the number according to the diameter of the cathode electrode used.
It is desirable that the connection points be provided at positions symmetrical with respect to each other with respect to the cathode electrode.

【0044】本発明のプラズマCVD法は次のようにし
て行われる。図9に示したプラズマCVD装置を使用し
た例について説明する。円筒状基体106を基体ホルダ
−105Aにセットした後、反応容器100内を排気機
構107’を作動させて排気し、反応容器100内を所
望の圧力に減圧する。ついで、ヒ−タ−105A”に通
電して基体106を所望の温度に加熱保持する。次に、
原料ガス供給系108からガス供給パイプ117及びガ
ス放出パイプ116を介して、原料ガスを反応容器10
0内に導入し、該反応容器内を所望の圧力に調整する。
こうしたところで、高周波電源111により周波数60
MHz乃至300MHzの高周波を発生させ、高周波電
力を高周波電力分配器120で分割し、整合回路109
A、109B、109Cを介して、それぞれカソ−ド電
極103A、103B、103Cに供給する。かくして
円筒状基体106とカソ−ド電極で囲まれた空間におい
て、原料ガスは高周波エネルギ−により分解され活性種
を生起し、円筒状基体106上に堆積膜の形成をもたら
す。
The plasma CVD method of the present invention is performed as follows. An example of using the plasma CVD apparatus shown in FIG. 9 will be described. After the cylindrical substrate 106 is set on the substrate holder 105A, the inside of the reaction container 100 is evacuated by operating the exhaust mechanism 107 ', and the inside of the reaction container 100 is depressurized to a desired pressure. Then, the heater 105A ″ is energized to heat and maintain the substrate 106 at a desired temperature.
The raw material gas is supplied from the raw material gas supply system 108 via the gas supply pipe 117 and the gas discharge pipe 116 to the reaction vessel 10.
0, and the inside of the reaction vessel is adjusted to a desired pressure.
In such a place, the frequency 60
A high frequency of MHz to 300 MHz is generated, the high frequency power is divided by the high frequency power distributor 120, and the matching circuit 109
It is supplied to the cathode electrodes 103A, 103B and 103C via A, 109B and 109C, respectively. Thus, in the space surrounded by the cylindrical substrate 106 and the cathode electrode, the source gas is decomposed by the high frequency energy to generate active species, which causes the formation of a deposited film on the cylindrical substrate 106.

【0045】本発明において分割されたそれぞれのカソ
−ド電極に供給する電力は、それぞれのカソ−ド電極に
ついて、電極の単位面積あたりの電力量が等しくなるよ
うにするのが望ましいが、単位面積あたりの電力量を異
ならせることもできる。具体的な電力は、プラズマを生
起できる電力であればいずれの電力でも採用できるが、
好ましくは0.001W/cm2 〜10W/cm2 、より好
ましくは0.01W/cm2 〜5W/cm2 とするのが望ま
しい。
In the present invention, the electric power supplied to each of the divided cathode electrodes is preferably such that the electric energy per unit area of the electrode is equal for each cathode electrode. The amount of power per hit can be different. Any specific power can be adopted as long as it can generate plasma.
Preferably 0.001W / cm 2 ~10W / cm 2 , more preferably it is desirable to 0.01W / cm 2 ~5W / cm 2 .

【0046】本発明において、高周波電源の周波数は、
好ましくは60MHz〜300MHz、より好ましくは
100MHz〜250MHz、最適には100MHz〜
200MHzの範囲とするのが、成膜速度及び膜質を考
慮すると望ましい。
In the present invention, the frequency of the high frequency power source is
Preferably 60 MHz to 300 MHz, more preferably 100 MHz to 250 MHz, optimally 100 MHz to
The range of 200 MHz is desirable in consideration of the film forming rate and film quality.

【0047】本発明の方法を実施するに際して、使用す
るガスについては、公知の物を適宜選択し得る。例え
ば、a−Si系の機能性堆積膜を形成する場合であれ
ば、シラン、ジシラン、高次シラン等あるいはそれらの
混合ガスが好ましい原料ガスとして挙げらる。他の機能
性堆積膜を形成する場合であれば、例えば、ゲルマン、
メタン、エチレン等の原料ガスまたはそれらの混合ガス
が挙げられる。
In carrying out the method of the present invention, known gases can be appropriately selected as the gas to be used. For example, in the case of forming an a-Si-based functional deposited film, silane, disilane, higher order silane, or the like or a mixed gas thereof is mentioned as a preferable source gas. If another functional deposited film is to be formed, for example, germane,
Source gases such as methane and ethylene, or a mixed gas thereof can be used.

【0048】キャリアーガスを用いて原料ガスを供給す
る場合に使用するキャリアーガスとしては、水素あるい
は、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが挙げられる。
Examples of the carrier gas used when the source gas is supplied using the carrier gas include hydrogen or an inert gas such as argon or helium.

【0049】堆積膜のバンドギャップ幅を変化させる等
の特性改善用ガスとしては、例えば、窒素、アンモニア
等の窒素原子を含むガス、酸素、酸化窒素、酸化二窒素
等の酸素原子を含むガス、メタン、エタン、エチレン、
アセチレン、プロパン等の炭化水素ガス、四フッ化珪
素、六フッ化二珪素、四フッ化ゲルマニウム等のガス状
フッ素化合物またはこれらの混合ガス等が挙げられる。
As the characteristic improving gas for changing the band gap width of the deposited film, for example, a gas containing a nitrogen atom such as nitrogen or ammonia, a gas containing an oxygen atom such as oxygen, nitric oxide or nitrous oxide, Methane, ethane, ethylene,
Hydrocarbon gases such as acetylene and propane, gaseous fluorine compounds such as silicon tetrafluoride, disilicon hexafluoride and germanium tetrafluoride, and mixed gases thereof can be used.

【0050】ドーピングを目的としたドーパントガスと
しては、例えば、ジボラン、フッ化ホウ素、ホスフィ
ン、フッ化リン等が挙げられる。
Examples of the dopant gas for the purpose of doping include diborane, boron fluoride, phosphine, phosphorus fluoride and the like.

【0051】成膜時の反応容器内圧力は、プラズマ生成
がなされる圧力であれば、いずれの圧力でもよいが、a
−Si膜を形成する場合には、好ましくは5Torr以
下、より好ましくは0.1mTorr〜3Torr、最
適には0.3mTorr〜500mTorrとするのが
望ましい。
The pressure inside the reaction vessel at the time of film formation may be any pressure as long as it is a pressure at which plasma is generated.
When forming a -Si film, it is preferably 5 Torr or less, more preferably 0.1 mTorr to 3 Torr, and most preferably 0.3 mTorr to 500 mTorr.

【0052】堆積膜形成時の基体温度は、適宜設定でき
るが、アモルファスシリコン系の堆積膜を形成する場合
には、好ましくは20℃〜500℃、より好ましくは5
0℃〜450℃とするのが望ましい。
The substrate temperature at the time of forming the deposited film can be set as appropriate, but when forming an amorphous silicon-based deposited film, it is preferably 20 ° C. to 500 ° C., more preferably 5 ° C.
It is desirable that the temperature is 0 ° C to 450 ° C.

【0053】[0053]

【実施例】以下に具体的に実施例を挙げて本発明を詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。
The present invention will be described in detail below with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0054】(実施例1)図9に示した装置の高周波電
源111として周波数100MHzの電源を接続した装
置を使用し、上述した実験−5におけると同様の成膜手
順で第7表に示した条件下で成膜を行って、基体上にア
モルファスシリコン膜を堆積させ、電子写真感光体を作
製した。
(Example 1) The apparatus shown in FIG. 9 is used as the high frequency power source 111 of the apparatus shown in FIG. Film formation was performed under the conditions, and an amorphous silicon film was deposited on the substrate to manufacture an electrophotographic photosensitive member.

【0055】基体106として、直径108mm、長さ
358mmのAl製円筒状基体を用いた。成膜は次のよ
うに行った。即ち、Al製円筒状基体106を基体ホル
ダ−105Aにセットした後、反応容器100内を排気
機構107’を用いて排気し、反応容器100内を1×
10-6Torrの圧力に調整した。ついで、基体106
を回転させると共に、ヒ−タ−105A”に通電して基
体106を250℃の温度に加熱保持した。次に、原料
ガス供給系108からがガス供給パイプ117及びガス
放出パイプ116を介して、第7表に示す条件でガスを
反応容器内に導入し、該反応容器内を50mTorrの
圧力に調整した。こうしたところで、高周波電源111
により高周波を発生させ、第7表に示したように高周波
電力をそれぞれのカソ−ド電極に供給した。このように
して電荷注入阻止層、次いで光導電層及び表面保護層か
らなる光受容層を総計約30分で形成し、電子写真感光
体を作製した。この成膜操作を繰り返し行って5個の電
子写真感光体を得た。得られた感光体のそれぞれについ
て実験−1と同様に帯電能、画像濃度について評価し
た。このことからいずれの電子写真感光体も電子写真特
性に優れたものであることが判った。
As the base 106, an Al cylindrical base having a diameter of 108 mm and a length of 358 mm was used. The film formation was performed as follows. That is, after the Al-made cylindrical substrate 106 is set on the substrate holder 105A, the inside of the reaction container 100 is evacuated using the exhaust mechanism 107 ', and the inside of the reaction container 100 is 1 ×.
The pressure was adjusted to 10 -6 Torr. Then, the base 106
And the heater 105A ″ was energized to heat and maintain the substrate 106 at a temperature of 250 ° C. Next, from the source gas supply system 108, via the gas supply pipe 117 and the gas release pipe 116, Gas was introduced into the reaction vessel under the conditions shown in Table 7, and the pressure inside the reaction vessel was adjusted to 50 mTorr.
Then, high frequency was generated, and high frequency power was supplied to each cathode electrode as shown in Table 7. In this way, the charge injection blocking layer, and then the photoreceptive layer including the photoconductive layer and the surface protective layer were formed in about 30 minutes in total, to prepare an electrophotographic photoreceptor. This film forming operation was repeated to obtain 5 electrophotographic photosensitive members. Each of the obtained photoreceptors was evaluated for charging ability and image density in the same manner as in Experiment-1. From this, it was found that all the electrophotographic photosensitive members had excellent electrophotographic characteristics.

【0056】(比較例1)図9に示した装置に代えて、
カソ−ド電極を直径208mm、長さ400mmの単体
で構成した図1の装置を装置を用い、電荷注入阻止層の
形成時から800Wの電力を1箇所から投入し、光導電
層の形成時1000Wの電力を1箇所から投入した以外
は実施例1におけると同様にして成膜を行って、5個の
電子写真感光体を作製した。得られたそれぞれの感光体
について実験−1と同様の評価を行った。その結果、い
ずれの電子写真感光体もかなりの帯電能むらと画像むら
を生じ、実用に供せられるものではないことが判った。
(Comparative Example 1) Instead of the apparatus shown in FIG.
Using the apparatus of FIG. 1 in which the cathode electrode is composed of a single unit having a diameter of 208 mm and a length of 400 mm, an electric power of 800 W is applied from one place after the charge injection blocking layer is formed, and a photoconductive layer of 1000 W is formed. Film formation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the electric power of 1 was applied from one location to prepare 5 electrophotographic photosensitive members. The same evaluation as in Experiment-1 was performed for each of the obtained photoreceptors. As a result, it was found that none of the electrophotographic photoconductors had considerable charging ability unevenness and image unevenness and could not be put to practical use.

【0057】(実施例2)図9に示した装置に代えてカ
ソ−ド電極103A、103B、103Cのそれぞれへ
の電力供給を、それぞれ2つの接続点より行う図10に
示した装置を使用した以外実施例1と同様にして、5個
の電子写真感光体を作製した。得られた感光体のそれぞ
れについて実験−1と同様の評価を行った。その結果、
いずれの電子写真感光体も全ての評価項目について優れ
た結果を示した。このことからいずれの電子写真感光体
も電子写真特性に優れたものであることが判った。
(Embodiment 2) Instead of the device shown in FIG. 9, the device shown in FIG. 10 is used in which power is supplied to each of the cathode electrodes 103A, 103B and 103C from two connection points. Five electrophotographic photosensitive members were prepared in the same manner as in Example 1 except for the above. The same evaluation as in Experiment-1 was performed for each of the obtained photoreceptors. as a result,
All electrophotographic photoreceptors showed excellent results for all evaluation items. From this, it was found that all the electrophotographic photosensitive members had excellent electrophotographic characteristics.

【0058】(実施例3)円筒状基体106を回転させ
ない以外実施例2と同様にして、5個の電子写真感光体
を作製した。得られた感光体のそれぞれについて実験−
1と同様の評価を行った。その結果、いずれの電子写真
感光体も全ての評価項目について優れた結果を示した。
このことからいずれの電子写真感光体も電子写真特性に
優れたものであることが判った。
Example 3 Five electrophotographic photosensitive members were prepared in the same manner as in Example 2 except that the cylindrical substrate 106 was not rotated. Experiment on each of the obtained photoreceptors-
The same evaluation as in 1 was performed. As a result, all electrophotographic photosensitive members showed excellent results for all evaluation items.
From this, it was found that all the electrophotographic photosensitive members had excellent electrophotographic characteristics.

【0059】(実施例4)図18に示した装置を使用し
て実施例1と同様にして5個の電子写真感光体を作製し
た。図18に示した装置は、図9に示した装置とはカソ
−ド電極が103A及び103Bの2つに分割されてい
る点で異なっている。ここではカソ−ド電極103A及
び103Bをそれぞれ直径208mm、長さ195mm
で構成した。カソ−ド電極103A及び103Bに等し
い電力を(電荷注入阻止層及び表面保護層の形成時40
0W,光導電層形成時500W)を供給する以外実施例
1と同様にして5個の電子写真感光体を作製した。得ら
れた感光体のそれぞれについて実験−1と同様の評価を
行った。その結果、いずれの電子写真感光体も全ての評
価項目について優れた結果を示した。このことからいず
れの電子写真感光体も電子写真特性に優れたものである
ことが判った。
(Example 4) Five electrophotographic photosensitive members were produced in the same manner as in Example 1 using the apparatus shown in FIG. The device shown in FIG. 18 differs from the device shown in FIG. 9 in that the cathode electrode is divided into two electrodes 103A and 103B. Here, the cathode electrodes 103A and 103B are respectively 208 mm in diameter and 195 mm in length.
Composed of. The same electric power is applied to the cathode electrodes 103A and 103B (at the time of forming the charge injection blocking layer and the surface protection layer, 40
Five electrophotographic photosensitive members were produced in the same manner as in Example 1 except that 0 W and 500 W when supplying the photoconductive layer were supplied. The same evaluation as in Experiment-1 was performed for each of the obtained photoreceptors. As a result, all electrophotographic photosensitive members showed excellent results for all evaluation items. From this, it was found that all the electrophotographic photosensitive members had excellent electrophotographic characteristics.

【0060】(実施例5)図19に示した装置を使用し
て実施例4と同様にして5個の電子写真感光体を作製し
た。図19に示した装置は、図18に示した装置とはカ
ソ−ド電極103A及び103Bにそれぞれ18A,1
18a及び118B,118bの2つの電力供給線から
電力が供給される点で異なっている。また、当該位置に
おいては電力供給線とカソ−ド電極との接点が基体を中
心として対称の位置にくるように設計されている。得ら
れたそれぞれの感光体について実験−1と同様の評価を
行った。その結果、いずれの電子写真感光体も全ての評
価項目について優れた結果を示した。このことからいず
れの電子写真感光体も電子写真特性に優れたものである
ことが判った。
Example 5 Five electrophotographic photosensitive members were produced in the same manner as in Example 4 using the apparatus shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 19 is different from the apparatus shown in FIG. 18 in that cathode electrodes 103A and 103B are provided with 18A and 1A, respectively.
18a and 118B, 118b are different in that power is supplied from two power supply lines. Further, at this position, the contact point between the power supply line and the cathode electrode is designed to be symmetrical with respect to the base body. The same evaluation as in Experiment-1 was performed for each of the obtained photoreceptors. As a result, all electrophotographic photosensitive members showed excellent results for all evaluation items. From this, it was found that all the electrophotographic photosensitive members had excellent electrophotographic characteristics.

【0061】(実施例6)円筒状基体106を回転させ
ない以外実施例5と同様にして、5個の電子写真感光体
を作製した。得られた感光体のそれぞれについて実験−
1と同様の評価を行った。その結果、いずれの電子写真
感光体も全ての評価項目について優れた結果を示した。
このことからいずれの電子写真感光体も電子写真特性に
優れたものであることが判った。
Example 6 Five electrophotographic photosensitive members were produced in the same manner as in Example 5 except that the cylindrical substrate 106 was not rotated. Experiment on each of the obtained photoreceptors-
The same evaluation as in 1 was performed. As a result, all electrophotographic photosensitive members showed excellent results for all evaluation items.
From this, it was found that all the electrophotographic photosensitive members had excellent electrophotographic characteristics.

【0062】(実施例7)図20に示した装置を使用し
て実施例1と同様に電子写真感光体を作製した。図20
に示した装置は、図9に示した装置とはカソ−ド電極が
103A,103B,103C及び103Dの4つに分
割されている点で異なっていて、カソ−ド電極103
A,103B,103C及び103Dをそれぞれ直径2
08mm、長さ92.5mmにされている。カソ−ド電
極103A,103B,103C及び103Dに等しい
電力(電荷注入阻止層及び表面保護層形成時200W,
光導電層形成時250W)を供給する以外実施例1と同
様にして5個の電子写真感光体を作製した。得られた感
光体のそれぞれについて実験−1と同様の評価を行っ
た。その結果、いずれの電子写真感光体も全ての評価項
目について優れた結果を示した。このことからいずれの
電子写真感光体も電子写真特性に優れたものであること
が判った。
(Example 7) An electrophotographic photosensitive member was produced in the same manner as in Example 1 using the apparatus shown in FIG. Figure 20
The device shown in FIG. 9 differs from the device shown in FIG. 9 in that the cathode electrode is divided into four cathode electrodes 103A, 103B, 103C and 103D.
A, 103B, 103C and 103D each have a diameter of 2
The length is 08 mm and the length is 92.5 mm. Electric power equal to that of the cathode electrodes 103A, 103B, 103C and 103D (200 W when the charge injection blocking layer and the surface protection layer are formed,
Five electrophotographic photosensitive members were produced in the same manner as in Example 1 except that 250 W) was supplied when the photoconductive layer was formed. The same evaluation as in Experiment-1 was performed for each of the obtained photoreceptors. As a result, all electrophotographic photosensitive members showed excellent results for all evaluation items. From this, it was found that all the electrophotographic photosensitive members had excellent electrophotographic characteristics.

【0063】(実施例8)図21に示した装置を使用し
て実施例7と同様にして電子写真感光体を作製した。図
21に示した装置は、図20に示した装置とはカソ−ド
電極103A,103B,103C及び103Dにそれ
ぞれ18A,118a、118B,118b、118
C,118c、118D,118dの2つの電力供給線
から電力が供給される点で異なっていて、電力供給線と
カソ−ド電極との接点が基体を中心として対称の位置に
くるように構成されている。得られた感光体のそれぞれ
について実験−1と同様の評価を行った。その結果、い
ずれの電子写真感光体も全ての評価項目について優れた
結果を示した。このことからいずれの電子写真感光体も
電子写真特性に優れたものであることが判った。
Example 8 An electrophotographic photosensitive member was manufactured in the same manner as in Example 7 using the apparatus shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 21 is different from the apparatus shown in FIG. 20 in that the cathode electrodes 103A, 103B, 103C and 103D are provided with 18A, 118a, 118B, 118b and 118, respectively.
They are different in that power is supplied from two power supply lines C, 118c, 118D and 118d, and the contacts between the power supply line and the cathode electrode are arranged in symmetrical positions with respect to the base body. ing. The same evaluation as in Experiment-1 was performed for each of the obtained photoreceptors. As a result, all electrophotographic photosensitive members showed excellent results for all evaluation items. From this, it was found that all the electrophotographic photosensitive members had excellent electrophotographic characteristics.

【0064】(実施例9)円筒状基体106を回転させ
ない以外実施例8と同様にして、5個の電子写真感光体
を作製した。得られた感光体のそれぞれについて実験−
1と同様の評価を行った。その結果、いずれの電子写真
感光体も全ての評価項目について優れた結果を示した。
このことからいずれの電子写真感光体も電子写真特性に
優れたものであることが判った。
Example 9 Five electrophotographic photosensitive members were produced in the same manner as in Example 8 except that the cylindrical substrate 106 was not rotated. Experiment on each of the obtained photoreceptors-
The same evaluation as in 1 was performed. As a result, all electrophotographic photosensitive members showed excellent results for all evaluation items.
From this, it was found that all the electrophotographic photosensitive members had excellent electrophotographic characteristics.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】[0067]

【表3】 [Table 3]

【0068】[0068]

【表4】 [Table 4]

【0069】[0069]

【表5】 [Table 5]

【0070】[0070]

【表6】 [Table 6]

【0071】[0071]

【表7】 [Table 7]

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のプラズマ
CVD法及びプラズマCVD装置によれば、円筒状基体
の表面上に該円筒状基体の軸方向、及び周方向のいずれ
の方向に関しても、極めて膜厚が均一で膜質が高品質な
堆積膜を安定して形成することができる。そして特に電
子写真特性に優れた堆積膜を安定して形成することがで
きる。更には、高周波電源の周波数増加に伴う高周波電
力の損失を防止し、効率的にプラズマを生起し得るので
堆積膜を高速度で形成することができる。
As described above, according to the plasma CVD method and the plasma CVD apparatus of the present invention, the cylindrical substrate is extremely excellent in both the axial direction and the circumferential direction on the surface of the cylindrical substrate. It is possible to stably form a deposited film having a uniform film thickness and a high film quality. Further, it is possible to stably form a deposited film having excellent electrophotographic characteristics. Furthermore, it is possible to prevent the loss of the high frequency power due to the increase of the frequency of the high frequency power supply and efficiently generate the plasma, so that the deposited film can be formed at a high speed.

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

【図1】従来のプラズマCVD装置を示す模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional plasma CVD apparatus.

【図2】図1のプラズマCVD装置を実験用に一部改造
したプラズマCVD装置を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a plasma CVD apparatus obtained by partially modifying the plasma CVD apparatus of FIG. 1 for an experiment.

【図3】図1のプラズマCVD装置を実験用に一部改造
したプラズマCVD装置を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a plasma CVD apparatus obtained by partially modifying the plasma CVD apparatus of FIG. 1 for an experiment.

【図4】従来のプラズマCVD装置において40MHz
の周波数の電力を使用した場合のプラズマ密度を円筒状
基体の位置との関係で測定した結果のグラフである。
FIG. 4 40 MHz in a conventional plasma CVD apparatus
5 is a graph of the results of measuring the plasma density in the case of using electric power of the frequency of 1 above in relation to the position of the cylindrical substrate.

【図5】従来のプラズマCVD装置において100MH
zの周波数の電力を使用した場合のプラズマ密度を円筒
状基体の位置との関係で測定した結果のグラフである。
FIG. 5: 100 MH in a conventional plasma CVD apparatus
It is a graph of the result of having measured the plasma density in the case of using the electric power of the frequency of z with respect to the position of a cylindrical substrate.

【図6】本発明に属するプラズマCVD装置(実験用)
を示す模式図である。
FIG. 6 is a plasma CVD apparatus according to the present invention (for experiment)
It is a schematic diagram which shows.

【図7】図6のプラズマCVD装置において40MHz
の周波数の電力を使用した場合のプラズマ密度を円筒状
基体の位置との関係で測定した結果のグラフである。
FIG. 7 is 40 MHz in the plasma CVD apparatus of FIG.
5 is a graph of the results of measuring the plasma density in the case of using electric power of the frequency of 1 above in relation to the position of the cylindrical substrate.

【図8】図6のプラズマCVD装置において100MH
zの周波数の電力を使用した場合のプラズマ密度を円筒
状基体の位置との関係で測定した結果のグラフである。
FIG. 8 shows a plasma CVD apparatus of FIG.
It is a graph of the result of having measured the plasma density in the case of using the electric power of the frequency of z with respect to the position of a cylindrical substrate.

【図9】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模式
図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

【図10】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模
式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

【図11】図1の装置を1部変更したのプラズマ装置に
おいて13.56MHzの周波数の電力を使用した場合
のプラズマ密度を円筒状基体の位置との関係で測定した
結果のグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the results of measuring the plasma density in relation to the position of the cylindrical substrate in the case where electric power having a frequency of 13.56 MHz is used in the plasma device obtained by partially modifying the device of FIG.

【図12】プラズマCVD装置内のプラズマ密度を円筒
状基体の位置に対してプロットしたグラフである。
FIG. 12 is a graph in which the plasma density in the plasma CVD apparatus is plotted with respect to the position of the cylindrical substrate.

【図13】カソ−ド電極の長さとインピ−ダンスの関係
を種々の周波数の高周波電源を用いた場合について示し
たグラフである。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the length of the cathode electrode and the impedance in the case of using a high frequency power source of various frequencies.

【図14】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模
式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

【図15】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模
式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

【図16】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模
式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

【図17】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模
式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

【図18】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模
式図である。
FIG. 18 is a schematic view showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

【図19】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模
式図である。
FIG. 19 is a schematic view showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

【図20】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模
式図である。
FIG. 20 is a schematic diagram showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

【図21】本発明のプラズマCVD装置の1例を示す模
式図である。
FIG. 21 is a schematic diagram showing an example of a plasma CVD apparatus of the present invention.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03G 5/082 G03G 5/082 H01L 21/31 H01L 21/31 C 31/08 31/08 Q (56)参考文献 特開 昭60−148108(JP,A) 特開 平5−32489(JP,A) 特開 平4−100215(JP,A) 特開 平2−225674(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 B01J 19/08 C23C 16/24 C23C 16/509 C23C 16/52 G03G 5/082 H01L 21/31 H01L 31/08 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G03G 5/082 G03G 5/082 H01L 21/31 H01L 21/31 C 31/08 31/08 Q (56) Reference JP-A-60-148108 (JP, A) JP-A-5-32489 (JP, A) JP-A-4-100215 (JP, A) JP-A-2-225674 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7) , DB name) H01L 21/205 B01J 19/08 C23C 16/24 C23C 16/509 C23C 16/52 G03G 5/082 H01L 21/31 H01L 31/08

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 減圧下の反応容器内に成膜用の原料ガス
を供給し、前記反応容器内に配される回転可能な円筒状
基体の周囲に設けられたカソ−ド電極にVHF帯高周波
電源で発生させた高周波電力を高周波電力供給手段を介
して供給し、前記円筒状基体と前記カソ−ド電極との間
にプラズマを発生させて前記円筒状基体表面上に堆積膜
を形成するVHFプラズマCVD法であって、前記カソ
−ド電極は、一つの前記円筒状基体の軸方向に関して電
気的に複数に分割されており、分割された前記カソ−ド
電極のそれぞれに前記高周波電力供給手段を介して周波
数60MHz〜300MHzの範囲の超短波エネルギ−
を供給して前記反応容器内にプラズマを生起させ堆積膜
を形成することを特徴とするVHFプラズマCVD法。
1. A VHF band high frequency wave is supplied to a cathode electrode provided around a rotatable cylindrical substrate disposed in the reaction vessel by supplying a raw material gas for film formation into the reaction vessel under reduced pressure. VHF for supplying high-frequency power generated by a power source through high-frequency power supply means to generate plasma between the cylindrical substrate and the cathode electrode to form a deposited film on the surface of the cylindrical substrate. a plasma CVD method, the cathode - cathode electrode is electrically divided into a plurality in the axial direction of one of said cylindrical body, split by said cathode - the high-frequency power supplied to each of the cathode electrode Through the means microwave energy in the frequency range of 60 MHz to 300 MHz
Is supplied to generate a plasma in the reaction vessel to form a deposited film, which is a VHF plasma CVD method.
【請求項2】 前記カソ−ド電極に供給されるカソ−ド
電極の単位面積あたりの超短波エネルギ−はそれぞれの
電極についてほぼ等しくなるように制御される請求項1
に記載のVHFプラズマCVD法。
2. The microwave energy per unit area of the cathode electrode supplied to the cathode electrode is controlled to be substantially equal for each electrode.
VHF plasma CVD method described in 1.
【請求項3】 前記超短波エネルギ−は、前記カソ−ド
電極の単位面積あたり0.001W/cm〜10W/
cmの範囲で供給される請求項1に記載のVHFプラ
ズマCVD法。
3. The microwave energy is 0.001 W / cm 2 to 10 W / per unit area of the cathode electrode.
The VHF plasma CVD method according to claim 1, which is supplied in a range of cm 2 .
【請求項4】 前記堆積膜を形成する際の前記反応容器
内の圧力は、5Torr以下に維持される請求項1に記
載のVHFプラズマCVD法。
4. The VHF plasma CVD method according to claim 1, wherein the pressure in the reaction vessel at the time of forming the deposited film is maintained at 5 Torr or less.
【請求項5】 前記円筒状基体は、20℃〜500℃の
温度に保持される請求項1に記載のVHFプラズマCV
D法。
5. The VHF plasma CV according to claim 1, wherein the cylindrical substrate is maintained at a temperature of 20 ° C. to 500 ° C.
Method D.
【請求項6】 前記堆積膜は、シリコン系の堆積膜であ
る請求項1に記載のVHFプラズマCVD法。
6. The VHF plasma CVD method according to claim 1, wherein the deposited film is a silicon-based deposited film.
【請求項7】 前記堆積膜は、電子写真感光体用のもの
である請求項6に記載のVHFプラズマCVD法。
7. The VHF plasma CVD method according to claim 6, wherein the deposited film is for an electrophotographic photoreceptor.
【請求項8】 減圧下の反応容器内に成膜用の原料ガス
を供給し、前記反応容器内に配される回転可能な円筒状
基体の周囲に設けられたカソ−ド電極にVHF帯高周波
電源で発生させた高周波電力を高周波電力供給手段を介
して供給し、前記円筒状基体と前記カソ−ド電極との間
にプラズマを発生させて前記円筒状基体表面上に堆積膜
を形成するVHFプラズマCVD法であって、前記カソ
−ド電極は、一つの前記円筒状基体の軸方向に関して電
気的に複数に分割されており、分割された前記カソ−ド
電極のそれぞれが独立して高周波電力供給手段に接続す
る複数の接続点を有し、それら複数の接続点を介して周
波数60MHz〜300MHzの範囲の超短波エネルギ
−を供給して前記反応容器内にプラズマを生起させ堆積
膜を形成することを特徴とするVHFプラズマCVD
法。
8. A VHF band high frequency wave is supplied to a cathode electrode provided around a rotatable cylindrical substrate arranged in the reaction vessel by supplying a raw material gas for film formation into the reaction vessel under reduced pressure. VHF for supplying high-frequency power generated by a power source through high-frequency power supply means to generate plasma between the cylindrical substrate and the cathode electrode to form a deposited film on the surface of the cylindrical substrate. a plasma CVD method, the cathode - cathode electrode is electrically divided into a plurality in the axial direction of one of said cylindrical body, split by said cathode - RF respective cathode electrode is independently It has a plurality of connection points for connecting to an electric power supply means, and supplies microwave energy in a frequency range of 60 MHz to 300 MHz through the plurality of connection points to generate plasma in the reaction vessel to form a deposited film. That Characteristic VHF plasma CVD
Law.
【請求項9】 前記カソ−ド電極に供給されるカソ−ド
電極の単位面積あたりの超短波エネルギ−はそれぞれの
電極についてほぼ等しくなるように制御される請求項8
に記載のVHFプラズマCVD法。
9. The microwave energy per unit area of the cathode electrode supplied to the cathode electrode is controlled to be substantially equal for each electrode.
VHF plasma CVD method described in 1.
【請求項10】 前記超短波エネルギ−は、前記カソ−
ド電極の単位面積あたり0.001W/cm〜10W
/cmの範囲で供給される請求項8に記載のVHFプ
ラズマCVD法。
10. The microwave energy is the energy of the cathode.
0.001 W / cm 2 to 10 W per unit area of the electrode
The VHF plasma CVD method according to claim 8, wherein the VHF plasma CVD method is supplied in the range of / cm 2 .
【請求項11】 前記堆積膜を形成する際の前記反応容
器内の圧力は、5Torr以下に維持される請求項8に
記載のVHFプラズマCVD法。
11. The VHF plasma CVD method according to claim 8, wherein the pressure in the reaction vessel when forming the deposited film is maintained at 5 Torr or less.
【請求項12】 前記円筒状基体は、20℃〜500℃
の温度に保持される請求項8に記載のVHFプラズマC
VD法。
12. The cylindrical substrate is 20 ° C. to 500 ° C.
9. The VHF plasma C according to claim 8, which is maintained at a temperature of
VD method.
【請求項13】 前記堆積膜は、シリコン系の堆積膜で
ある請求項8に記載のVHFプラズマCVD法。
13. The VHF plasma CVD method according to claim 8, wherein the deposited film is a silicon-based deposited film.
【請求項14】 前記堆積膜は、電子写真感光体用のも
のである請求項13に記載のVHFプラズマCVD法。
14. The VHF plasma CVD method according to claim 13 , wherein the deposited film is for an electrophotographic photoreceptor.
【請求項15】 減圧できる反応容器、該反応容器内に
堆積膜形成用の原料ガスを供給する原料ガス供給手段、
前記反応容器内に配された回転可能な基体保持手段、前
記基体保持手段に配される円筒状基体をとり囲むように
設けられたカソ−ド電極及びVHF帯高周波電源を有
し、前記VHF帯高周波電源で発生させた高周波電力を
高周波電力供給手段を介して前記カソ−ド電極に供給
し、前記円筒状基体と前記カソ−ド電極との間にプラズ
マを発生させて前記円筒状基体表面上に堆積膜を形成す
るプラズマCVD装置であって、前記カソ−ド電極は、
一つの前記円筒状基体の軸方向に関して電気的に複数に
分割され、分割された各カソ−ド電極のそれぞれに前記
高周波電力供給手段を介して周波数60MHz〜300
MHzの範囲の超短波エネルギ−を供給するようにした
ことを特徴とするプラズマCVD装置。
15. A reaction vessel capable of reducing the pressure, a source gas supply means for supplying a source gas for forming a deposited film into the reaction vessel,
A rotatable substrate holding means arranged in the reaction container, a cathode electrode provided so as to surround a cylindrical substrate arranged in the substrate holding means, and a VHF band high frequency power source, and the VHF band. The high frequency power generated by the high frequency power source is supplied to the cathode electrode through the high frequency power supply means, and plasma is generated between the cylindrical substrate and the cathode electrode to form a surface on the cylindrical substrate. A plasma CVD apparatus for forming a deposited film on the cathode electrode, wherein the cathode electrode is
Electrically divided into a plurality in the axial direction of one of said cylindrical body, divided by the the cathode - via the high-frequency power supply means to each of the cathode electrode frequency 60MHz~300
A plasma CVD apparatus characterized in that it supplies ultra-short wave energy in the range of MHz.
【請求項16】 前記分割されたカソ−ド電極は、円筒
状である請求項15に記載のプラズマCVD装置。
16. The plasma CVD apparatus according to claim 15, wherein the divided cathode electrode has a cylindrical shape.
【請求項17】 前記分割されたカソ−ド電極の長さは
330mm以下である請求項15に記載のプラズマCV
D装置。
17. The plasma CV according to claim 15, wherein the length of the divided cathode electrode is 330 mm or less.
D device.
【請求項18】 前記超短波エネルギ−は、電力分配器
により複数に分割されて前記分割されたカソ−ド電極に
供給される請求項15に記載のプラズマCVD装置。
18. The plasma CVD apparatus according to claim 15, wherein the ultra-high frequency energy is divided into a plurality of pieces by a power distributor and supplied to the divided cathode electrodes.
【請求項19】 減圧できる反応容器、該反応容器内に
堆積膜形成用の原料ガスを供給する原料ガス供給手段、
前記反応容器内に配された基体保持手段、前記基体保持
手段に配される円筒状基体をとり囲むように設けられた
カソ−ド電極及びVHF帯高周波電源を有し、前記VH
F帯高周波電源で発生させた高周波電力を高周波電力供
給手段を介して前記カソ−ド電極に供給し、前記円筒状
基体と前記カソ−ド電極との間にプラズマを発生させて
前記円筒状基体表面上に堆積膜を形成するプラズマCV
D装置であって、前記カソ−ド電極は、一つの前記円筒
状基体の軸方向に関して電気的に複数に分割され、分
された各カソ−ド電極のそれぞれが独立して高周波電力
供給手段に電気的に接続する複数の接続点を有し、それ
ら複数の接続点を介して周波数60MHz〜300MH
zの範囲の超短波エネルギ−を各カソ−ド電極に供給す
るようにしたことを特徴とするプラズマCVD装置。
19. A reaction vessel capable of reducing the pressure, a source gas supply means for supplying a source gas for forming a deposited film into the reaction vessel,
The substrate holding means arranged in the reaction vessel, the cathode electrode provided so as to surround the cylindrical substrate arranged in the substrate holding means, and the VHF band high frequency power source, the VH
The high frequency power generated by the F band high frequency power supply is supplied to the cathode electrode through the high frequency power supply means, and plasma is generated between the cylindrical substrate and the cathode electrode to form the cylindrical substrate. Plasma CV that forms a deposited film on the surface
A D device, the cathode - cathode electrode is electrically divided into a plurality in the axial direction of one of said cylindrical body, each being divided cathode - each cathode electrode is independently a high frequency power supply means Has a plurality of connection points to be electrically connected to, and a frequency of 60 MHz to 300 MH via the plurality of connection points.
A plasma CVD apparatus characterized in that ultrashort wave energy in the range of z is supplied to each cathode electrode.
【請求項20】 前記接続点は、前記円筒状基体を中心
にして対称となる位置に配された請求項19に記載のプ
ラズマCVD装置。
20. The plasma CVD apparatus according to claim 19, wherein the connection points are arranged symmetrically with respect to the cylindrical substrate.
【請求項21】 前記分割されたカソ−ド電極は、円筒
状である請求項19に記載のプラズマCVD装置。
21. The plasma CVD apparatus according to claim 19, wherein the divided cathode electrode has a cylindrical shape.
【請求項22】 前記分割されたカソ−ド電極は、高さ
が330mm以下である請求項21に記載のプラズマC
VD装置。
22. The plasma C according to claim 21, wherein the height of the divided cathode electrodes is 330 mm or less.
VD device.
【請求項23】 前記超短波エネルギ−は、電力分配器
により複数に分割されて前記分割されたカソ−ド電極に
供給される請求項19に記載のプラズマCVD装置。
23. The plasma CVD apparatus according to claim 19, wherein the microwave energy is divided into a plurality of pieces by a power divider and is supplied to the divided cathode electrodes.
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