JPH0931659A - Deposited film forming device - Google Patents

Deposited film forming device

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JPH0931659A
JPH0931659A JP7206600A JP20660095A JPH0931659A JP H0931659 A JPH0931659 A JP H0931659A JP 7206600 A JP7206600 A JP 7206600A JP 20660095 A JP20660095 A JP 20660095A JP H0931659 A JPH0931659 A JP H0931659A
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cylindrical
film forming
cylindrical substrate
deposited film
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deposited film forming device capable of decreasing the unequal film thickness in an axial direction without increasing image defects and executing film formation of relatively large areas for a short production time at a high treating speed and low cost with good reproducibility of characteristics without unequal densities, unequal sensitivity and rough feel of the images in film formation by high-frequency electric power of 20 to 450MHz. SOLUTION: This device has a vacuum reaction vessel having a discharge means and gaseous raw material supplying means, is installed with cylindrical substrates or the cylindrical substrates 102 mounted with auxiliary substrates rotatable by a revolving shaft 105 within the discharge space of this vessel and forms the deposited films on the substrates by impressing the high-frequency electric power of 20 to 450MHz thereon. The one electrode of this device is commonly used as the revolving shaft 105 and the other end is grounded via a capacitor without contact with the end constituted by arranging a dielectric substance and grounding electrode 106 successively from the cylindrical substrate or the auxiliary substrate side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【産業上の利用分野】本発明は半導体デバイスとしての
電子写真用感光体デバイス、画像入力用ラインセンサ
ー、撮像デバイス、光起電力デバイスなどに有用な結晶
質、非単結晶質の機能性堆積膜を良好に形成し得るプラ
ズマCVD装置、半導体デバイスや、光学素子としての
絶縁膜、金属配線などを好適に形成し得るスパッタ装
置、或は半導体デバイスなどのエッチング装置などのプ
ラズマ処理による堆積膜形成装置に関し、更に詳しく
は、特にプラズマを励起源として用い基体の処理を行う
プラズマ処理装置であって、特に20MHz以上、45
0MHz以下の高周波を好適に使用可能なプラズマ処理
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a functional deposited film of crystalline or non-single crystalline which is useful for a photoconductor device for electrophotography as a semiconductor device, a line sensor for image input, an imaging device, a photovoltaic device and the like. Plasma CVD apparatus capable of favorably forming a film, a sputtering apparatus capable of suitably forming an insulating film as an optical element, a metal wiring, etc., or a deposition film forming apparatus by plasma treatment such as an etching apparatus for a semiconductor device In more detail, regarding a plasma processing apparatus for processing a substrate using plasma as an excitation source, particularly, a plasma processing apparatus having a frequency of 20 MHz or more, 45
The present invention relates to a plasma processing apparatus that can suitably use a high frequency of 0 MHz or less.

【従来の技術】半導体などで使用されているプラズマ処
理装置はそれぞれの用途に応じてさまざまな方法があ
る。例えば成膜などではプラズマCVD装置やプラズマ
CVD法を用いた酸化膜、窒化膜の形成やアモルファス
シリコン系の半導体膜、又スパッタリング装置やスパッ
タリング法を用いた金属配線膜、エッチング装置や方法
を用いた微細加工技術などさまざまにその特徴を生かす
装置、方法が使用されている。更に、近年膜質及び処理
能力向上に対する要望も強くなっており、さまざまな工
夫も検討されている。特に高周波電力を用いたプラズマ
プロセスは放電の安定性が高く、酸化膜や窒化膜などの
絶緑性の材料形成にも使用出来るなど、さまざまな利点
より使用されている。従来、プラズマCVDなどのプラ
ズマプロセスに用いられている放電用高周波電源の発振
周波数は一般的に13.56MHzが用いられている。
この従来の堆積膜形成に一般的に多く用いられているプ
ラズマCVD装置の一例を図6に示す。図6に示される
プラズマCVD装置は円筒状の電子写真感光体用基体上
にアモルファスシリコン膜(以下、[a−Si膜」と記
す)を形成する場合に好適な成膜装置である。以下、こ
の装置を用いたa−Si膜の形成方法を説明する。減圧
可能な堆積室600内にカソード電極601及び対向電
極として円筒状基体602が配置されている。円筒状基
体602には補助基体603が取りつけられており、電
極の一部を成している。円筒状基体602は内部の基体
加熱ヒーター604により内側より加熱される。高周波
電源610は整合回路609を介してカソード電極60
1に1ケ所接続されている。611は排気口、607は
原料ガス導入口である。堆積室600内に円筒状基体を
設置し、排気口611を介して不図示の排気装置で堆積
室600を一旦排気する。その後不図示の原料ガス導入
口を開し、不活性ガスを導入し、所定の圧力になるよう
に流量及び排気速度を調整する。駆動モーター608に
より円筒状基体を周方向に回転させながら基体加熱用ヒ
ーター604に通電し、円筒状基体を100〜400℃
の所望の温度に加熱する。その後、原料ガス導入口60
7を介して成膜用の原料ガス、例えばシランガス、ジシ
ランガス、メタンガス、エタンガスなどの材料ガスを、
またジボランガス、ホスフィンガスなどのドーピングガ
スを不図示のミキシングパネルで混合した後に導入し、
数10mTorrから数Torrの圧力に維持するよう
排気速度を調整する。高周波電源610より13.56
MHzの高周波電力を整合回路609を介してカソード
電極601の一ケ所に供給して、円筒状基体602との
間にプラズマ放電を発生させ原料ガスを分解することに
より、円筒状基体602上にa−Si膜を堆積する。こ
の間、円筒状基体は基体加熱ヒーター604により10
0〜400℃程度に維持されており、又、円筒状基体も
周方向に回転している。上記の手順で複写機用の円筒状
基体にa−Si膜を堆積させる場合、図6に示した同軸
型の成膜装置においても周方向の均一性を向上させるた
めに円筒状基体の周方向に回転させながら成膜すること
が望ましい。又、複数の円筒状基体を同心円状に設置
し、これらの円筒状基体に囲まれた内部に電極を設置し
て放電を発生させる図7のような装置においては基体の
全周に膜を堆積させるために回転が必須である。図中、
700は堆積室であり、真空気密化構造となっている。
そして排気口711を介して不図示の排気装置に接続さ
れている。701はカソード電極であり、整合器709
を介して高周波電源710に接続されている。707は
原料ガス導入口であり、不図示のガス供給源に接続され
ている。堆積室700内には円筒状基体702が設置さ
れている。そして円筒状基体702には、補助基体70
3が取り付けられており電極の一部を成している。基体
加熱用ヒーター704は同心円上に配置した回転軸70
5に設置されている。回転軸705は基体駆動用モータ
ー708によって回転可能になっている。以下、成膜方
法については図6を用いた場合と同様である。同時に、
一般にプラズマCVD装置においては成膜時の基体温度
を100〜400℃に維持する必要があるため基体を加
熱するヒーターが必須である。このヒーターの容量は熱
の伝わりにくい真空中で基体を加熱する必要性から容量
が0.5〜5kWと大きく基体を回転せしめる回転軸内
部に内蔵させることは電源供給が難しく困難である。こ
のため、装置構造の簡略化、コスト低減、メンテナンス
の容易さから基体加熱用ヒーターは堆積室内に固定する
のが一般である。このため、回転軸は基体加熱用ヒータ
ー内を通るように設置され、この回転軸で円筒状基体上
部を支持することによって円筒状基体の加熱と回転を可
能にしている。この成膜方法で電気写真用感光体の性能
を満足するa−Si膜を得るための堆積速度は、例えば
1時間当たり0.5〜6μm程度の堆積速度であり、そ
れ以上に堆積速度を上げると感光体としての特性を得る
ことが出来ない場合がある。又、一般に電子写真用感光
体としてa−Si膜を利用する場合、帯電能を得るため
に少なくとも20〜30μmの膜厚が必要であり、電子
写真用感光体を製造するためには長時間を要していた。
このため、感光体としての特性を落とさずに製造時間を
短縮する技術が切望されていた。ところで近年、平行平
板型のプラズマCVD装置を用い20MHz以上の高周
波電源を用いたプラズマCVD法の報告があり(Pla
sma Chemistry and Plasma
Processing,vol.7,No.3,(19
87)p267−273)、放電周波数を従来の13.
56MHzより高くすることで堆積膜の性能を落とさず
に堆積速度を向上させることが出来る可能性が示されて
おり、注目されている。又この放電周波数を高くする報
告はスパッタリングなどでもなされ、近年広くその優位
性が検討されている。そこで、堆積速度向上のために放
電周波数を従来の13.56MHzより高い周波数の高
周波電力に替え、成膜手順は従来と同様の方法で成膜を
行ったところ確かに従来より高い堆積速度で作製できる
ことが確認できた。
2. Description of the Related Art There are various methods for a plasma processing apparatus used for a semiconductor or the like according to each application. For example, in film formation, an oxide film and a nitride film are formed using a plasma CVD device or a plasma CVD method, an amorphous silicon semiconductor film, a metal wiring film using a sputtering device or a sputtering method, an etching device and a method are used. A variety of devices and methods are used that take advantage of their features such as microfabrication technology. Further, in recent years, there has been a strong demand for improvement in film quality and processing capacity, and various devices have been studied. Particularly, a plasma process using high-frequency power has a high discharge stability and can be used for forming an insulating material such as an oxide film and a nitride film. Conventionally, 13.56 MHz is generally used as the oscillation frequency of the discharge high frequency power source used in plasma processes such as plasma CVD.
FIG. 6 shows an example of a plasma CVD apparatus that is generally used for forming the conventional deposited film. The plasma CVD apparatus shown in FIG. 6 is a film forming apparatus suitable for forming an amorphous silicon film (hereinafter referred to as “a-Si film”) on a cylindrical electrophotographic photosensitive member substrate. Hereinafter, a method for forming an a-Si film using this apparatus will be described. A cathode electrode 601 and a cylindrical substrate 602 as a counter electrode are arranged in a deposition chamber 600 capable of reducing the pressure. An auxiliary substrate 603 is attached to the cylindrical substrate 602 and forms a part of the electrode. The cylindrical substrate 602 is heated from the inside by a substrate heater 604 inside. The high frequency power source 610 is connected to the cathode electrode 60 via the matching circuit 609.
One is connected to one. Reference numeral 611 is an exhaust port, and 607 is a source gas introduction port. A cylindrical substrate is installed in the deposition chamber 600, and the deposition chamber 600 is temporarily exhausted through an exhaust port 611 by an exhaust device (not shown). After that, a raw material gas introduction port (not shown) is opened, an inert gas is introduced, and the flow rate and the exhaust speed are adjusted so as to have a predetermined pressure. While the cylindrical substrate is rotated in the circumferential direction by the drive motor 608, the heater 604 for heating the substrate is energized, and the cylindrical substrate is heated to 100 to 400 ° C.
Heat to the desired temperature of. After that, the raw material gas inlet 60
A raw material gas for film formation, for example, a raw material gas such as silane gas, disilane gas, methane gas, and ethane gas is supplied via
In addition, after introducing a doping gas such as diborane gas or phosphine gas with a mixing panel (not shown),
The evacuation speed is adjusted so as to maintain the pressure of several tens of mTorr to several Torr. 13.56 from high frequency power supply 610
A high frequency power of MHz is supplied to one portion of the cathode electrode 601 through the matching circuit 609 to generate plasma discharge between the cathode electrode 601 and the cylindrical substrate 602 to decompose the raw material gas. Deposit a Si film. During this period, the cylindrical substrate is heated by the substrate heater 604 to 10
The temperature is maintained at about 0 to 400 ° C., and the cylindrical substrate also rotates in the circumferential direction. When depositing an a-Si film on a cylindrical substrate for a copying machine according to the above procedure, even in the coaxial film forming apparatus shown in FIG. It is desirable to form the film while rotating the film. Further, in a device as shown in FIG. 7 in which a plurality of cylindrical substrates are installed concentrically and an electrode is installed inside the cylindrical substrates to generate a discharge, a film is deposited on the entire circumference of the substrate. Rotation is indispensable for the purpose. In the figure,
A deposition chamber 700 has a vacuum airtight structure.
Then, it is connected to an exhaust device (not shown) via an exhaust port 711. 701 is a cathode electrode, and a matching unit 709
It is connected to the high frequency power source 710 via. Reference numeral 707 is a source gas introduction port, which is connected to a gas supply source (not shown). A cylindrical substrate 702 is installed in the deposition chamber 700. The cylindrical base 702 has an auxiliary base 70.
3 is attached and forms part of the electrode. The substrate heating heater 704 is a rotary shaft 70 arranged on a concentric circle.
5 is installed. The rotating shaft 705 can be rotated by a base driving motor 708. Hereinafter, the film forming method is the same as in the case of using FIG. at the same time,
Generally, in a plasma CVD apparatus, it is necessary to maintain the temperature of the substrate during film formation at 100 to 400 ° C. Therefore, a heater for heating the substrate is essential. The heater has a large capacity of 0.5 to 5 kW because it is necessary to heat the substrate in a vacuum in which heat is hard to be transmitted, and it is difficult to supply power to the heater so that the heater is built in the rotary shaft. Therefore, the heater for heating the substrate is generally fixed in the deposition chamber in order to simplify the structure of the apparatus, reduce costs, and facilitate maintenance. For this reason, the rotating shaft is installed so as to pass through the inside of the heater for heating the substrate, and the rotating shaft supports the upper portion of the cylindrical substrate to enable heating and rotation of the cylindrical substrate. The deposition rate for obtaining an a-Si film satisfying the performance of the electrophotographic photoreceptor by this film formation method is, for example, about 0.5 to 6 μm per hour, and the deposition rate is further increased. In some cases, the characteristics as a photoconductor cannot be obtained. Further, generally, when an a-Si film is used as an electrophotographic photoreceptor, a film thickness of at least 20 to 30 μm is required to obtain charging ability, and it takes a long time to manufacture the electrophotographic photoreceptor. I needed it.
For this reason, there has been a strong demand for a technique for shortening the manufacturing time without deteriorating the characteristics as a photoreceptor. By the way, in recent years, there is a report of a plasma CVD method using a parallel plate type plasma CVD apparatus and a high frequency power source of 20 MHz or more (Pla.
sma Chemistry and Plasma
Processing, vol. 7, No. 3, (19
87) p267-273), the discharge frequency is set to 13.
It has been shown that a higher frequency than 56 MHz can improve the deposition rate without deteriorating the performance of the deposited film, and is attracting attention. Further, reports of increasing the discharge frequency have been made by sputtering and the like, and its superiority has been widely studied in recent years. Therefore, in order to improve the deposition rate, the discharge frequency was changed to a high frequency power having a frequency higher than the conventional 13.56 MHz, and the film forming procedure was performed in the same manner as the conventional method. I confirmed that I can do it.

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では13.56MHzの放電周波数では問題になら
なかった以下のような問題が新たに発生する場合がある
ことが判明した。基体加熱ヒーターが堆積室内に固定さ
れ、その内部を回転軸が通る構成の場合、円筒状基体は
回転軸と接触することにより1ケ所からアースに接続さ
れることになる。この構成で20MHz〜450MHz
という高い周波数の電力を用いて成膜を行うと、13.
56MHzといった低い周波数では問題にならなかった
膜厚分布が発生するという弊害が発生するようになっ
た。つまりアースを取っている側の膜厚が厚くなり、反
対側で薄くなるという現象である。このことは長手方向
の堆積膜の膜質に関しても変化を来し、電子写真感光体
においては濃度ムラ、感度ムラ、画像のがさつきといっ
た弊害が発生しやすくなる。又、回転軸によりアースさ
れている側と反対側を例えばアース電極のようなものを
擦りつけることにより強制的に接地すると、今度は金属
同士が擦られることにより発生するダストのために、例
えば電子写真用感光体の場合には画像欠陥が非常に悪化
し、実用に耐えなくなってしまう。更には、アースを取
っている側と反対側ではプラズマ状態も異なり不安定な
状態なため、特性の再現性にも問題があった。以上のよ
うに、20MHz以上の高い周波数の高周波電力による
成膜では、円筒状基体のアースを上下から取ることが困
雑であり、このために基体の軸方向に膜厚ムラ、膜質ム
ラが発生し、例えば電子写真用感光体に供する場合には
濃度ムラ、感度ムラ、がさつきなどの画像ムラが発生
し、画像欠陥が悪化する場合があり、更には特性の再現
性にも問題があった。上記のような問題は電子写真用感
光体のみならす、画像入力用ラインセンサー、撮像デバ
イス、光起電力デバイスなどに有用な結晶質、又は非単
結晶質の機能性堆積膜を形成する場合にも大きな問題と
なる。又ドライエッチング、スパッタなどのほかのプラ
ズマプロセスにおいても、放電周波数を上げた場合に同
様な問題が生じ、このままでは実用上大きな問題になっ
てくる。そこで、本発明は、上記問題を解決し、高い周
波数、特に、20MHz〜450MHzによる高周波電
力による成膜において、画像欠陥を増加させることなく
軸方向の膜厚ムラの低減を可能にし、濃度ムラ、感度ム
ラ、画像のがさつきが無く、特性の再現性が良好で、高
速の処理速度で比較的大面積の膜形成を、製造時間が短
く低コストで行うことのできる堆積膜の形成装置を提供
することを目的とするものである。
However, it has been found that the following problems may newly occur, which are not a problem at the discharge frequency of 13.56 MHz in the above-mentioned conventional example. In the case where the substrate heating heater is fixed in the deposition chamber and the rotation axis passes through the deposition chamber, the cylindrical substrate comes into contact with the rotation axis and is connected to the ground from one location. 20MHz-450MHz with this configuration
When the film formation is performed using the electric power of the high frequency, 13.
The bad influence that the film thickness distribution occurs which is not a problem at a low frequency such as 56 MHz has come to occur. In other words, this is a phenomenon in which the film thickness on the grounded side becomes thicker and the film thickness on the opposite side becomes thinner. This causes a change in the film quality of the deposited film in the longitudinal direction, and in the electrophotographic photosensitive member, adverse effects such as density unevenness, sensitivity unevenness, and image roughness are likely to occur. Also, if the side opposite to the side grounded by the rotating shaft is forcibly grounded by rubbing something such as a ground electrode, this time, for example, due to dust generated by rubbing between metals, an electron In the case of a photographic photosensitive member, the image defect is extremely deteriorated and cannot be put to practical use. Furthermore, since the plasma state is different and unstable on the side opposite to the side where the ground is taken, there is a problem in reproducibility of characteristics. As described above, it is difficult to take the ground of the cylindrical substrate from above and below in the film formation by the high frequency power having a high frequency of 20 MHz or more. Therefore, the film thickness unevenness and the film quality unevenness occur in the axial direction of the substrate. However, for example, when it is applied to an electrophotographic photoreceptor, image unevenness such as density unevenness, sensitivity unevenness, and roughness may occur, and image defects may worsen, and there is a problem in reproducibility of characteristics. . The above-mentioned problems are caused even when forming a functional deposited film of a crystalline or non-single crystalline useful for an image input line sensor, an image pickup device, a photovoltaic device, etc. by smoothing out only the electrophotographic photoreceptor. It becomes a big problem. Also, in other plasma processes such as dry etching and sputtering, the same problem occurs when the discharge frequency is raised, and if it is left as it is, it becomes a serious problem in practical use. Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and enables film thickness unevenness in the axial direction to be reduced without increasing image defects in film formation by high frequency power, in particular, high frequency power of 20 MHz to 450 MHz. Provided is a deposition film forming apparatus that has no unevenness in sensitivity and image roughness, good reproducibility of characteristics, and can form a relatively large area film at a high processing speed in a short manufacturing time and at low cost. The purpose is to do.

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、反応容器に回転可能に配置された円筒状基
体の母線方向のいずれか一方の端部を、前記基体の回転
軸により接地させ、その他方の端部は前記円筒状基体又
は前記補助基体側から順に誘電体及びアース電極を配置
して構成した該端部と非接触のコンデンサを介し接地さ
せることにより、上記した膜厚分布の発生の弊害を防止
したものである。すなわち、本発明は排気手段と原料ガ
ス供給手段を有する真空気密可能な反応容器を備え、前
記反応容器の放電空間内に回転軸により回転可能な一方
の電極を兼ねた円筒状基体又は補助基体を取り付けた円
筒状基体を設置し、該一方の電極と別に設けられたカソ
ード電極との間に20MHz〜450MHzの高周波電
力を印加し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する堆積
膜形成装置において、前記円筒状基体の母線方向の一方
の端部は前記回転軸との接触により接地させ、その他方
の端部は前記円筒状基体又は前記補助基体側から順に誘
電体及びアース電極を配置して構成した該端部と非接触
のコンデンサを介し接地させたことを特徴とするもので
ある。本発明は、この構成により、20MHz〜450
MHzという従来の13.56MHzより高い周波数の
もとにおいても良好な結果を達成することができる。本
発明における前記コンデンサの配設位置は、前記円筒状
基体又は前記補助基体における外周全体或いは外周の一
部乃至は内周全体或は内周の一部に設けることができ
る。そして、そのアースは、前記円筒状基体を前記反応
容器の放電空間内に鉛直に配置した場合には、該円筒状
基体の母線方向上部を前記回転軸により保持及び接地さ
せ、下部を前記コンデンサにより接地させるか、また
は、該円筒状基体の母線方向下部を前記回転軸により保
持及び接地させ、上部を前記コンデンサにより接地させ
ることにより行うことができる。また、本発明において
は、前記円筒状基体を前記反応容器の放電空間内に複数
同心円状に配置してもよく、その場合には該円筒状基体
に囲まれた空間の内部にカソード電極を設置する。本発
明において、前記誘電体は、アルミナセラミックス、テ
フロン、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスの中の少なくと
も一つ、または、酸化アルミニウム、酸化マグネシウ
ム、酸化珪素の元素酸化物の中の少なくとも一つの元素
酸化物を主成分とするものにより構成することができ
る。本発明においては、前記コンデンサの容量C(ファ
ラッド)は、高周波電力の周波数をf(ヘルツ)、前記
回転軸のインダクタンスをL(ヘンリー)とした時、 0.1(4π22L)-1≦C≦10(4π22L)-1 を満たすようにすることが好ましい。更には、それを、
0.5(4π22L)-1≦C≦5(4π22L)-1を満
たすようにすることがより好ましい。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention uses one of the end portions of the cylindrical substrate rotatably arranged in the reaction container in the generatrix direction by the rotation axis of the substrate. The above-mentioned film thickness is obtained by grounding, and the other end is grounded through a non-contact capacitor with the end formed by sequentially arranging a dielectric and a ground electrode from the side of the cylindrical substrate or the auxiliary substrate. This is to prevent the harmful effects of the occurrence of distribution. That is, the present invention comprises a vacuum-tight reaction container having an exhaust means and a raw material gas supply means, and a cylindrical substrate or an auxiliary substrate which also serves as one electrode rotatable by a rotating shaft in the discharge space of the reaction container. In a deposited film forming apparatus, in which a mounted cylindrical substrate is installed, and a high frequency power of 20 MHz to 450 MHz is applied between the one electrode and a cathode electrode provided separately to form a deposited film on the cylindrical substrate. , One end of the cylindrical base in the generatrix direction is grounded by contact with the rotating shaft, and the other end is provided with a dielectric and a ground electrode in order from the side of the cylindrical base or the auxiliary base. It is characterized in that it is grounded via a capacitor that is not in contact with the constructed end portion. The present invention has the configuration of 20 MHz to 450 MHz.
Good results can be achieved even at frequencies higher than the conventional 13.56 MHz of MHz. In the present invention, the capacitor may be disposed at the entire outer circumference, a part of the outer circumference, the entire inner circumference, or a part of the inner circumference of the cylindrical base body or the auxiliary base body. When the cylindrical substrate is arranged vertically in the discharge space of the reaction vessel, the earth is held and grounded by the rotating shaft at the upper part of the cylindrical substrate in the generatrix direction, and the lower part by the capacitor. This can be done by grounding, or by holding the lower part in the generatrix direction of the cylindrical substrate by the rotating shaft and grounding it, and the upper part by the capacitor. Further, in the present invention, a plurality of the cylindrical substrates may be concentrically arranged in the discharge space of the reaction vessel, and in that case, the cathode electrode is installed inside the space surrounded by the cylindrical substrates. To do. In the present invention, the dielectric is at least one of alumina ceramics, Teflon, quartz glass, and borosilicate glass, or at least one elemental oxide of elemental oxides of aluminum oxide, magnesium oxide, and silicon oxide. Can be used as a main component. In the present invention, the capacitance C (Farad) of the capacitor is 0.1 (4π 2 f 2 L) when the frequency of the high frequency power is f (Hertz) and the inductance of the rotating shaft is L (Henry). It is preferable to satisfy 1 ≦ C ≦ 10 (4π 2 f 2 L) −1 . Furthermore,
It is more preferable to satisfy 0.5 (4π 2 f 2 L) −1 ≦ C ≦ 5 (4π 2 f 2 L) −1 .

【発明の実施の形態】本発明は、上記したように、反応
容器に回転可能に配置された円筒状基体の母線方向のい
ずれか一方の端部を、前記基体の回転軸により接地さ
せ、その他方の端部はこれと非接触のコンデンサを介し
接地させることにより、上記した膜厚分布の弊害を防止
したものである。これを、さらに説明すると、既に述べ
たとおり、従来のように複写機用の円筒状基体のような
長い基体のアースを一ケ所から取る方法は従来の13.
56MHzといった低い周波数で成膜を行う場合にはな
んら問題はなかった。しかし、20MHz〜450MH
zという高い周波数の電力を用いて成膜を行う場合に
は、基体自体が持つインピーダンスの影響が無視出来な
くなる。このため基体の長手方向においてアースを取っ
ている側と取っていない値でプラズマ状態が異なって膜
厚分布が発生するという弊害が起こる。つまリアースを
取っている側ではアースまでのインピーダンスが低いた
めプラズマ密度が高くなり堆積速度が高まって膜厚が厚
くなるが、反対側は円筒状基体自体のインピーダンスの
ためにあるセルフバイアスが発生し、このためにプラズ
マ密度が減少し、膜厚も薄くなる。更に、長手方向の堆
積膜の膜質に関してもプラズマ密度、堆積速度が変わる
ことから当然変化を来し、電子写真感光体においては濃
度ムラ、画像のがさつき、感度ムラの発生原因となり、
更には特性の再現性にも問題が生じる。本発明者は、こ
の問題の最も根本的な解決方法としてダストの発生を覚
悟して回転軸に支えられている側とは反対側の円筒状基
体を接地したブラシ状電極で擦ることによりアースに落
とし、円筒状基体のアースの状態を見かけ上対称にする
実験を行った。しかし、意外なことにこの実験では逆に
回転軸でアースしている側で薄く、接地電極側が厚くな
ってしまった。この理由としては、回転軸でアースして
いる側は確かにアースされてはいるが、高周波的に見る
と回転軸という長いパスを介して接地されているために
このパスのインピーダンスの方がブラシ状電極を介して
アースした側のインピーダンスより遥かに大きくなるた
めプラズマ状態も異なり膜厚分布が発生してしまうのだ
と考えられる。よって、回転軸で支えられている側と反
対側を接地したブラシ状電極で擦る方法はダストの発生
のみならず、膜厚分布を低減する、特性の再現性を良く
するという意味でも効果がないことが判明した。以上の
結果を踏まえ、ダストの発生もなく、かつ円筒状基体の
軸方向ムラを無くし、特性の再現性も良くするためには
円筒状基体と非接触で、かつ高周波的にある程度の抵抗
を持ってアースに落とすことが必要であるとの結論に達
した。そして、このような機能を持った構造としてコン
デンサを考えた。その際、最初に考えられるのが、例え
ば上部を回転軸で支持された円筒状基体の場合、円筒状
基体の下側の近傍に堆積室に接地されたアース電極を、
基体の回転を妨げないように設置することが挙げられ
る。つまり、こうすることで円筒状基体と接地されたア
ース電極は一種のコンデンサを形成する。従来の低い周
波数を用いたプラズマCVD装置ではこのように形成さ
れたコンデンサでは容量が小さすぎて電流が流れること
はないが、本発明のように20〜450MHzといった
高い周波数を用いる場合にはこのような低容量のコンデ
ンサでも充分に電流を流すことが出来アースに落とすこ
とが可能となる。それから更に鋭意検討を行った結果、
アース電極と円筒状基体の間にプラズマが流れ込んでア
ース電極と円筒状基体との間で形成されるコンデンサの
容量が変化することを改善し特性の再現性を安定にする
手段として、回転軸によりアースされている側の反対側
の円筒状基体端部とアース電極間に誘電体を設置するこ
とを考えた。こうすることで、同容量のコンデンサで
は、回転軸によりアースされている側の反対側の円筒状
基体端部とアース電極間の空間は誘電体が無い場合より
も小さくなるので、プラズマの流れ込みも少なくなり特
性の再現性も安定すると考え実験を行った。その結果、
従来の堆積膜形成装置を用いた場合よりも良好な堆積膜
が得られ、特性の再現性も良くなることが分かった。そ
して、従来の堆積膜形成装置で20〜450MHzとい
った高周波電力を用いて成膜を行った場合よりも堆積速
度が向上することが分かった。この理由は定かではない
が、アースを上下2ケ所から取ることによって円筒状基
体全体のインピーダンスが下がり、より効率的に高周波
パワーが印加出来るようになったためではないかと考え
ている。以上の様に、円筒状基体の母線方向の片方の端
は円筒状基体を回転せしめる回転軸により接地し、他端
は円筒状基体と接触せずに隣接した状態で円筒状基体か
ら順に設置された誘電体及びアース電極との間でコンデ
ンサを形成することにより非接触で接地することで本発
明の効果は初めて得られる。円筒状基体と直接Cカップ
リングを形成せしめるには円筒状基体の外側或は内側に
接触せずに隣接した状態で円筒状基体から順に誘電体及
びアース電極を設ければ良い。又、円筒状基体の上下に
補助基体を取りつけて成膜を行う場合にはその補助基体
の外側或は内側に接触せずに隣接した状態で円筒状基体
から順に誘電体及びアース電極を設ければ良い。円筒状
基体から順に設置された誘電体及びアース電極は円筒状
基体或いは補助基体の周方向全周にわたって設けても良
いし、周方向一部のみに設けてももちろん良い。ある周
波数f(Hz)の高周波電力によって成膜を行う堆積膜
形成装置において、回転軸のインダクタンスがL(H)
であれば本発明のCカップリングの容量C(F)は次式
で求まる。 C=(4π22L)-1 回転軸のインダクタンスは形状が複雑な場合には計算が
困難になるが、大ざっぱに円柱状の棒として近似した値
を使えば本発明の効果は充分に得ることが出来るのであ
まり注意を払う必要はない。又、LCRメーター等を用
いて実際に測定から求めてももちろん良い。又、計算か
ら得られたCの値を厳密に実現する必要はなく、0.1
倍からl0倍の間に入る程度に設計をすれば本発明の効
果は充分実用上問題ないレベルまで改善出来る。上式か
ら得られたCの値から具体的にCカップリングを設計す
るには、 C=ε1ε2S/{ε1d2+ε2(d1+d3)} を満たすように設置された誘電体及びアース電極を取り
つければ良い。但しここでε1は円筒状基体と誘電体間
及び誘電体とアース電極間の誘電率、ε2は誘電体の誘
電率、d1は円筒状基体と誘電体間の距離、d2は誘電
体の幅、d3は誘電体とアース電極間の距離及びSは誘
電体、アース電極及び円筒状基体の重なり合った面積で
ある。ε1は厳密には堆積室に導入されている原料ガス
の種類、圧力により値が異なるが、大ざっぱに真空中の
誘電率を用いても本発明の効果は充分に得ることが出来
る。尚、本発明の堆積膜形成装置ではいずれも円筒状基
体を回転可能な構成になっているが、本発明の効果が円
筒状基体を回転させなければ得られないというものでは
当然なく、静止状態で成膜を行っても本発明の効果は得
られる。又、円筒状基体の保持機構が本件と同様の円筒
状基体の上部又は下部を保持する機構であれば回転可能
でなくても本件の効果は得られる。以下、図面を用いて
本発明を詳細に説明する。図1は本発明の方法を行うた
めの装置の一例を模式的に示したものであり、電子写真
用感光体のような円筒状の基体の堆積膜の作成に好適な
ものである。図1において100は堆積膜を形成するた
めの堆積室であり、排気口111によって不図示の排気
装置に接続されている。107は原料ガスを堆積室に導
入するための原料ガス導入口であり、不図示のガス供給
系から原料ガスを堆積室内に導入する。102は円筒状
基体であり、補助基体103にセットされて回転軸10
5に取りつけられている。回転軸105は堆積室に回転
可能に取りつけられている。円筒状基体102及び補助
基体103は上部を回転軸105によってアースに接続
されている。104は円筒状基体を所定の温度に加熱す
るための基体加熱用ヒーターであり、堆積室内に固定さ
れている。又、円筒状基体102は、回転軸105を介
して駆動モーター108により回転され、周方向の膜厚
の均一化を図る。110は20MHz〜450MHzの
高周波を発生する高周波電源であり、高周波出力は10
9の整合回路を介してカソード電極101に印加される
ように配線されている。図に示したようにカソード電極
101は堆積室100の内壁を兼ねていてももちろん良
い。106および112がそれぞれ本発明によるところ
のアース電極および誘電体であり、補助基体103に接
触しないように近接してアース電極106、誘電体11
2、補助基体103の順に設置されており、互いに重な
り合っている領域でコンデンサを形成している。このコ
ンデンサの容量はアース電極106及び誘電体112の
高さ、誘電体112、アース電極106及び補助基体1
03のそれぞれの距離を変えることにより任意に設定す
ることが出来る。この装置構成では円筒状基体102の
上部は回転軸105を介して堆積室に設置されている
が、20MHz〜450MHzといった高い周波数では
回転軸のインダクタンスが無視出来ないため、アースに
落ちるまでにある程度抵抗を持つ。このインダクタンス
による抵抗と同じ程度の抵抗を持つようにアース電極1
06と補助基体103の間で形成されるコンデンサの容
量を調整する。具体的には、 C=(4π22L)-1 によって計算されるCの値になるように構成を設定すれ
ばよい。図2は本発明の方法を行うための装置の他の一
例を模式的に示したものであり、電子写真用感光体のよ
うな円筒状の基体の堆積膜の作成に好適なものである。
この装置では円筒状基体202及び補助基体203を堆
積室上部から吊り下げるように支持している。アース電
極206及び誘電体212はこの装置では補助基体の内
側に設置されている。その他の構成部分は図1と同様で
ある。図3は本発明の方法を行うための装置の更にもう
1つの例を模式的に示したものである。この装置では基
体加熱ヒーター304は堆積室上部に取りつけられ、円
筒状基体302は堆積室下部に取りつけられた回転軸3
05に乗せられる形で設置されている。この例では補助
基体が用いられておらず円筒状基体302の外側にアー
ス電極306を設けると膜厚分布にムラが出来るため、
円筒状基体302の内側に設置されている。その他の構
成部分は図1と同様である。図4は本発明の誘電体41
2、アース電極406及び補助基体403の形状の他の
一例を模式的に示したものであるが、このように誘電体
412、アース電極406及び補助基体403につばを
出すことによってコンデンサを形成してももちろん良
い。図5は本発明の更に別の一例を模式的に示したもの
である。円筒状基体502の下部のアースを取るコンデ
ンサー部分は図1と同様であるが、この例では円筒状基
体が6本同心円状に並んでおり、その中央にカソード電
極501が設置され、円筒状基体502に囲まれた空間
で放電が起こるようになっている。アース電極106、
206、306、406、506に用いる材料は、熱に
強く、導電性が高いものなら何でも使用出来る。又、ア
ース電極106、206、306、406、506自体
のインダクタンスを出来るだけ小さくするという目的か
ら用いる材料は透磁率の小さいものが好ましい。又、高
周波は表皮効果によって導体最表面のみを伝導すること
から表面積が出来るだけ大きい形状が好ましい。一般的
には平板状の形状が用いられる。具体的なアース電極1
06、206、306、406、506の材料として
は、銅、アルミニューム、金、銀、白金は導電性が高く
透磁率も小さいので好適である。鉛、ニッケル、コバル
ト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレスも熱
に強いので適している。或はこれらの材料の中の2種以
上の複合材料なども好ましい。誘電体112、212、
312、412、512に用いる材料としてはアルミナ
セラミックス、テフロン、石英ガラス、ホウケイ酸ガラ
ス、或は酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪
素の元素酸化物の中の単数または複数の元素酸化物を主
成分とするもの等の熱に強い絶縁性材料であれば特に規
定はない。使用される高周波電源110、210、31
0、410、510は、発振周波数が20MHzから4
50MHzであれば何でも使用することが出来る。又、
出力は10Wから5000W以上まで、装置に適した電
力を発生することが出来ればいかなる出力のものでも好
適に使用出来る。更に、高周波電源の出力変動率はいか
なる値であっても本発明の効果を得ることが出来る。使
用される整合器l09、209、309、409、50
9は高周波電源と負荷の整合を取ることができるもので
あればいかなる構成のものでも好適に使用出来る。又、
整合を取る方法としては、自動的に調整されるものが製
造時の煩雑さを避けるために好適であるが、手動で調整
されるものであっても本発明の効果に全く影響はなく、
かつコストが安い点で望ましい。又、整合器が配置され
る位置に関しては整合が取れる範囲においてどこに設置
してもなんら問題はないが、整合器からカソード間の配
線のインダクタンスを出来るだけ小さくするような配置
とした方が広い負荷条件で整合を取ることが可能になる
ため望ましい。カソード電極101、201、301、
401、501の材質としては銅、アルミニューム、
金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、
モリブデン、チタン、ステンレスなどが熱伝導が良く、
電気伝導も良いので好適である。これらの材料の中の2
種以上の複合材料なども好適に用いられる。又、加工の
容易さから形状は円筒形状が好ましいが、必要に応じて
楕円形、多角形形状を用いても良い。カソード電極10
1、201、301、401、501は必要に応じて冷
却手段を設けても良い。具体的な冷却手段としては、
水、空気、液体チッ素、ペルチェ素子などによる冷却が
必要に応じて用いられる。本発明の円筒状基体102、
202、302、402、502及び補助基体103、
203、303、403、503は、使用目的に応じた
材質を有するものであれば良い。材質においては銅、ア
ルミニューム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバル
ト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレスが電
気伝導が良好のため好適である。さらにこれらの材料の
中の2種以上の複合材料も耐熱性が向上するために望ま
しい。更にはポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボ
ネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ガラ
ス、セラミックス、紙などの絶縁材料に導電性材料を被
覆したものはコストが低減出来るため望ましい。図1に
示した装置において本発明の堆積膜の形成方法の一例は
次の手順のように行われる。尚、この手順は図2〜図5
の装置においても同様に適用出来る。まず、例えば表面
を旋盤を用いて鏡面加工を施した円筒状基体102を補
助基体103に取りつけ、堆積室100内の基体加熱用
ヒーター104を包含するように回転軸105に取りつ
ける。次に、不図示の原料ガス導入バルブを閉とし、排
気口111を介して不図示の排気装置により堆積室内を
一旦排気した後、不図示の原料ガス導入バルブを開とし
て加熱用の不活性ガス、一例としてアルゴンを原料ガス
導入口107より堆積室内に導入し、堆積室内が所望の
圧力になるように排気装置の排気速度及び加熱用ガスの
流量を調整する。その後、駆動用モーター108により
円筒状基体102を回転させながら不図示の温度コント
ローラーを作動させて円筒状基体102を基体加熱用ヒ
ーター104により加熱する。円筒状基体102が所望
の温度に加熱されたところで不図示の原料ガス導入バル
ブを閉じ、堆積室内へのガス流入を止める。堆積膜の形
成は不図示の原料ガス導入バルブを開として原料ガス導
入口107から所定の原料ガス、例えばシランガス、ジ
シランガス、メタンガス、エタンガスなどの材料ガス
を、またジボランガス、ホスフィンガスなどのドーピン
グガスを不図示のミキシングパネルにより混合した後に
堆積室100内に導入し、数mTorrから数Torr
の圧力に維持するよう排気速度を調整する。圧力が安定
した後、高周波電源110の電源を入れて周波数20M
Hz〜450MHzの電力を供給し、グロー放電を生起
させる。このとき整合回路109を調整し、反射波が最
小となるように調整する。高周波の入射電力から反射電
力を差し引いた値を所望の値に調整し、所望の膜厚を形
成したところでグロー放電を止め、原料ガスの堆積室1
00への流入を止めて堆積室内を一旦高真空に引き上げ
た後に層の形成を終える。この間、周方向の膜厚均等化
のために円筒状基体は回転させながら成膜を行うことが
望ましい。種々の機能を有する堆積膜を積層する場合に
は、上記のような操作が繰り返し行われる。以下本発明
の効果を実証するための具体例を説明するが、本発明は
具体例によって何等限定されるものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, as described above, one end of the cylindrical substrate rotatably arranged in the reaction vessel in the generatrix direction is grounded by the rotating shaft of the substrate, and The other end is grounded via a capacitor that is not in contact with the other end to prevent the above-mentioned harmful effect of the film thickness distribution. This will be explained further. As described above, the conventional method for grounding a long substrate such as a cylindrical substrate for a copying machine from a single place as in the conventional case is described in 13.
There was no problem when the film was formed at a low frequency such as 56 MHz. However, 20MHz-450MH
When a film is formed by using a high frequency power of z, the effect of the impedance of the substrate itself cannot be ignored. For this reason, there arises an adverse effect that the plasma state is different between the grounded side and the grounded side in the longitudinal direction of the substrate and the film thickness distribution is generated. On the other hand, the impedance to the ground is low on the side where the ground wire is taken, so the plasma density is high, the deposition rate is high, and the film thickness is thick, but on the other side, some self-bias occurs due to the impedance of the cylindrical substrate itself. Therefore, the plasma density is reduced and the film thickness is also reduced. Further, the quality of the deposited film in the longitudinal direction also naturally changes because the plasma density and the deposition rate change, which causes density unevenness, image roughness, and sensitivity unevenness in the electrophotographic photosensitive member.
Further, there is a problem in reproducibility of characteristics. As a most fundamental solution to this problem, the present inventor prepared for the generation of dust and rubbed the cylindrical substrate on the side opposite to the side supported by the rotary shaft with a grounded brush electrode to ground it. An experiment was conducted in which the ground state of the cylindrical substrate was dropped to make it appear symmetrical. However, surprisingly, in this experiment, on the contrary, the side grounded by the rotating shaft was thin, and the ground electrode side was thick. The reason for this is that the side that is grounded by the rotating shaft is certainly grounded, but when viewed from a high frequency, it is grounded via a long path called the rotating shaft, so the impedance of this path is the brush It is considered that since the impedance is much higher than the impedance on the side grounded via the electrode, the plasma state is different and the film thickness distribution occurs. Therefore, the method of rubbing the side opposite to the side supported by the rotating shaft with the grounded brush-like electrode is not effective in terms of not only generating dust but also reducing the film thickness distribution and improving the reproducibility of characteristics. It has been found. Based on the above results, in order to eliminate dust generation, to eliminate axial unevenness of the cylindrical substrate, and to improve the reproducibility of the characteristics, the cylindrical substrate should be in non-contact with a certain level of high frequency resistance. It has been concluded that it is necessary to bring it down to earth. Then, a capacitor was considered as a structure having such a function. At that time, the first conceivable consideration is, for example, in the case of a cylindrical substrate whose upper portion is supported by a rotating shaft, an earth electrode grounded to the deposition chamber near the lower side of the cylindrical substrate,
It may be installed so as not to hinder the rotation of the substrate. That is, in this way, the cylindrical base and the ground electrode grounded form a kind of capacitor. In a conventional plasma CVD apparatus using a low frequency, the capacitor thus formed has a too small capacity to allow current to flow, but when a high frequency such as 20 to 450 MHz is used as in the present invention, it is Even low-capacity capacitors can pass sufficient current and can be grounded. After that, as a result of further diligent examination,
As a means of improving the stability of the reproducibility of characteristics by improving the change in the capacity of the capacitor formed between the earth electrode and the cylindrical substrate due to the flow of plasma between the earth electrode and the cylindrical substrate, It was considered to install a dielectric between the end of the cylindrical substrate on the side opposite to the grounded side and the ground electrode. By doing so, in a capacitor of the same capacity, the space between the end of the cylindrical substrate on the side opposite to the side grounded by the rotating shaft and the ground electrode becomes smaller than in the case where there is no dielectric, so that the flow of plasma does not occur. An experiment was conducted with the belief that the reproducibility of the characteristics would be reduced and the characteristics would be stable. as a result,
It was found that a better deposited film was obtained and the reproducibility of the characteristics was also better than when using the conventional deposited film forming apparatus. Then, it was found that the deposition rate was improved as compared with the case where the film was formed by the conventional deposited film forming apparatus using the high frequency power of 20 to 450 MHz. The reason for this is not clear, but it is considered that the impedance of the entire cylindrical substrate is lowered by taking the ground from the upper and lower portions, and the high frequency power can be applied more efficiently. As described above, one end of the cylindrical base body in the generatrix direction is grounded by the rotating shaft that rotates the cylindrical base body, and the other end is installed in order from the cylindrical base body without being in contact with the cylindrical base body. The effect of the present invention can be obtained for the first time by forming a capacitor between the dielectric and the ground electrode to perform non-contact grounding. In order to form the C coupling directly with the cylindrical substrate, the dielectric and the ground electrode may be provided in order from the cylindrical substrate without being in contact with the outside or inside of the cylindrical substrate. When the auxiliary substrate is attached to the upper and lower sides of the cylindrical substrate to form a film, the dielectric body and the ground electrode are provided in order from the cylindrical substrate without contacting the outside or the inside of the auxiliary substrate. Good. The dielectric and the ground electrode, which are sequentially installed from the cylindrical substrate, may be provided over the entire circumference of the cylindrical substrate or the auxiliary substrate in the circumferential direction, or may be provided only in a part of the circumferential direction. In a deposited film forming apparatus for forming a film by a high frequency power of a certain frequency f (Hz), the inductance of the rotating shaft is L (H).
If so, the capacity C (F) of the C coupling of the present invention is obtained by the following equation. C = (4π 2 f 2 L) −1 It is difficult to calculate the inductance of the rotating shaft when the shape is complicated, but the effect of the present invention is sufficiently obtained by using a value roughly approximated as a cylindrical rod. You don't have to pay much attention because you can get it. Further, it is of course possible to actually obtain the value by using an LCR meter or the like. Also, it is not necessary to strictly realize the value of C obtained from the calculation,
The effect of the present invention can be improved to a practically satisfactory level by designing it so as to fall within the range of 10 times to 10 times. In order to specifically design the C coupling from the value of C obtained from the above equation, a dielectric and an earth electrode installed so as to satisfy C = ε1ε2S / {ε1d2 + ε2 (d1 + d3)} may be attached. Here, ε1 is the dielectric constant between the cylindrical substrate and the dielectric and between the dielectric and the ground electrode, ε2 is the dielectric constant of the dielectric, d1 is the distance between the cylindrical substrate and the dielectric, and d2 is the width of the dielectric. d3 is the distance between the dielectric and the ground electrode, and S is the overlapping area of the dielectric, the ground electrode and the cylindrical substrate. Strictly speaking, the value of ε1 varies depending on the type and pressure of the source gas introduced into the deposition chamber, but the effect of the present invention can be sufficiently obtained even if the dielectric constant in vacuum is roughly used. In addition, in each of the deposited film forming apparatuses of the present invention, the cylindrical substrate can be rotated, but the effect of the present invention is not necessarily obtained without rotating the cylindrical substrate, and it is not a stationary state. The effect of the present invention can be obtained even when the film formation is performed by. Further, the effect of the present case can be obtained even if it is not rotatable as long as the mechanism for holding the cylindrical base body is a mechanism for holding the upper part or the lower part of the cylindrical base body similar to the present case. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention, which is suitable for forming a deposited film on a cylindrical substrate such as an electrophotographic photoreceptor. In FIG. 1, 100 is a deposition chamber for forming a deposited film, which is connected to an exhaust device (not shown) through an exhaust port 111. Reference numeral 107 is a raw material gas inlet for introducing the raw material gas into the deposition chamber, and introduces the raw material gas into the deposition chamber from a gas supply system (not shown). Reference numeral 102 denotes a cylindrical base body, which is set on the auxiliary base body 103,
It is attached to 5. The rotation shaft 105 is rotatably attached to the deposition chamber. The cylindrical base body 102 and the auxiliary base body 103 are connected at their upper parts to the ground by a rotary shaft 105. Reference numeral 104 denotes a substrate heating heater for heating the cylindrical substrate to a predetermined temperature, which is fixed in the deposition chamber. Further, the cylindrical substrate 102 is rotated by the drive motor 108 via the rotating shaft 105, and the film thickness in the circumferential direction is made uniform. Reference numeral 110 is a high frequency power source that generates a high frequency of 20 MHz to 450 MHz, and the high frequency output is 10
It is wired so as to be applied to the cathode electrode 101 via the matching circuit of No. 9. As shown in the figure, the cathode electrode 101 may of course also serve as the inner wall of the deposition chamber 100. Reference numerals 106 and 112 respectively denote the ground electrode and the dielectric according to the present invention, and the ground electrode 106 and the dielectric 11 are provided in close proximity to each other so as not to contact the auxiliary substrate 103.
2. The auxiliary substrate 103 is installed in this order, and the capacitors are formed in the regions where they overlap each other. The capacitance of this capacitor is the height of the ground electrode 106 and the dielectric 112, the dielectric 112, the ground electrode 106 and the auxiliary substrate 1.
It can be arbitrarily set by changing the respective distances of 03. In this device configuration, the upper part of the cylindrical substrate 102 is installed in the deposition chamber via the rotating shaft 105, but at a high frequency such as 20 MHz to 450 MHz, the inductance of the rotating shaft cannot be ignored, and therefore, there is some resistance before it falls to the ground. have. The ground electrode 1 should have the same resistance as the resistance due to this inductance.
The capacitance of the capacitor formed between 06 and the auxiliary substrate 103 is adjusted. Specifically, the configuration may be set so that the value of C calculated by C = (4π 2 f 2 L) −1 is obtained. FIG. 2 schematically shows another example of the apparatus for carrying out the method of the present invention, which is suitable for forming a deposited film on a cylindrical substrate such as an electrophotographic photoreceptor.
In this apparatus, the cylindrical substrate 202 and the auxiliary substrate 203 are supported so as to be suspended from the upper part of the deposition chamber. The ground electrode 206 and the dielectric 212 are installed inside the auxiliary substrate in this device. Other components are the same as those in FIG. FIG. 3 schematically shows another example of the apparatus for carrying out the method of the present invention. In this apparatus, the substrate heater 304 is attached to the upper part of the deposition chamber, and the cylindrical substrate 302 is attached to the lower part of the deposition chamber.
It is installed so that it can be put on 05. In this example, since the auxiliary substrate is not used and the ground electrode 306 is provided outside the cylindrical substrate 302, the film thickness distribution becomes uneven.
It is installed inside the cylindrical substrate 302. Other components are the same as those in FIG. FIG. 4 shows the dielectric 41 of the present invention.
2, another example of the shapes of the ground electrode 406 and the auxiliary base 403 is schematically shown. A capacitor is formed by protruding the brim to the dielectric 412, the ground electrode 406 and the auxiliary base 403 in this way. But of course it's good. FIG. 5 schematically shows still another example of the present invention. The capacitor portion for taking the ground at the lower part of the cylindrical substrate 502 is the same as that in FIG. 1, but in this example, six cylindrical substrates are arranged in a concentric pattern, and the cathode electrode 501 is installed in the center of the cylindrical substrate. A discharge is generated in the space surrounded by 502. Ground electrode 106,
As a material used for 206, 306, 406, and 506, any material having high heat resistance and high conductivity can be used. Further, the material used for the purpose of minimizing the inductance of the ground electrodes 106, 206, 306, 406, 506 itself is preferably one having a small magnetic permeability. In addition, since the high frequency conducts only the outermost surface of the conductor by the skin effect, it is preferable that the surface area is as large as possible. Generally, a flat plate shape is used. Concrete earth electrode 1
As materials for 06, 206, 306, 406, and 506, copper, aluminum, gold, silver, and platinum are preferable because they have high conductivity and low magnetic permeability. Lead, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, titanium and stainless steel are also suitable because they are resistant to heat. Alternatively, a composite material of two or more of these materials is also preferable. Dielectrics 112, 212,
Materials used for 312, 412, 512 are mainly composed of alumina ceramics, Teflon, quartz glass, borosilicate glass, or one or more elemental oxides among aluminum oxide, magnesium oxide and silicon oxide elemental oxides. There is no particular limitation as long as it is an insulating material that is resistant to heat, such as a material that does. High frequency power supply 110, 210, 31 used
0, 410, 510 have oscillation frequencies from 20 MHz to 4
Anything can be used if it is 50 MHz. or,
The output is 10 W to 5000 W or more, and any output can be suitably used as long as it can generate electric power suitable for the device. Furthermore, the effect of the present invention can be obtained regardless of the output fluctuation rate of the high frequency power supply. Matching devices 1009, 209, 309, 409, 50 used
9 can be suitably used in any configuration as long as it can match the high frequency power supply and the load. or,
As a method for obtaining matching, those that are automatically adjusted are suitable for avoiding complexity during manufacturing, but even those that are manually adjusted have no effect on the effect of the present invention.
It is also desirable because it is cheap. There is no problem with the position where the matching device is arranged as long as the matching device can be installed in a range where the matching can be obtained. However, it is better to arrange the matching device so that the inductance of the wiring between the matching device and the cathode is as small as possible. This is desirable because matching can be achieved under conditions. Cathode electrodes 101, 201, 301,
Materials of 401 and 501 are copper, aluminum,
Gold, silver, platinum, lead, nickel, cobalt, iron, chromium,
Molybdenum, titanium, stainless steel, etc. have good thermal conductivity,
It is preferable because it has good electric conductivity. 2 of these materials
A composite material of at least one kind is also preferably used. In addition, the shape is preferably a cylindrical shape for ease of processing, but an elliptical shape or a polygonal shape may be used if necessary. Cathode electrode 10
1, 201, 301, 401, 501 may be provided with a cooling means as needed. As a concrete cooling means,
Cooling with water, air, liquid nitrogen, Peltier element, etc. is used as necessary. The cylindrical substrate 102 of the present invention,
202, 302, 402, 502 and the auxiliary substrate 103,
The materials 203, 303, 403, and 503 may be made of any material according to the purpose of use. As the material, copper, aluminum, gold, silver, platinum, lead, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, titanium, and stainless steel are preferable because they have good electric conductivity. Further, two or more composite materials among these materials are also desirable for improving heat resistance. Further, it is desirable to use an insulating material such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, glass, ceramics, or paper coated with a conductive material because the cost can be reduced. An example of the method of forming a deposited film of the present invention in the apparatus shown in FIG. 1 is performed as follows. In addition, this procedure is shown in FIGS.
The same can be applied to the above device. First, for example, the cylindrical substrate 102 whose surface is mirror-finished by using a lathe is attached to the auxiliary substrate 103, and is attached to the rotating shaft 105 so as to include the substrate heating heater 104 in the deposition chamber 100. Next, the raw material gas introduction valve (not shown) is closed, and the deposition chamber is temporarily evacuated by the exhaust device (not shown) through the exhaust port 111, and then the raw material gas introduction valve (not shown) is opened to heat the inert gas for heating. As an example, argon is introduced into the deposition chamber through the raw material gas inlet 107, and the exhaust speed of the exhaust device and the flow rate of the heating gas are adjusted so that the deposition chamber has a desired pressure. After that, while the cylindrical substrate 102 is rotated by the driving motor 108, a temperature controller (not shown) is operated to heat the cylindrical substrate 102 by the substrate heating heater 104. When the cylindrical substrate 102 is heated to a desired temperature, a raw material gas introduction valve (not shown) is closed to stop the gas flow into the deposition chamber. To form a deposited film, a raw material gas introduction valve (not shown) is opened, and a predetermined raw material gas such as silane gas, disilane gas, methane gas, ethane gas, or a doping gas such as diborane gas or phosphine gas is supplied from the raw material gas inlet 107. After mixing with a mixing panel (not shown), the mixture is introduced into the deposition chamber 100, and the mixture is fed from several mTorr to several Torr
Adjust the pumping speed to maintain that pressure. After the pressure has stabilized, turn on the high frequency power supply 110 and set the frequency to 20M.
Power of Hz to 450 MHz is supplied to cause glow discharge. At this time, the matching circuit 109 is adjusted so as to minimize the reflected wave. The value obtained by subtracting the reflected power from the high frequency incident power is adjusted to a desired value, and when the desired film thickness is formed, the glow discharge is stopped and the source gas deposition chamber 1
00 is stopped, the inside of the deposition chamber is once raised to a high vacuum, and then the layer formation is completed. During this period, it is desirable to perform film formation while rotating the cylindrical substrate in order to equalize the film thickness in the circumferential direction. When stacking deposited films having various functions, the above operation is repeated. Specific examples for demonstrating the effects of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the specific examples.

【実施例】以下、本発明の実施について説明するが、本
発明はこれらよって何等限定されるものではない。 [実施例1]図1に示した堆積膜形成装置において発振
周波数105MHzの高周波電源110を設置し、アル
ミニューム製の円筒状基体102にa−Si膜を形成
し、電子写真用感光体を作製した。本堆積膜形成装置の
回転軸を円柱と近似して計算によりインダクタンスLを
計算したところ0.15μHであった。そこでC=(4
π22L)-1に当てはめてCを計算したところ本実施例
では15.3pFとなった。よって、真空中で補助基体
103と誘電体112、アース電極106で構成するコ
ンデンサがこの値になるように誘電体112としてアル
ミナセラミックス、アース電極106としてアルミニュ
ームを用いて大きさと間隔を設定した。本実施例では、
アース電極106及び誘電体112は円筒状とし、補助
基体103の周方向全周に渡って設置した。成膜条件と
して、表1に示された製造条件に従って成膜を行った。 (比較例1)図6に示した従来の堆積膜形成装置におい
て発振周波数105MHzの高周波電源610を設置
し、アルミニューム製の円筒状基体602にa−Si膜
を形成し、電子写真用感光体を作製した。成膜条件とし
て、実施例1と同様に表1に示された製造条件に従って
成膜を行った。 (比較例2)図6に示した従来の堆積膜形成装置で補助
基体603の下部をアースに落とした金属製ブラシで擦
ることにより強制的にアースに落とした。本比較例では
発振周波数105MHzの高周波電源610を設置し、
アルミニューム製の円筒状基体602にa−Si膜を形
成し、電子写真用感光体を作成した。成膜条件として、
実施例1と同様に表1に示された製造条件に従って成膜
を行った。実施例1、比較例1、2で作製した電子写真
感光体は次の方法で評価した。 膜厚分布、堆積速度評価 各々の感光体について軸方向16ケ所の膜厚を渦電流式
膜厚計(Kett科学研究所製)により測定し、最大の
膜厚と最小の膜厚の差を平均の膜厚で割ることにより膜
厚分布の比を定義し、次のランクに区分した。 ◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 実用上問題無し × 実用上問題有り 同時にトータル膜厚を成膜時間で割ることにより堆積速
度を求め、評価を行った。堆積速度の評価基準は比較例
1の装置を基準とし、次のようにランク分けした。 ◎ 比較例1より20%以上早い ○ 比較例1より10〜20%早い △ 比較例1と同程度 × 比較例1より遅い 電子写真特性 各々の感光体について電子写真装置(キヤノン社製NP
6060を実験用に改造したもの)にセットして、初期
の帯電能、残留電位等の電子写真特性を次のように評価
した. 帯電ムラ………電子写真感光体を実験装置に設置し、帯
電器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、
表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を現像
位置で測定する。電子写真用感光体の軸方向に5点測定
し、このときの電位ムラを評価する。 感度ムラ……電子写真感光体を、―定の暗部表面電位に
帯電させる。そして直ちにフィルターを用いて550n
m以下の波長域の光を除いたハロゲンランプ光を照射
し、電子写真感光体の明部表面電位が所定の値になるよ
うに光量を調整する。このときに必要な光量をハロゲン
ランプ光源の点灯電圧から換算する。この手順で電子写
真用感光体の軸方向に5点感度を測定し、このときの感
度ムラを評価する。それぞれについて、 ◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 実用上問題無し × 実用上問題有り 画像のガサツキ…ハーフトーンチャートをコピーし、得
られたハーフトーン画像を詳細に観察し、限度見本と比
較し、評価した。 ◎ ガサツキが全く見られず、非常に良好である ○ ややガサツキがわずかに見られるが良好である △ ガサツキがやや多いが、従来レベルである × ガサツキが多く、実用上問題あり 白ポチ………キヤノン製全面黒チャート(部品番号:F
Y9−9073)を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以上
の白ポチについて評価した。評価区分は次のとおり。 ◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 白ポチはあるが、従来レベルで実用上問題無し × 白ポチが多く、実用上問題有り を用いて評価した。 特性の再現性 の電子写真特性の帯電ムラの測定を10回行いその時
の再現性を比較例1で作製した時の電子写真感光体の場
合と比較し、 ◎ 比較例1より非常に良好 ○ 比較例1より良好 △ 比較例1と同等 × 比較例1より悪化 を用いて評価を行った。以上の結果を表2にまとめて示
す。本発明の堆積膜形成装置による電子写真感光体はム
ラは無く特性の再現性も良く非常に優れているが、従来
の堆積膜形成装置ではムラは改善されない。又、補助基
体下部をアースに落とした金属ブラシで強制的にアース
してもムラは改善されないばかりか白ポチレベルが悪化
し、実用に耐えなくなってしまう。尚、比較例1に比較
して実施例1では堆積速度の向上が見られる。この理由
は定かではないが、アースを上下2ケ所から取ることに
よって円筒状基体全体のインピーダンスが下がり、より
効率的に高周波パワーが印加出来るようになったためで
はないかと考えている。以上の実施例より、本発明の堆
積膜形成装置により画像欠陥を悪化させずにムラ及び特
性の再現性を改善することが出来、かつ堆積速度の向上
も図れることが判明した。
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 1, a high frequency power source 110 having an oscillation frequency of 105 MHz was installed, an a-Si film was formed on a cylindrical base member 102 made of aluminum, and a photoconductor for electrophotography was produced. did. When the rotation axis of the deposited film forming apparatus was approximated to a cylinder, the inductance L was calculated to be 0.15 μH. Then C = (4
When C was calculated by applying it to π 2 f 2 L) −1 , it was 15.3 pF in this example. Therefore, the size and interval were set by using alumina ceramics as the dielectric 112 and aluminum as the ground electrode 106 so that the capacitor composed of the auxiliary substrate 103, the dielectric 112, and the ground electrode 106 would have this value in vacuum. In this embodiment,
The ground electrode 106 and the dielectric 112 were cylindrical and were installed over the entire circumference of the auxiliary base 103 in the circumferential direction. As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1. (Comparative Example 1) In the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. 6, a high frequency power source 610 with an oscillation frequency of 105 MHz was installed, and an a-Si film was formed on an aluminum cylindrical substrate 602. Was produced. As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1 as in Example 1. (Comparative Example 2) The lower part of the auxiliary substrate 603 was forcibly grounded by rubbing it with a metal brush grounded in the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. In this comparative example, a high frequency power source 610 with an oscillation frequency of 105 MHz is installed,
An a-Si film was formed on the aluminum-made cylindrical substrate 602 to prepare an electrophotographic photoreceptor. As film forming conditions,
Similar to Example 1, the film formation was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1. The electrophotographic photoconductors produced in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated by the following methods. Film thickness distribution and deposition rate evaluation The film thickness at 16 axial positions of each photoconductor was measured with an eddy current film thickness meter (made by Kett Scientific Research Institute), and the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness was averaged. The ratio of the film thickness distribution was defined by dividing by the film thickness of, and classified into the following ranks. ◎ Very good ○ Good △ No practical problems × Practical problems At the same time, the deposition rate was obtained by dividing the total film thickness by the film formation time, and evaluated. The evaluation standard of the deposition rate was based on the apparatus of Comparative Example 1 and ranked as follows. ◎ 20% or more faster than Comparative Example 1 10 to 20% faster than Comparative Example 1 Same as Comparative Example 1 × Slower than Comparative Example 1 Electrophotographic characteristics Electrophotographic apparatus (Canon NP) for each photoconductor
6060 was modified for experiments), and the electrophotographic characteristics such as initial charging ability and residual potential were evaluated as follows. Electrification unevenness ..... An electrophotographic photoreceptor was installed in the experimental device, and a high voltage of +6 kV was applied to the charger to perform corona charging.
The surface potential of the dark portion of the electrophotographic photosensitive member is measured at the developing position with a surface potential meter. Five points are measured in the axial direction of the electrophotographic photoreceptor, and the potential unevenness at this time is evaluated. Sensitivity unevenness: Charges the electrophotographic photosensitive member to a constant dark surface potential. And immediately using a filter 550n
A halogen lamp light excluding light in a wavelength range of m or less is irradiated, and the light amount is adjusted so that the surface potential of the bright portion of the electrophotographic photosensitive member becomes a predetermined value. At this time, the necessary light amount is converted from the lighting voltage of the halogen lamp light source. According to this procedure, 5-point sensitivity is measured in the axial direction of the electrophotographic photosensitive member, and the sensitivity unevenness at this time is evaluated. For each, ◎ Very good ○ Good △ Practical no problem × Practical problem rustling of the image ... Copy the halftone chart, observe the obtained halftone image in detail, compare with the limit sample, and evaluate. . ◎ No rustiness is observed at all, and it is very good. ○ Some rustiness is slightly observed, but it is good. Canon full black chart (part number: F
Y9-9073) was placed on the platen and copied, and white spots having a diameter of 0.2 mm or more were evaluated within the same area of the copy image obtained. The evaluation categories are as follows. ◎ Very good ○ Good △ There are white spots, but there is no practical problem at the conventional level. × Many white spots exist, and there are practical problems. The reproducibility of the characteristics was measured 10 times for the charging unevenness of the electrophotographic characteristics, and the reproducibility at that time was compared with the case of the electrophotographic photosensitive member prepared in Comparative Example 1. ◎ Very good compared to Comparative Example 1 ○ Comparison Better than Example 1 Δ Equivalent to Comparative Example 1 × Worse than Comparative Example 1 was used for evaluation. Table 2 summarizes the above results. The electrophotographic photosensitive member according to the deposited film forming apparatus of the present invention has no unevenness and has excellent reproducibility of characteristics and is very excellent, but the conventional deposited film forming apparatus does not improve the unevenness. Further, even if the lower part of the auxiliary substrate is grounded forcibly by a metal brush, the unevenness is not improved, and the white spot level is deteriorated, which makes it unusable for practical use. It should be noted that the deposition rate is improved in Example 1 as compared with Comparative Example 1. The reason for this is not clear, but it is considered that the impedance of the entire cylindrical substrate is lowered by taking the ground from the upper and lower portions, and the high frequency power can be applied more efficiently. From the above examples, it was found that the deposited film forming apparatus of the present invention can improve the reproducibility of unevenness and characteristics without aggravating image defects, and can also improve the deposition rate.

【表1】 [Table 1]

【表2】 [実施例2]実施例1において誘電体112の材料とし
て、テフロン、石英ガラス、テフロンホウケイ酸ガラ
ス、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪素、
酸化アルミニウムと酸化マグネシウムをモル比で1:1
含むもの、酸化アルミニウムと酸化珪素をモル比で1:
1含むもの、酸化マグネシウムと酸化珪素をモル比で
1:1含むもの、酸化アルミニウムと酸化珪素と酸化マ
グネシウムをモル比で1:1:1含むものをそれぞれ用
いて真空中で補助基体103と誘電体112、アース電
極106で構成するコンデンサが15.3pFになるよ
うにそれぞれ大きさと間隔を設定した以外は実施例1と
同様な条件でアルミニューム製の円筒状基体102にa
−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作製した。実施
例2で作製した電子写真感光体を実施例1と同様の手順
で膜厚ムラ、堆積速度、帯電ムラ、感度ムラ、ガサツ
キ、白ポチ、特性の再現性について評価した結果、実施
例1と同様に良好な結果が得られた。以上の結果より、
誘電体を変化させても本発明の堆積膜形成装置を用いる
ことにより良好な堆積膜が得られることが分かった。 [実施例3]図5に示した堆積膜形成装置において発振
周波数105MHzの高周波電源510を設置し、アル
ミニューム製の円筒状基体501にa−Si膜を形成
し、電子写真用感光体を作製した。本堆積膜形成装置の
回転軸を円柱と近似して計算によりインダクタンスLを
計算したところ0.15μHであった。そこでC=(4
π22L)-1に当てはめてCを計算したところ本実施例
では15.3pFとなった。よって、真空中で補助基体
503と誘電体512、アース電極506で構成するコ
ンデンサがこの値になるように誘電体512としてアル
ミナセラミックス、アース電極506としてアルミニュ
ームを用いて大きさと間隔を設定した。本実施例では、
アース電極506及び誘電体512は円筒状とし、補助
基体503の周方向全周に渡って設置した。成膜条件と
して、表1に示された製造条件に従って成膜を行った。 (比較例3)図7に示した従来の堆積膜形成装置におい
て発振周波数105MHzの高周波電源710を設置
し、アルミニューム製の円筒状基体702にa−Si膜
を形成し、電子写真用感光体を作製した。成膜条件とし
て、表1に示された製造条件に従って成膜を行った。実
施例3、比較例3で作製した電子写真感光体は実施例1
と同様の手順で膜厚ムラ、堆積速度、帯電ムラ、感度ム
ラ、ガサツキ、白ポチ、特性の再現性について評価し
た。その結果を表3に示すが、本発明の堆積膜形成装置
では画像欠陥は悪化せず膜厚、特性ムラ、特性の再現性
が改善し、やはり堆積速度も向上している。
[Table 2] [Embodiment 2] As a material of the dielectric body 112 in Embodiment 1, Teflon, quartz glass, Teflon borosilicate glass, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon oxide,
Aluminum oxide and magnesium oxide in a molar ratio of 1: 1
Including aluminum oxide and silicon oxide in a molar ratio of 1:
1 containing, 1: 1 containing magnesium oxide and silicon oxide in a molar ratio, and 1: 1: 1 containing aluminum oxide, silicon oxide and magnesium oxide in a molar ratio, respectively, and the auxiliary substrate 103 and the dielectric in vacuum. Under the same conditions as in Example 1, except that the size and the interval were set so that the capacitor composed of the body 112 and the earth electrode 106 had a capacitance of 15.3 pF, a
A -Si film was formed to prepare a photoconductor for electrophotography. The electrophotographic photosensitive member produced in Example 2 was evaluated for film thickness unevenness, deposition rate, charging unevenness, charging unevenness, uneven sensitivity, white spots, white spots, and reproducibility of characteristics in the same procedure as in Example 1, and the results are shown in Example 1. Similarly good results have been obtained. based on the above results,
It was found that a good deposited film can be obtained by using the deposited film forming apparatus of the present invention even if the dielectric is changed. [Embodiment 3] In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 5, a high frequency power source 510 with an oscillation frequency of 105 MHz is installed, an a-Si film is formed on an aluminum cylindrical substrate 501, and an electrophotographic photoreceptor is produced. did. When the rotation axis of the deposited film forming apparatus was approximated to a cylinder, the inductance L was calculated to be 0.15 μH. Then C = (4
When C was calculated by applying it to π 2 f 2 L) −1 , it was 15.3 pF in this example. Therefore, the size and interval were set by using alumina ceramic as the dielectric 512 and aluminum as the ground electrode 506 so that the capacitor constituted by the auxiliary substrate 503, the dielectric 512, and the ground electrode 506 would have this value in vacuum. In this embodiment,
The ground electrode 506 and the dielectric 512 were cylindrical and were installed over the entire circumference of the auxiliary base 503 in the circumferential direction. As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1. (Comparative Example 3) In the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. 7, a high frequency power source 710 having an oscillation frequency of 105 MHz was installed, an a-Si film was formed on an aluminum cylindrical substrate 702, and an electrophotographic photosensitive member was formed. Was produced. As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1. The electrophotographic photoconductors produced in Example 3 and Comparative Example 3 are the same as those in Example 1.
In the same procedure as above, the film thickness unevenness, deposition rate, charging unevenness, sensitivity unevenness, rough spots, white spots, and reproducibility of characteristics were evaluated. The results are shown in Table 3. In the deposited film forming apparatus of the present invention, the image defects are not deteriorated, the film thickness, the characteristic unevenness, the reproducibility of the characteristics are improved, and the deposition rate is also improved.

【表3】 [実施例4]図2に示した堆積膜形成装置において発振
周波数60MHzの高周波電源210を設置し、アルミ
ニューム製の円筒状基体202にa−Si膜を形成し、
電子写真用感光体を作製した。本堆積膜形成装置の回転
軸を円柱と近似して計算によりインダクタンスLを計算
したところ0.07μHであった。そこでC=(4π2
2L)-1に当てはめてCを計算したところ本実施例で
は100pFとなった。本実施例では本発明のコンデン
サの値を0.1C、C、5C、10C(C=100p
F)に変化させて本発明の効果を調べた。本実施例で
は、真空中で補助基体503と誘電体512、アース電
極506で構成するコンデンサが上記の値になるように
誘電体112としてアルミナセラミックス、アース電極
106としてアルミニュームを用いてそれぞれ大きさと
間隔を設定した。本実施例では、アース電極506及び
誘電体512は円筒状とし、補助基体503の周方向全
周に渡って設置した。成膜条件として、表1に示された
製造条件に従って成膜を行った。 (比較例4)実施例4において本発明のコンデンサの値
を0.05C、15C(C=100pF)とした以外は
実施例4と同様な条件でアルミニューム製の円筒状基体
202にa−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作製
した。実施例4、比較例4で作成した電子写真感光体は
実施例1と同様の手順で膜厚ムラ、堆積速度、帯電ム
ラ、感度ムラ、ガサツキ、白ポチ、特性の再現性につい
て評価した。その結果を表4に示す。本発明のコンデン
サの値が0.1Cから10Cでは本発明の効果が得られ
ているが、0.05C、15Cまで値がずれると効果が
薄れることが明確になった。又、堆積速度についてもコ
ンデンサの容量が0.1C以上で改善が見られる。
[Table 3] [Embodiment 4] In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 2, a high frequency power source 210 having an oscillation frequency of 60 MHz is installed, and an a-Si film is formed on an aluminum cylindrical substrate 202.
An electrophotographic photoreceptor was produced. When the inductance L was calculated by calculation by approximating the rotation axis of this deposited film forming apparatus to a cylinder, it was 0.07 μH. Then C = (4π 2
When C was calculated by applying it to f 2 L) −1 , it was 100 pF in this example. In this embodiment, the values of the capacitors of the present invention are 0.1C, C, 5C and 10C (C = 100p).
The effect of the present invention was investigated by changing to F). In this embodiment, alumina ceramics is used as the dielectric 112 and aluminum is used as the grounding electrode 106 so that the capacitor constituted by the auxiliary substrate 503, the dielectric 512, and the grounding electrode 506 has the above values in vacuum. The interval was set. In this embodiment, the ground electrode 506 and the dielectric 512 are cylindrical and are installed over the entire circumference of the auxiliary base 503 in the circumferential direction. As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1. (Comparative Example 4) The a-Si was formed on the aluminum-made cylindrical substrate 202 under the same conditions as in Example 4 except that the values of the capacitor of the present invention were changed to 0.05C and 15C (C = 100pF). A film was formed and an electrophotographic photoreceptor was produced. The electrophotographic photoreceptors prepared in Example 4 and Comparative Example 4 were evaluated for film thickness unevenness, deposition rate, charging unevenness, sensitivity unevenness, roughness, white spots, and characteristic reproducibility in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 4. The effect of the present invention is obtained when the value of the capacitor of the present invention is 0.1C to 10C, but it becomes clear that the effect diminishes when the value deviates from 0.05C to 15C. Also, the deposition rate is improved when the capacitance of the capacitor is 0.1 C or more.

【表4】 [実施例5]図4に示した堆積膜形成装置においてアル
ミニューム製の円筒状基体402にa−Si膜を形成
し、電子写真用感光体を作製した。本堆積膜形成装置の
回転軸を円柱と近似して計算によりインダクタンスLを
計算し本発明のコンデンサの値を求めて誘電体412と
してアルミナセラミックス、アース電極406としてア
ルミニュームを用いてそれぞれ大きさと間隔を設定し
た。本実施例では、アース電極406及び誘電体412
は円盤状とし、補助基体403の周方向全周に渡って設
置した。本実施例では、高周波電源410の周波数を2
0MHz、50MHz、300MHz、450MHzと
し、成膜条件として、表5に示された製造条件に従って
成膜を行った。 (比較例5)図4に示した堆積膜形成装置において実施
例5と同様にアルミニューム製の円筒状基体402にa
−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作製した。但
し、本比較例では高周波電源410の周波数を13.5
6MHz、500MHzとした。但し、周波数13.5
6MHzでは電荷輸送層、電荷発生層、表面保護層の内
圧をそれぞれ200mTorr、300mTorr、3
50mTorrにした。実施例5、比較例5で作製した
電子写真感光体は実施例1と同様の手順で膜厚ムラ、堆
積速度、帯電ムラ、感度ムラ、ガサツキ、白ポチ、特性
の再現性について評価を行った。その結果を表6に示
す。高周波電源の周波数が20MHz〜450MHzで
は本発明の効果が得られており、かつ成膜時間の短縮が
図れるが、13.56MHzでは成膜時間の短縮は図れ
ず、また500MHzになると軸方向で更に別のムラが
発生し、本発明の効果が得られなくなることが分かる。 [実施例6]図5に示した複数の円筒状基体を同時に成
膜出来る堆積膜形成装置において発振周波数105MH
zの高周波電源510を設置し、アルミニューム製の円
筒状基体502にa−Si膜を形成し、電子写真用感光
体を作製した。本堆積膜形成装置の回転軸を円柱と近似
して計算によりインダクタンスLを計算したところ0.
2μHであった。そこで、C=(4π22L)-1に当て
はめてCを計算したところ本実施例では11.5pFと
なった。よって、真空中で補助基体503と誘電体51
2、アース電極506で構成するコンデンサが上記の値
になるように誘電体112としてアルミナセラミック
ス、アース電極106としてアルミニュームを用いてそ
れぞれ大きさと間隔を設定した。本実施例では、アース
電極506及び誘電体512は円筒状とし、補助基体5
03の周方向半周にのみ面するように設置した。成膜条
件として、表5に示された製造条件に従って成膜を行っ
た。実施例6で作製した感光体の評価を実施例1と同様
に膜厚ムラ、堆積速度、帯電ムラ、感度ムラ、ガサツ
キ、白ポチ、特性の再現性について行ったところ、いず
れの感光体も実施例1と同様の良好な結果が得られた。
更に得られた感光体をキヤノン製複写機NP−6650
に設置し画像を出したところ、ハーフトーン画像にムラ
はなく、均一な画像が得られた。更に文字原稿を複写し
たところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。また写
真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な画像を得る
ことが出来た。 [実施例7]図3に示した堆積膜形成装置において発振
周波数60MHzの高周波電源310を設置し、アルミ
ニューム製の円筒状基体302にa−Si膜を形成し、
電子写真用感光体を作製した。本実施例ではアース電極
306としてアルミニューム、誘電体312としてアル
ミナセラミックスを用い円筒状基体の周方向1/6周の
みと面する形状のものを設置した。アース電極306、
誘電体312の大きさと間隔は本堆積膜形成装置の回転
軸を円柱と近似して計算によりインダクタンスLを計算
し本発明のコンデンサの値を求めて設定した。成膜条件
として、表5に示された製造条件に従って成膜を行っ
た。実施例7で作製した感光体の評価を実施例1と同様
に膜厚ムラ、堆積速度、帯電ムラ、感度ムラ、ガサツ
キ、白ポチ、特性の再現性について行ったところ、いず
れの感光体も実施例1と同様の良好な結果が得られた。
更に得られた感光体をキヤノン製複写機NP−6650
に設置し画像を出したところ、ハーフトーン画像にムラ
はなく、均一な画像が得られた。更に文字原稿を複写し
たところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られた。また写
真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な画像を得る
ことができた。
[Table 4] [Example 5] An a-Si film was formed on a cylindrical substrate 402 made of aluminum in the deposited film forming apparatus shown in Fig. 4 to prepare an electrophotographic photoreceptor. Inductance L is calculated by approximating the rotation axis of the present deposited film forming apparatus to a cylinder, and the value of the capacitor of the present invention is calculated to use alumina ceramics as the dielectric 412 and aluminum as the ground electrode 406, and the size and interval are respectively set. It was set. In this embodiment, the ground electrode 406 and the dielectric 412 are used.
Has a disk shape and is installed over the entire circumference of the auxiliary base 403 in the circumferential direction. In this embodiment, the frequency of the high frequency power source 410 is set to 2
The film formation was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 5 as 0 MHz, 50 MHz, 300 MHz, and 450 MHz. (Comparative Example 5) In the deposited film forming apparatus shown in FIG.
A -Si film was formed to prepare a photoconductor for electrophotography. However, in this comparative example, the frequency of the high frequency power source 410 is set to 13.5.
It was set to 6 MHz and 500 MHz. However, frequency 13.5
At 6 MHz, the internal pressures of the charge transport layer, charge generation layer, and surface protection layer were 200 mTorr, 300 mTorr, and 3 mTorr, respectively.
It was set to 50 mTorr. The electrophotographic photosensitive members produced in Example 5 and Comparative Example 5 were evaluated for unevenness in film thickness, deposition rate, uneven charging, uneven sensitivity, rustiness, white spots, and reproducibility of characteristics in the same procedure as in Example 1. . Table 6 shows the results. When the frequency of the high frequency power source is 20 MHz to 450 MHz, the effect of the present invention is obtained, and the film formation time can be shortened, but at 13.56 MHz, the film formation time cannot be shortened, and when it becomes 500 MHz, the axial direction is further increased. It can be seen that another unevenness occurs and the effect of the present invention cannot be obtained. [Embodiment 6] The oscillation frequency of 105 MH in the deposited film forming apparatus shown in FIG.
A high frequency power source 510 of z was installed, and an a-Si film was formed on a cylindrical substrate 502 made of aluminum to prepare an electrophotographic photoreceptor. When the rotation axis of the present deposited film forming apparatus was approximated to a cylinder and the inductance L was calculated, a value of 0.
It was 2 μH. Then, when C was calculated by applying C = (4π 2 f 2 L) −1 , it was 11.5 pF in this example. Therefore, in a vacuum, the auxiliary substrate 503 and the dielectric 51
2. Alumina ceramic was used as the dielectric 112 and aluminum was used as the ground electrode 106 to set the size and interval so that the capacitor constituted by the ground electrode 506 had the above value. In this embodiment, the ground electrode 506 and the dielectric 512 are cylindrical, and the auxiliary base 5
It was installed so as to face only half of the circumference of No. 03. As film forming conditions, film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 5. The photoconductor prepared in Example 6 was evaluated for film thickness unevenness, deposition rate, charge unevenness, sensitivity unevenness, roughness, white spots, and reproducibility of characteristics in the same manner as in Example 1. Good results similar to those of Example 1 were obtained.
Further, the obtained photoreceptor is used as a copying machine NP-6650 manufactured by Canon.
When the image was placed on the plate, the halftone image had no unevenness and a uniform image was obtained. Further, when a character original was copied, a clear image with high black density was obtained. Also, when copying a photographic original, a clear image faithful to the original could be obtained. [Embodiment 7] In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 3, a high frequency power source 310 having an oscillation frequency of 60 MHz was installed, and an a-Si film was formed on an aluminum cylindrical substrate 302.
An electrophotographic photoreceptor was produced. In this embodiment, aluminum is used as the ground electrode 306 and alumina ceramics is used as the dielectric 312, and a cylindrical substrate having a shape facing only 1/6 of the circumferential direction is installed. Ground electrode 306,
The size and spacing of the dielectrics 312 were set by approximating the rotation axis of the present deposited film forming apparatus to a cylinder and calculating the inductance L by calculation to find the value of the capacitor of the present invention. As film forming conditions, film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 5. The photoreceptor prepared in Example 7 was evaluated for unevenness in film thickness, deposition rate, uneven charging, uneven sensitivity, roughness, white spots, and reproducibility of characteristics in the same manner as in Example 1. Good results similar to those of Example 1 were obtained.
Further, the obtained photoreceptor is used as a copying machine NP-6650 manufactured by Canon.
When the image was placed on the plate, the halftone image had no unevenness and a uniform image was obtained. Further, when a character original was copied, a clear image with high black density was obtained. Further, even in copying a photo original, a clear image that was faithful to the original could be obtained.

【表5】 [Table 5]

【表6】 [Table 6]

【発明の効果】本発明は、以上のように反応容器に回転
可能に配置された円筒状基体の母線方向のいずれか一方
の端部を、前記基体の回転軸により接地させ、その他方
の端部はこれと非接触のコンデンサを介し接地させるこ
とにより、高い周波数による成膜において、膜厚分布の
発生を無くすことができる。特に、20MHz〜450
MHzの高周波電力による成膜において、画像欠陥を増
加させることなく軸方向の膜厚ムラの低減を図ることが
でき、濃度ムラ、感度ムラ、画像のがさつきが無く、特
性の再現性が良好で、高速の処理速度で比較的大面積の
膜形成が可能な堆積膜の形成装置を実現することがで
き、とりわけ短時間のもとで低コストの電子写真用感光
体の製造が可能となる。
As described above, according to the present invention, one end of the cylindrical substrate rotatably arranged in the reaction vessel in the generatrix direction is grounded by the rotating shaft of the substrate and the other end is grounded. By grounding the part via a capacitor that is not in contact with the part, it is possible to eliminate the occurrence of film thickness distribution during film formation at a high frequency. Especially, 20 MHz to 450
In film formation by high frequency power of MHz, it is possible to reduce film thickness unevenness in the axial direction without increasing image defects. It is possible to realize an apparatus for forming a deposited film capable of forming a relatively large area film at a high processing speed, and in particular, it is possible to manufacture a low-cost electrophotographic photoreceptor in a short time.

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

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

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

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

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

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

【図6】本発明外の従来の堆積膜形成装置の一例を示す
模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing an example of a conventional deposited film forming apparatus other than the present invention.

【図7】複数本の円筒状基体を成膜するのに供される本
発明外の堆積膜形成装置の一例を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic view showing an example of a deposited film forming apparatus other than the present invention, which is used for forming a plurality of cylindrical substrates.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、200、300、400、500、600、7
00…堆積室 101、201、301、401、501、601、7
01…カソード電極 102、202、302、402、502、602、7
02…円筒状基体 103、203、403、503、603、703…補
助基体 104、204、304、404、504、604、7
04…基体加熱用ヒーター 105、205、305、405、505、605、7
05…回転軸 106、206、306、406、506…アース電極 107、207、307、407、507、607、7
07…原料ガス導入口 108、208、308、408、508、608、7
08…基体駆動用モーター 109、209、309、409、509、609、7
09…整合器 110、210、310、410、510、610、7
10…高周波電源 111、211、311、411、511、611、7
11…排気口 112、212、312、412、512、・・・誘導
100, 200, 300, 400, 500, 600, 7
00 ... Deposition chamber 101, 201, 301, 401, 501, 601, 7
01 ... Cathode electrodes 102, 202, 302, 402, 502, 602, 7
02 ... Cylindrical substrate 103, 203, 403, 503, 603, 703 ... Auxiliary substrate 104, 204, 304, 404, 504, 604, 7
04 ... Heater for heating substrate 105, 205, 305, 405, 505, 605, 7
05 ... Rotating shaft 106, 206, 306, 406, 506 ... Ground electrode 107, 207, 307, 407, 507, 607, 7
07 ... Raw material gas inlets 108, 208, 308, 408, 508, 608, 7
08 ... Base driving motor 109, 209, 309, 409, 509, 609, 7
09 ... Matching device 110, 210, 310, 410, 510, 610, 7
10 ... High-frequency power source 111, 211, 311, 411, 511, 611, 7
11 ... Exhaust port 112, 212, 312, 412, 512, ... Derivative

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年8月21日[Submission date] August 21, 1995

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Correction target item name] Detailed description of the invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体デバイスとしての
電子写真用感光体デバイス、画像入力用ラインセンサ
ー、撮像デバイス、光起電力デバイスなどに有用な結晶
質、非単結晶質の機能性堆積膜を良好に形成し得るプラ
ズマCVD装置、半導体デバイスや、光学素子としての
絶縁膜、金属配線などを好適に形成し得るスパッタ装
置、或は半導体デバイスなどのエッチング装置などのプ
ラズマ処理による堆積膜形成装置に関し、更に詳しく
は、特にプラズマを励起源として用い基体の処理を行う
プラズマ処理装置であって、特に20MHz以上、45
0MHz以下の高周波を好適に使用可能なプラズマ処理
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a functional deposited film of crystalline or non-single crystalline which is useful for a photoconductor device for electrophotography as a semiconductor device, a line sensor for image input, an imaging device, a photovoltaic device and the like. Plasma CVD apparatus capable of favorably forming a film, a sputtering apparatus capable of suitably forming an insulating film as an optical element, a metal wiring, etc., or a deposition film forming apparatus by plasma treatment such as an etching apparatus for a semiconductor device In more detail, regarding a plasma processing apparatus for processing a substrate using plasma as an excitation source, particularly, a plasma processing apparatus having a frequency of 20 MHz or more, 45
The present invention relates to a plasma processing apparatus that can suitably use a high frequency of 0 MHz or less.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体などで使用されているプラズマ処
理装置はそれぞれの用途に応じてさまざまな方法があ
る。例えば成膜などではプラズマCVD装置やプラズマ
CVD法を用いた酸化膜、窒化膜の形成やアモルファス
シリコン系の半導体膜、又スパッタリング装置やスパッ
タリング法を用いた金属配線膜、エッチング装置や方法
を用いた微細加工技術などさまざまにその特徴を生かす
装置、方法が使用されている。更に、近年膜質及び処理
能力向上に対する要望も強くなっており、さまざまな工
夫も検討されている。特に高周波電力を用いたプラズマ
プロセスは放電の安定性が高く、酸化膜や窒化膜などの
絶緑性の材料形成にも使用出来るなど、さまざまな利点
より使用されている。従来、プラズマCVDなどのプラ
ズマプロセスに用いられている放電用高周波電源の発振
周波数は一般的に13.56MHzが用いられている。
この従来の堆積膜形成に一般的に多く用いられているプ
ラズマCVD装置の一例を図6に示す。図6に示される
プラズマCVD装置は円筒状の電子写真感光体用基体上
にアモルファスシリコン膜(以下、[a−Si膜」と記
す)を形成する場合に好適な成膜装置である。
2. Description of the Related Art There are various methods for a plasma processing apparatus used for a semiconductor or the like according to each application. For example, in film formation, an oxide film and a nitride film are formed using a plasma CVD device or a plasma CVD method, an amorphous silicon semiconductor film, a metal wiring film using a sputtering device or a sputtering method, an etching device and a method are used. A variety of devices and methods are used that take advantage of their features such as microfabrication technology. Further, in recent years, there has been a strong demand for improvement in film quality and processing capacity, and various devices have been studied. Particularly, a plasma process using high-frequency power has a high discharge stability and can be used for forming an insulating material such as an oxide film and a nitride film. Conventionally, 13.56 MHz is generally used as the oscillation frequency of the discharge high frequency power source used in plasma processes such as plasma CVD.
FIG. 6 shows an example of a plasma CVD apparatus that is generally used for forming the conventional deposited film. The plasma CVD apparatus shown in FIG. 6 is a film forming apparatus suitable for forming an amorphous silicon film (hereinafter referred to as “a-Si film”) on a cylindrical electrophotographic photosensitive member substrate.

【0003】以下、この装置を用いたa−Si膜の形成
方法を説明する。減圧可能な堆積室600内にカソード
電極601及び対向電極として円筒状基体602が配置
されている。円筒状基体602には補助基体603が取
りつけられており、電極の一部を成している。円筒状基
体602は内部の基体加熱ヒーター604により内側よ
り加熱される。高周波電源610は整合回路609を介
してカソード電極601に1ケ所接続されている。61
1は排気口、607は原料ガス導入口である。堆積室6
00内に円筒状基体を設置し、排気口611を介して不
図示の排気装置で堆積室600を一旦排気する。その後
不図示の原料ガス導入口を開し、不活性ガスを導入し、
所定の圧力になるように流量及び排気速度を調整する。
駆動モーター608により円筒状基体を周方向に回転さ
せながら基体加熱用ヒーター604に通電し、円筒状基
体を100〜400℃の所望の温度に加熱する。その
後、原料ガス導入口607を介して成膜用の原料ガス、
例えばシランガス、ジシランガス、メタンガス、エタン
ガスなどの材料ガスを、またジボランガス、ホスフィン
ガスなどのドーピングガスを不図示のミキシングパネル
で混合した後に導入し、数10mTorrから数Tor
rの圧力に維持するよう排気速度を調整する。高周波電
源610より13.56MHzの高周波電力を整合回路
609を介してカソード電極601の一ケ所に供給し
て、円筒状基体602との間にプラズマ放電を発生させ
原料ガスを分解することにより、円筒状基体602上に
a−Si膜を堆積する。この間、円筒状基体は基体加熱
ヒーター604により100〜400℃程度に維持され
ており、又、円筒状基体も周方向に回転している。
A method of forming an a-Si film using this apparatus will be described below. A cathode electrode 601 and a cylindrical substrate 602 as a counter electrode are arranged in a deposition chamber 600 capable of reducing the pressure. An auxiliary substrate 603 is attached to the cylindrical substrate 602 and forms a part of the electrode. The cylindrical substrate 602 is heated from the inside by a substrate heater 604 inside. The high frequency power source 610 is connected to the cathode electrode 601 at one place via a matching circuit 609. 61
Reference numeral 1 is an exhaust port, and 607 is a raw material gas introduction port. Deposition chamber 6
A cylindrical substrate is installed in the chamber 00, and the deposition chamber 600 is temporarily exhausted through an exhaust port 611 by an exhaust device (not shown). After that, open the raw material gas inlet (not shown) and introduce an inert gas,
The flow rate and pumping speed are adjusted so that the pressure becomes a predetermined pressure.
The drive motor 608 rotates the cylindrical substrate in the circumferential direction and energizes the heater 604 for heating the substrate to heat the cylindrical substrate to a desired temperature of 100 to 400 ° C. After that, the raw material gas for film formation is supplied through the raw material gas inlet 607.
For example, a material gas such as silane gas, disilane gas, methane gas, and ethane gas, and a doping gas such as diborane gas and phosphine gas are introduced after being mixed with a mixing panel (not shown), and the mixture is introduced from several 10 mTorr to several Tor.
Adjust pumping speed to maintain r pressure. A high-frequency power of 13.56 MHz is supplied from a high-frequency power source 610 via a matching circuit 609 to one portion of the cathode electrode 601 to generate plasma discharge between the cathode electrode 601 and the cylindrical substrate 602 to decompose the raw material gas, thereby forming a cylinder. An a-Si film is deposited on the substrate 602. During this period, the cylindrical substrate is maintained at about 100 to 400 ° C. by the substrate heater 604, and the cylindrical substrate is also rotating in the circumferential direction.

【0004】上記の手順で複写機用の円筒状基体にa−
Si膜を堆積させる場合、図6に示した同軸型の成膜装
置においても周方向の均一性を向上させるために円筒状
基体の周方向に回転させながら成膜することが望まし
い。又、複数の円筒状基体を同心円状に設置し、これら
の円筒状基体に囲まれた内部に電極を設置して放電を発
生させる図7のような装置においては基体の全周に膜を
堆積させるために回転が必須である。図中、700は堆
積室であり、真空気密化構造となっている。そして排気
口711を介して不図示の排気装置に接続されている。
701はカソード電極であり、整合器709を介して高
周波電源710に接続されている。707は原料ガス導
入口であり、不図示のガス供給源に接続されている。堆
積室700内には円筒状基体702が設置されている。
そして円筒状基体702には、補助基体703が取り付
けられており電極の一部を成している。基体加熱用ヒー
ター704は同心円上に配置した回転軸705に設置さ
れている。回転軸705は基体駆動用モーター708に
よって回転可能になっている。以下、成膜方法について
は図6を用いた場合と同様である。同時に、一般にプラ
ズマCVD装置においては成膜時の基体温度を100〜
400℃に維持する必要があるため基体を加熱するヒー
ターが必須である。このヒーターの容量は熱の伝わりに
くい真空中で基体を加熱する必要性から容量が0.5〜
5kWと大きく基体を回転せしめる回転軸内部に内蔵さ
せることは電源供給が難しく困難である。このため、装
置構造の簡略化、コスト低減、メンテナンスの容易さか
ら基体加熱用ヒーターは堆積室内に固定するのが一般で
ある。このため、回転軸は基体加熱用ヒーター内を通る
ように設置され、この回転軸で円筒状基体上部を支持す
ることによって円筒状基体の加熱と回転を可能にしてい
る。
According to the above procedure, a-
When depositing a Si film, it is desirable to rotate the cylindrical substrate while rotating it in the circumferential direction in order to improve the circumferential uniformity even in the coaxial film forming apparatus shown in FIG. Further, in a device as shown in FIG. 7 in which a plurality of cylindrical substrates are installed concentrically and an electrode is installed inside the cylindrical substrates to generate a discharge, a film is deposited on the entire circumference of the substrate. Rotation is indispensable for the purpose. In the figure, 700 is a deposition chamber having a vacuum airtight structure. Then, it is connected to an exhaust device (not shown) via an exhaust port 711.
A cathode electrode 701 is connected to a high frequency power source 710 via a matching unit 709. Reference numeral 707 is a source gas introduction port, which is connected to a gas supply source (not shown). A cylindrical substrate 702 is installed in the deposition chamber 700.
An auxiliary substrate 703 is attached to the cylindrical substrate 702 and forms a part of the electrode. The substrate heating heater 704 is installed on a rotating shaft 705 arranged concentrically. The rotating shaft 705 can be rotated by a base driving motor 708. Hereinafter, the film forming method is the same as in the case of using FIG. At the same time, generally, in a plasma CVD apparatus, the substrate temperature during film formation is 100 to
Since it is necessary to maintain the temperature at 400 ° C, a heater for heating the substrate is essential. The capacity of this heater is 0.5 to 0.5 because it is necessary to heat the substrate in a vacuum where heat is difficult to transfer.
It is difficult to supply power and it is difficult to incorporate the substrate into the rotating shaft that rotates the substrate as large as 5 kW. Therefore, the heater for heating the substrate is generally fixed in the deposition chamber in order to simplify the structure of the apparatus, reduce costs, and facilitate maintenance. For this reason, the rotating shaft is installed so as to pass through the inside of the heater for heating the substrate, and the rotating shaft supports the upper portion of the cylindrical substrate to enable heating and rotation of the cylindrical substrate.

【0005】この成膜方法で電気写真用感光体の性能を
満足するa−Si膜を得るための堆積速度は、例えば1
時間当たり0.5〜6μm程度の堆積速度であり、それ
以上に堆積速度を上げると感光体としての特性を得るこ
とが出来ない場合がある。又、一般に電子写真用感光体
としてa−Si膜を利用する場合、帯電能を得るために
少なくとも20〜30μmの膜厚が必要であり、電子写
真用感光体を製造するためには長時間を要していた。こ
のため、感光体としての特性を落とさずに製造時間を短
縮する技術が切望されていた。ところで近年、平行平板
型のプラズマCVD装置を用い20MHz以上の高周波
電源を用いたプラズマCVD法の報告があり(Plas
ma Chemistry and Plasma P
rocessing,vol.7,No.3,(198
7)p267−273)、放電周波数を従来の13.5
6MHzより高くすることで堆積膜の性能を落とさずに
堆積速度を向上させることが出来る可能性が示されてお
り、注目されている。又この放電周波数を高くする報告
はスパッタリングなどでもなされ、近年広くその優位性
が検討されている。そこで、堆積速度向上のために放電
周波数を従来の13.56MHzより高い周波数の高周
波電力に替え、成膜手順は従来と同様の方法で成膜を行
ったところ確かに従来より高い堆積速度で作製できるこ
とが確認できた。
The deposition rate for obtaining an a-Si film satisfying the performance of the electrophotographic photoreceptor by this film-forming method is, for example, 1.
The deposition rate is about 0.5 to 6 μm per hour, and if the deposition rate is further increased, the characteristics of the photoconductor may not be obtained. Further, generally, when an a-Si film is used as an electrophotographic photoreceptor, a film thickness of at least 20 to 30 μm is required to obtain charging ability, and it takes a long time to manufacture the electrophotographic photoreceptor. I needed it. For this reason, there has been a strong demand for a technique for shortening the manufacturing time without deteriorating the characteristics as a photoreceptor. By the way, in recent years, there has been a report of a plasma CVD method using a parallel plate type plasma CVD apparatus and a high frequency power source of 20 MHz or more (Plas.
ma Chemistry and Plasma P
processing, vol. 7, No. 3, (198
7) p267-273), the discharge frequency of the conventional 13.5
It has been noted that setting the frequency higher than 6 MHz may improve the deposition rate without deteriorating the performance of the deposited film, and is drawing attention. Further, reports of increasing the discharge frequency have been made by sputtering and the like, and its superiority has been widely studied in recent years. Therefore, in order to improve the deposition rate, the discharge frequency was changed to a high frequency power having a frequency higher than the conventional 13.56 MHz, and the film forming procedure was performed in the same manner as the conventional method. I confirmed that I can do it.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では13.56MHzの放電周波数では問題になら
なかった以下のような問題が新たに発生する場合がある
ことが判明した。基体加熱ヒーターが堆積室内に固定さ
れ、その内部を回転軸が通る構成の場合、円筒状基体は
回転軸と接触することにより1ケ所からアースに接続さ
れることになる。この構成で20MHz〜450MHz
という高い周波数の電力を用いて成膜を行うと、13.
56MHzといった低い周波数では問題にならなかった
膜厚分布が発生するという弊害が発生するようになっ
た。つまりアースを取っている側の膜厚が厚くなり、反
対側で薄くなるという現象である。このことは長手方向
の堆積膜の膜質に関しても変化を来し、電子写真感光体
においては濃度ムラ、感度ムラ、画像のがさつきといっ
た弊害が発生しやすくなる。又、回転軸によりアースさ
れている側と反対側を例えばアース電極のようなものを
擦りつけることにより強制的に接地すると、今度は金属
同士が擦られることにより発生するダストのために、例
えば電子写真用感光体の場合には画像欠陥が非常に悪化
し、実用に耐えなくなってしまう。更には、アースを取
っている側と反対側ではプラズマ状態も異なり不安定な
状態なため、特性の再現性にも問題があった。以上のよ
うに、20MHz以上の高い周波数の高周波電力による
成膜では、円筒状基体のアースを上下から取ることが困
雑であり、このために基体の軸方向に膜厚ムラ、膜質ム
ラが発生し、例えば電子写真用感光体に供する場合には
濃度ムラ、感度ムラ、がさつきなどの画像ムラが発生
し、画像欠陥が悪化する場合があり、更には特性の再現
性にも問題があった。上記のような問題は電子写真用感
光体のみならす、画像入力用ラインセンサー、撮像デバ
イス、光起電力デバイスなどに有用な結晶質、又は非単
結晶質の機能性堆積膜を形成する場合にも大きな問題と
なる。又ドライエッチング、スパッタなどのほかのプラ
ズマプロセスにおいても、放電周波数を上げた場合に同
様な問題が生じ、このままでは実用上大きな問題になっ
てくる。
However, it has been found that the following problems may newly occur, which are not a problem at the discharge frequency of 13.56 MHz in the above-mentioned conventional example. In the case where the substrate heating heater is fixed in the deposition chamber and the rotation axis passes through the deposition chamber, the cylindrical substrate comes into contact with the rotation axis and is connected to the ground from one location. 20MHz-450MHz with this configuration
When the film formation is performed using the electric power of the high frequency, 13.
The bad influence that the film thickness distribution occurs which is not a problem at a low frequency such as 56 MHz has come to occur. In other words, this is a phenomenon in which the film thickness on the grounded side becomes thicker and the film thickness on the opposite side becomes thinner. This causes a change in the film quality of the deposited film in the longitudinal direction, and in the electrophotographic photosensitive member, adverse effects such as density unevenness, sensitivity unevenness, and image roughness are likely to occur. Also, if the side opposite to the side grounded by the rotating shaft is forcibly grounded by rubbing something such as a ground electrode, this time, for example, due to dust generated by rubbing between metals, an electron In the case of a photographic photosensitive member, the image defect is extremely deteriorated and cannot be put to practical use. Furthermore, since the plasma state is different and unstable on the side opposite to the side where the ground is taken, there is a problem in reproducibility of characteristics. As described above, it is difficult to take the ground of the cylindrical substrate from above and below in the film formation by the high frequency power having a high frequency of 20 MHz or more. Therefore, the film thickness unevenness and the film quality unevenness occur in the axial direction of the substrate. However, for example, when it is applied to an electrophotographic photoreceptor, image unevenness such as density unevenness, sensitivity unevenness, and roughness may occur, and image defects may worsen, and there is a problem in reproducibility of characteristics. . The above-mentioned problems are caused even when forming a functional deposited film of a crystalline or non-single crystalline useful for an image input line sensor, an image pickup device, a photovoltaic device, etc. by smoothing out only the electrophotographic photoreceptor. It becomes a big problem. Also, in other plasma processes such as dry etching and sputtering, the same problem occurs when the discharge frequency is raised, and if it is left as it is, it becomes a serious problem in practical use.

【0007】そこで、本発明は、上記問題を解決し、高
い周波数、特に、20MHz〜450MHzによる高周
波電力による成膜において、画像欠陥を増加させること
なく軸方向の膜厚ムラの低減を可能にし、濃度ムラ、感
度ムラ、画像のがさつきが無く、特性の再現性が良好
で、高速の処理速度で比較的大面積の膜形成を、製造時
間が短く低コストで行うことのできる堆積膜の形成装置
を提供することを目的とするものである。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and makes it possible to reduce the film thickness unevenness in the axial direction without increasing image defects in film formation by high frequency power, particularly high frequency power of 20 MHz to 450 MHz. Forming a deposited film that does not have density unevenness, sensitivity unevenness, image roughness, good reproducibility of characteristics, and can form a relatively large area film at a high processing speed in a short manufacturing time and at low cost. The purpose is to provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、反応容器に回転可能に配置された円筒状基
体の母線方向のいずれか一方の端部を、前記基体の回転
軸により接地させ、その他方の端部は前記円筒状基体又
は前記補助基体側から順に誘電体及びアース電極を配置
して構成した該端部と非接触のコンデンサを介し接地さ
せることにより、上記した膜厚分布の発生の弊害を防止
したものである。すなわち、本発明は排気手段と原料ガ
ス供給手段を有する真空気密可能な反応容器を備え、前
記反応容器の放電空間内に回転軸により回転可能な一方
の電極を兼ねた円筒状基体又は補助基体を取り付けた円
筒状基体を設置し、該一方の電極と別に設けられたカソ
ード電極との間に20MHz〜450MHzの高周波電
力を印加し、前記円筒状基体上に堆積膜を形成する堆積
膜形成装置において、前記円筒状基体の母線方向の一方
の端部は前記回転軸との接触により接地させ、その他方
の端部は前記円筒状基体又は前記補助基体側から順に誘
電体及びアース電極を配置して構成した該端部と非接触
のコンデンサを介し接地させたことを特徴とするもので
ある。本発明は、この構成により、20MHz〜450
MHzという従来の13.56MHzより高い周波数の
もとにおいても良好な結果を達成することができる。本
発明における前記コンデンサの配設位置は、前記円筒状
基体又は前記補助基体における外周全体或いは外周の一
部乃至は内周全体或は内周の一部に設けることができ
る。そして、そのアースは、前記円筒状基体を前記反応
容器の放電空間内に鉛直に配置した場合には、該円筒状
基体の母線方向上部を前記回転軸により保持及び接地さ
せ、下部を前記コンデンサにより接地させるか、また
は、該円筒状基体の母線方向下部を前記回転軸により保
持及び接地させ、上部を前記コンデンサにより接地させ
ることにより行うことができる。また、本発明において
は、前記円筒状基体を前記反応容器の放電空間内に複数
同心円状に配置してもよく、その場合には該円筒状基体
に囲まれた空間の内部にカソード電極を設置する。本発
明において、前記誘電体は、アルミナセラミックス、テ
フロン、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスの中の少なくと
も一つ、または、酸化アルミニウム、酸化マグネシウ
ム、酸化珪素の元素酸化物の中の少なくとも一つの元素
酸化物を主成分とするものにより構成することができ
る。本発明においては、前記コンデンサの容量C(ファ
ラッド)は、高周波電力の周波数をf(ヘルツ)、前記
回転軸のインダクタンスをL(ヘンリー)とした時、 0.1(4π22L)-1≦C≦10(4π22L)-1 を満たすようにすることが好ましい。更には、それを、
0.5(4π22L)-1≦C≦5(4π22L)-1を満
たすようにすることがより好ましい。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention uses one of the end portions of the cylindrical substrate rotatably arranged in the reaction container in the generatrix direction by the rotation axis of the substrate. The above-mentioned film thickness is obtained by grounding, and the other end is grounded through a non-contact capacitor with the end formed by sequentially arranging a dielectric and a ground electrode from the side of the cylindrical substrate or the auxiliary substrate. This is to prevent the harmful effects of the occurrence of distribution. That is, the present invention comprises a vacuum-tight reaction container having an exhaust means and a raw material gas supply means, and a cylindrical substrate or an auxiliary substrate which also serves as one electrode rotatable by a rotating shaft in the discharge space of the reaction container. In a deposited film forming apparatus, in which a mounted cylindrical substrate is installed, and a high frequency power of 20 MHz to 450 MHz is applied between the one electrode and a cathode electrode provided separately to form a deposited film on the cylindrical substrate. , One end of the cylindrical base in the generatrix direction is grounded by contact with the rotating shaft, and the other end is provided with a dielectric and a ground electrode in order from the side of the cylindrical base or the auxiliary base. It is characterized in that it is grounded via a capacitor that is not in contact with the constructed end portion. The present invention has the configuration of 20 MHz to 450 MHz.
Good results can be achieved even at frequencies higher than the conventional 13.56 MHz of MHz. In the present invention, the capacitor may be disposed at the entire outer circumference, a part of the outer circumference, the entire inner circumference, or a part of the inner circumference of the cylindrical base body or the auxiliary base body. When the cylindrical substrate is arranged vertically in the discharge space of the reaction vessel, the earth is held and grounded by the rotating shaft at the upper part of the cylindrical substrate in the generatrix direction, and the lower part by the capacitor. This can be done by grounding, or by holding the lower part in the generatrix direction of the cylindrical substrate by the rotating shaft and grounding it, and the upper part by the capacitor. Further, in the present invention, a plurality of the cylindrical substrates may be concentrically arranged in the discharge space of the reaction vessel, and in that case, the cathode electrode is installed inside the space surrounded by the cylindrical substrates. To do. In the present invention, the dielectric is at least one of alumina ceramics, Teflon, quartz glass, and borosilicate glass, or at least one elemental oxide of elemental oxides of aluminum oxide, magnesium oxide, and silicon oxide. Can be used as a main component. In the present invention, the capacitance C (Farad) of the capacitor is 0.1 (4π 2 f 2 L) when the frequency of the high frequency power is f (Hertz) and the inductance of the rotating shaft is L (Henry). It is preferable to satisfy 1 ≦ C ≦ 10 (4π 2 f 2 L) −1 . Furthermore,
It is more preferable to satisfy 0.5 (4π 2 f 2 L) −1 ≦ C ≦ 5 (4π 2 f 2 L) −1 .

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明は、上記したように、反応
容器に回転可能に配置された円筒状基体の母線方向のい
ずれか一方の端部を、前記基体の回転軸により接地さ
せ、その他方の端部はこれと非接触のコンデンサを介し
接地させることにより、上記した膜厚分布の弊害を防止
したものである。これを、さらに説明すると、既に述べ
たとおり、従来のように複写機用の円筒状基体のような
長い基体のアースを一ケ所から取る方法は従来の13.
56MHzといった低い周波数で成膜を行う場合にはな
んら問題はなかった。しかし、20MHz〜450MH
zという高い周波数の電力を用いて成膜を行う場合に
は、基体自体が持つインピーダンスの影響が無視出来な
くなる。このため基体の長手方向においてアースを取っ
ている側と取っていない値でプラズマ状態が異なって膜
厚分布が発生するという弊害が起こる。つまリアースを
取っている側ではアースまでのインピーダンスが低いた
めプラズマ密度が高くなり堆積速度が高まって膜厚が厚
くなるが、反対側は円筒状基体自体のインピーダンスの
ためにあるセルフバイアスが発生し、このためにプラズ
マ密度が減少し、膜厚も薄くなる。更に、長手方向の堆
積膜の膜質に関してもプラズマ密度、堆積速度が変わる
ことから当然変化を来し、電子写真感光体においては濃
度ムラ、画像のがさつき、感度ムラの発生原因となり、
更には特性の再現性にも問題が生じる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, as described above, one end of the cylindrical substrate rotatably arranged in the reaction vessel in the generatrix direction is grounded by the rotating shaft of the substrate, and The other end is grounded via a capacitor that is not in contact with the other end to prevent the above-mentioned harmful effect of the film thickness distribution. This will be explained further. As described above, the conventional method for grounding a long substrate such as a cylindrical substrate for a copying machine from a single place as in the conventional case is described in 13.
There was no problem when the film was formed at a low frequency such as 56 MHz. However, 20MHz-450MH
When a film is formed by using a high frequency power of z, the effect of the impedance of the substrate itself cannot be ignored. For this reason, there arises an adverse effect that the plasma state is different between the grounded side and the grounded side in the longitudinal direction of the substrate and the film thickness distribution is generated. On the other hand, the impedance to the ground is low on the side where the ground wire is taken, so the plasma density is high, the deposition rate is high, and the film thickness is thick, but on the other side, some self-bias occurs due to the impedance of the cylindrical substrate itself. Therefore, the plasma density is reduced and the film thickness is also reduced. Further, the quality of the deposited film in the longitudinal direction also naturally changes because the plasma density and the deposition rate change, which causes density unevenness, image roughness, and sensitivity unevenness in the electrophotographic photosensitive member.
Further, there is a problem in reproducibility of characteristics.

【0010】本発明者は、この問題の最も根本的な解決
方法としてダストの発生を覚悟して回転軸に支えられて
いる側とは反対側の円筒状基体を接地したブラシ状電極
で擦ることによりアースに落とし、円筒状基体のアース
の状態を見かけ上対称にする実験を行った。しかし、意
外なことにこの実験では逆に回転軸でアースしている側
で薄く、接地電極側が厚くなってしまった。この理由と
しては、回転軸でアースしている側は確かにアースされ
てはいるが、高周波的に見ると回転軸という長いパスを
介して接地されているためにこのパスのインピーダンス
の方がブラシ状電極を介してアースした側のインピーダ
ンスより遥かに大きくなるためプラズマ状態も異なり膜
厚分布が発生してしまうのだと考えられる。よって、回
転軸で支えられている側と反対側を接地したブラシ状電
極で擦る方法はダストの発生のみならず、膜厚分布を低
減する、特性の再現性を良くするという意味でも効果が
ないことが判明した。以上の結果を踏まえ、ダストの発
生もなく、かつ円筒状基体の軸方向ムラを無くし、特性
の再現性も良くするためには円筒状基体と非接触で、か
つ高周波的にある程度の抵抗を持ってアースに落とすこ
とが必要であるとの結論に達した。そして、このような
機能を持った構造としてコンデンサを考えた。その際、
最初に考えられるのが、例えば上部を回転軸で支持され
た円筒状基体の場合、円筒状基体の下側の近傍に堆積室
に接地されたアース電極を、基体の回転を妨げないよう
に設置することが挙げられる。つまり、こうすることで
円筒状基体と接地されたアース電極は一種のコンデンサ
を形成する。従来の低い周波数を用いたプラズマCVD
装置ではこのように形成されたコンデンサでは容量が小
さすぎて電流が流れることはないが、本発明のように2
0〜450MHzといった高い周波数を用いる場合には
このような低容量のコンデンサでも充分に電流を流すこ
とが出来アースに落とすことが可能となる。
As a most fundamental solution to this problem, the inventor of the present invention prepares for the generation of dust and rubs the cylindrical substrate on the side opposite to the side supported by the rotary shaft with a grounded brush electrode. Then, an experiment was conducted in which the state of the ground of the cylindrical substrate was made to be apparently symmetric. However, surprisingly, in this experiment, on the contrary, the side grounded by the rotating shaft was thin, and the ground electrode side was thick. The reason for this is that the side that is grounded by the rotating shaft is certainly grounded, but when viewed from a high frequency, it is grounded via a long path called the rotating shaft, so the impedance of this path is the brush It is considered that since the impedance is much higher than the impedance on the side grounded via the electrode, the plasma state is different and the film thickness distribution occurs. Therefore, the method of rubbing the side opposite to the side supported by the rotating shaft with the grounded brush-like electrode is not effective in terms of not only generating dust but also reducing the film thickness distribution and improving the reproducibility of characteristics. It has been found. Based on the above results, in order to eliminate dust generation, to eliminate axial unevenness of the cylindrical substrate, and to improve the reproducibility of the characteristics, the cylindrical substrate should be in non-contact with a certain level of high frequency resistance. It has been concluded that it is necessary to bring it down to earth. Then, a capacitor was considered as a structure having such a function. that time,
In the first case, for example, in the case of a cylindrical substrate whose upper part is supported by a rotating shaft, an earth electrode grounded to the deposition chamber is installed near the lower side of the cylindrical substrate so as not to hinder the rotation of the substrate. There are things to do. That is, in this way, the cylindrical base and the ground electrode grounded form a kind of capacitor. Plasma CVD using conventional low frequency
In the device, the capacitor thus formed has a too small capacity to allow current to flow.
When a high frequency such as 0 to 450 MHz is used, even such a low-capacity capacitor can sufficiently flow current and can be grounded.

【0011】それから更に鋭意検討を行った結果、アー
ス電極と円筒状基体の間にプラズマが流れ込んでアース
電極と円筒状基体との間で形成されるコンデンサの容量
が変化することを改善し特性の再現性を安定にする手段
として、回転軸によりアースされている側の反対側の円
筒状基体端部とアース電極間に誘電体を設置することを
考えた。こうすることで、同容量のコンデンサでは、回
転軸によりアースされている側の反対側の円筒状基体端
部とアース電極間の空間は誘電体が無い場合よりも小さ
くなるので、プラズマの流れ込みも少なくなり特性の再
現性も安定すると考え実験を行った。その結果、従来の
堆積膜形成装置を用いた場合よりも良好な堆積膜が得ら
れ、特性の再現性も良くなることが分かった。そして、
従来の堆積膜形成装置で20〜450MHzといった高
周波電力を用いて成膜を行った場合よりも堆積速度が向
上することが分かった。この理由は定かではないが、ア
ースを上下2ケ所から取ることによって円筒状基体全体
のインピーダンスが下がり、より効率的に高周波パワー
が印加出来るようになったためではないかと考えてい
る。以上の様に、円筒状基体の母線方向の片方の端は円
筒状基体を回転せしめる回転軸により接地し、他端は円
筒状基体と接触せずに隣接した状態で円筒状基体から順
に設置された誘電体及びアース電極との間でコンデンサ
を形成することにより非接触で接地することで本発明の
効果は初めて得られる。
As a result of further earnest studies, it was improved that the capacitance of the capacitor formed between the ground electrode and the cylindrical substrate due to the flow of plasma between the ground electrode and the cylindrical substrate was improved. As a means for stabilizing the reproducibility, it was considered to install a dielectric between the end of the cylindrical substrate on the side opposite to the side grounded by the rotating shaft and the ground electrode. By doing so, in a capacitor of the same capacity, the space between the end of the cylindrical substrate on the side opposite to the side grounded by the rotating shaft and the ground electrode becomes smaller than in the case where there is no dielectric, so that the flow of plasma does not occur. An experiment was conducted with the belief that the reproducibility of the characteristics would be reduced and the characteristics would be stable. As a result, it was found that a better deposited film was obtained and the reproducibility of the characteristics was better than in the case of using the conventional deposited film forming apparatus. And
It has been found that the deposition rate is improved as compared with the case where the film is formed by the conventional deposited film forming apparatus using the high frequency power of 20 to 450 MHz. The reason for this is not clear, but it is considered that the impedance of the entire cylindrical substrate is lowered by taking the ground from the upper and lower portions, and the high frequency power can be applied more efficiently. As described above, one end of the cylindrical base body in the generatrix direction is grounded by the rotating shaft that rotates the cylindrical base body, and the other end is installed in order from the cylindrical base body without being in contact with the cylindrical base body. The effect of the present invention can be obtained for the first time by forming a capacitor between the dielectric and the ground electrode to perform non-contact grounding.

【0012】円筒状基体と直接Cカップリングを形成せ
しめるには円筒状基体の外側或は内側に接触せずに隣接
した状態で円筒状基体から順に誘電体及びアース電極を
設ければ良い。又、円筒状基体の上下に補助基体を取り
つけて成膜を行う場合にはその補助基体の外側或は内側
に接触せずに隣接した状態で円筒状基体から順に誘電体
及びアース電極を設ければ良い。円筒状基体から順に設
置された誘電体及びアース電極は円筒状基体或いは補助
基体の周方向全周にわたって設けても良いし、周方向一
部のみに設けてももちろん良い。
In order to form the C coupling directly with the cylindrical substrate, the dielectric and the ground electrode may be provided in order from the cylindrical substrate without contacting the outside or the inside of the cylindrical substrate. When the auxiliary substrate is attached to the upper and lower sides of the cylindrical substrate to form a film, the dielectric body and the ground electrode are provided in order from the cylindrical substrate without contacting the outside or the inside of the auxiliary substrate. Good. The dielectric and the ground electrode, which are sequentially installed from the cylindrical substrate, may be provided over the entire circumference of the cylindrical substrate or the auxiliary substrate in the circumferential direction, or may be provided only in a part of the circumferential direction.

【0013】ある周波数f(Hz)の高周波電力によっ
て成膜を行う堆積膜形成装置において、回転軸のインダ
クタンスがL(H)であれば本発明のCカップリングの
容量C(F)は次式で求まる。 C=(4π22L)-1 回転軸のインダクタンスは形状が複雑な場合には計算が
困難になるが、大ざっぱに円柱状の棒として近似した値
を使えば本発明の効果は充分に得ることが出来るのであ
まり注意を払う必要はない。又、LCRメーター等を用
いて実際に測定から求めてももちろん良い。又、計算か
ら得られたCの値を厳密に実現する必要はなく、0.1
倍からl0倍の間に入る程度に設計をすれば本発明の効
果は充分実用上問題ないレベルまで改善出来る。上式か
ら得られたCの値から具体的にCカップリングを設計す
るには、 C=ε1ε2S/{ε1d2+ε2(d1+d3)} を満たすように設置された誘電体及びアース電極を取り
つければ良い。但しここでε1は円筒状基体と誘電体間
及び誘電体とアース電極間の誘電率、ε2は誘電体の誘
電率、d1は円筒状基体と誘電体間の距離、d2は誘電
体の幅、d3は誘電体とアース電極間の距離及びSは誘
電体、アース電極及び円筒状基体の重なり合った面積で
ある。ε1は厳密には堆積室に導入されている原料ガス
の種類、圧力により値が異なるが、大ざっぱに真空中の
誘電率を用いても本発明の効果は充分に得ることが出来
る。尚、本発明の堆積膜形成装置ではいずれも円筒状基
体を回転可能な構成になっているが、本発明の効果が円
筒状基体を回転させなければ得られないというものでは
当然なく、静止状態で成膜を行っても本発明の効果は得
られる。又、円筒状基体の保持機構が本件と同様の円筒
状基体の上部又は下部を保持する機構であれば回転可能
でなくても本件の効果は得られる。
In a deposited film forming apparatus for forming a film by high frequency power of a certain frequency f (Hz), if the inductance of the rotating shaft is L (H), the capacity C (F) of the C coupling of the present invention is Can be obtained with. C = (4π 2 f 2 L) −1 It is difficult to calculate the inductance of the rotating shaft when the shape is complicated, but the effect of the present invention is sufficiently obtained by using a value roughly approximated as a cylindrical rod. You don't have to pay much attention because you can get it. Further, it is of course possible to actually obtain the value by using an LCR meter or the like. Also, it is not necessary to strictly realize the value of C obtained from the calculation,
The effect of the present invention can be improved to a practically satisfactory level by designing it so as to fall within the range of 10 times to 10 times. In order to specifically design the C coupling from the value of C obtained from the above equation, a dielectric and an earth electrode installed so as to satisfy C = ε1ε2S / {ε1d2 + ε2 (d1 + d3)} may be attached. Here, ε1 is the dielectric constant between the cylindrical substrate and the dielectric and between the dielectric and the ground electrode, ε2 is the dielectric constant of the dielectric, d1 is the distance between the cylindrical substrate and the dielectric, and d2 is the width of the dielectric. d3 is the distance between the dielectric and the ground electrode, and S is the overlapping area of the dielectric, the ground electrode and the cylindrical substrate. Strictly speaking, the value of ε1 varies depending on the type and pressure of the source gas introduced into the deposition chamber, but the effect of the present invention can be sufficiently obtained even if the dielectric constant in vacuum is roughly used. In addition, in each of the deposited film forming apparatuses of the present invention, the cylindrical substrate can be rotated, but the effect of the present invention is not necessarily obtained without rotating the cylindrical substrate, and it is not a stationary state. The effect of the present invention can be obtained even when the film formation is performed by. Further, the effect of the present case can be obtained even if it is not rotatable as long as the mechanism for holding the cylindrical base body is a mechanism for holding the upper part or the lower part of the cylindrical base body similar to the present case.

【0014】以下、図面を用いて本発明を詳細に説明す
る。図1は本発明の方法を行うための装置の一例を模式
的に示したものであり、電子写真用感光体のような円筒
状の基体の堆積膜の作成に好適なものである。図1にお
いて100は堆積膜を形成するための堆積室であり、排
気口111によって不図示の排気装置に接続されてい
る。107は原料ガスを堆積室に導入するための原料ガ
ス導入口であり、不図示のガス供給系から原料ガスを堆
積室内に導入する。102は円筒状基体であり、補助基
体103にセットされて回転軸105に取りつけられて
いる。回転軸105は堆積室に回転可能に取りつけられ
ている。円筒状基体102及び補助基体103は上部を
回転軸105によってアースに接続されている。104
は円筒状基体を所定の温度に加熱するための基体加熱用
ヒーターであり、堆積室内に固定されている。又、円筒
状基体102は、回転軸105を介して駆動モーター1
08により回転され、周方向の膜厚の均一化を図る。1
10は20MHz〜450MHzの高周波を発生する高
周波電源であり、高周波出力は109の整合回路を介し
てカソード電極101に印加されるように配線されてい
る。図に示したようにカソード電極101は堆積室10
0の内壁を兼ねていてももちろん良い。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention, which is suitable for forming a deposited film on a cylindrical substrate such as an electrophotographic photoreceptor. In FIG. 1, 100 is a deposition chamber for forming a deposited film, which is connected to an exhaust device (not shown) through an exhaust port 111. Reference numeral 107 is a raw material gas inlet for introducing the raw material gas into the deposition chamber, and introduces the raw material gas into the deposition chamber from a gas supply system (not shown). Reference numeral 102 denotes a cylindrical substrate, which is set on the auxiliary substrate 103 and attached to the rotating shaft 105. The rotation shaft 105 is rotatably attached to the deposition chamber. The cylindrical base body 102 and the auxiliary base body 103 are connected at their upper parts to the ground by a rotary shaft 105. 104
Is a substrate heating heater for heating the cylindrical substrate to a predetermined temperature, and is fixed in the deposition chamber. In addition, the cylindrical substrate 102 is driven by the drive motor 1 via the rotary shaft 105.
It is rotated by 08 to make the film thickness in the circumferential direction uniform. 1
Reference numeral 10 is a high frequency power source that generates a high frequency of 20 MHz to 450 MHz, and the high frequency output is wired so as to be applied to the cathode electrode 101 via a matching circuit 109. As shown in FIG.
Of course, it may be a double inner wall.

【0015】106および112がそれぞれ本発明によ
るところのアース電極および誘電体であり、補助基体1
03に接触しないように近接してアース電極106、誘
電体112、補助基体103の順に設置されており、互
いに重なり合っている領域でコンデンサを形成してい
る。このコンデンサの容量はアース電極106及び誘電
体112の高さ、誘電体112、アース電極106及び
補助基体103のそれぞれの距離を変えることにより任
意に設定することが出来る。この装置構成では円筒状基
体102の上部は回転軸105を介して堆積室に設置さ
れているが、20MHz〜450MHzといった高い周
波数では回転軸のインダクタンスが無視出来ないため、
アースに落ちるまでにある程度抵抗を持つ。このインダ
クタンスによる抵抗と同じ程度の抵抗を持つようにアー
ス電極106と補助基体103の間で形成されるコンデ
ンサの容量を調整する。具体的には、 C=(4π22L)-1 によって計算されるCの値になるように構成を設定すれ
ばよい。
Reference numerals 106 and 112 respectively denote a ground electrode and a dielectric according to the present invention, and the auxiliary substrate 1
The earth electrode 106, the dielectric 112, and the auxiliary substrate 103 are placed in this order in close proximity so as not to contact 03, and a capacitor is formed in a region where they overlap each other. The capacitance of this capacitor can be arbitrarily set by changing the heights of the ground electrode 106 and the dielectric 112 and the distances between the dielectric 112, the ground electrode 106 and the auxiliary substrate 103. In this device configuration, the upper part of the cylindrical substrate 102 is installed in the deposition chamber via the rotating shaft 105, but since the rotating shaft inductance cannot be ignored at a high frequency of 20 MHz to 450 MHz,
It has some resistance before it falls to the ground. The capacitance of the capacitor formed between the ground electrode 106 and the auxiliary substrate 103 is adjusted so as to have the same resistance as that of the inductance. Specifically, the configuration may be set so that the value of C calculated by C = (4π 2 f 2 L) −1 is obtained.

【0016】図2は本発明の方法を行うための装置の他
の一例を模式的に示したものであり、電子写真用感光体
のような円筒状の基体の堆積膜の作成に好適なものであ
る。この装置では円筒状基体202及び補助基体203
を堆積室上部から吊り下げるように支持している。アー
ス電極206及び誘電体212はこの装置では補助基体
の内側に設置されている。その他の構成部分は図1と同
様である。図3は本発明の方法を行うための装置の更に
もう1つの例を模式的に示したものである。この装置で
は基体加熱ヒーター304は堆積室上部に取りつけら
れ、円筒状基体302は堆積室下部に取りつけられた回
転軸305に乗せられる形で設置されている。この例で
は補助基体が用いられておらず円筒状基体302の外側
にアース電極306を設けると膜厚分布にムラが出来る
ため、円筒状基体302の内側に設置されている。その
他の構成部分は図1と同様である。図4は本発明の誘電
体412、アース電極406及び補助基体403の形状
の他の一例を模式的に示したものであるが、このように
誘電体412、アース電極406及び補助基体403に
つばを出すことによってコンデンサを形成してももちろ
ん良い。
FIG. 2 schematically shows another example of the apparatus for carrying out the method of the present invention, which is suitable for forming a deposited film on a cylindrical substrate such as an electrophotographic photoreceptor. Is. In this device, the cylindrical substrate 202 and the auxiliary substrate 203
Are supported so as to be suspended from the upper part of the deposition chamber. The ground electrode 206 and the dielectric 212 are installed inside the auxiliary substrate in this device. Other components are the same as those in FIG. FIG. 3 schematically shows another example of the apparatus for carrying out the method of the present invention. In this apparatus, the substrate heater 304 is mounted on the upper part of the deposition chamber, and the cylindrical substrate 302 is mounted on the rotary shaft 305 mounted on the lower part of the deposition chamber. In this example, since the auxiliary substrate is not used and the ground electrode 306 is provided outside the cylindrical substrate 302, the film thickness distribution becomes uneven. Other components are the same as those in FIG. FIG. 4 schematically shows another example of the shapes of the dielectric 412, the ground electrode 406 and the auxiliary base 403 of the present invention. It is of course possible to form a capacitor by taking out.

【0017】図5は本発明の更に別の一例を模式的に示
したものである。円筒状基体502の下部のアースを取
るコンデンサー部分は図1と同様であるが、この例では
円筒状基体が6本同心円状に並んでおり、その中央にカ
ソード電極501が設置され、円筒状基体502に囲ま
れた空間で放電が起こるようになっている。
FIG. 5 schematically shows still another example of the present invention. The capacitor portion for taking the ground at the lower part of the cylindrical substrate 502 is the same as that in FIG. 1, but in this example, six cylindrical substrates are arranged in a concentric pattern, and the cathode electrode 501 is installed in the center of the cylindrical substrate. A discharge is generated in the space surrounded by 502.

【0018】アース電極106、206、306、40
6、506に用いる材料は、熱に強く、導電性が高いも
のなら何でも使用出来る。又、アース電極106、20
6、306、406、506自体のインダクタンスを出
来るだけ小さくするという目的から用いる材料は透磁率
の小さいものが好ましい。又、高周波は表皮効果によっ
て導体最表面のみを伝導することから表面積が出来るだ
け大きい形状が好ましい。一般的には平板状の形状が用
いられる。具体的なアース電極106、206、30
6、406、506の材料としては、銅、アルミニュー
ム、金、銀、白金は導電性が高く透磁率も小さいので好
適である。鉛、ニッケル、コバルト、鉄、クロム、モリ
ブデン、チタン、ステンレスも熱に強いので適してい
る。或はこれらの材料の中の2種以上の複合材料なども
好ましい。誘電体112、212、312、412、5
12に用いる材料としてはアルミナセラミックス、テフ
ロン、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、或は酸化アルミ
ニウム、酸化マグネシウム、酸化珪素の元素酸化物の中
の単数または複数の元素酸化物を主成分とするもの等の
熱に強い絶縁性材料であれば特に規定はない。使用され
る高周波電源110、210、310、410、510
は、発振周波数が20MHzから450MHzであれば
何でも使用することが出来る。又、出力は10Wから5
000W以上まで、装置に適した電力を発生することが
出来ればいかなる出力のものでも好適に使用出来る。更
に、高周波電源の出力変動率はいかなる値であっても本
発明の効果を得ることが出来る。
Ground electrodes 106, 206, 306, 40
As the material used for Nos. 6 and 506, any material having high heat resistance and high conductivity can be used. Also, the ground electrodes 106, 20
The material used for the purpose of minimizing the inductance of 6, 306, 406, and 506 itself is preferably one having a small magnetic permeability. In addition, since the high frequency conducts only the outermost surface of the conductor by the skin effect, it is preferable that the surface area is as large as possible. Generally, a flat plate shape is used. Specific earth electrodes 106, 206, 30
As a material for 6,406 and 506, copper, aluminum, gold, silver, and platinum are preferable because they have high conductivity and small magnetic permeability. Lead, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, titanium and stainless steel are also suitable because they are resistant to heat. Alternatively, a composite material of two or more of these materials is also preferable. Dielectrics 112, 212, 312, 412, 5
Examples of the material used for 12 include alumina ceramics, Teflon, quartz glass, borosilicate glass, or those containing aluminum oxide, magnesium oxide, or elemental oxide of silicon oxide as the main component. There is no particular limitation as long as it is an insulating material that is resistant to heat. High frequency power supply 110, 210, 310, 410, 510 used
Any can be used as long as the oscillation frequency is 20 MHz to 450 MHz. Also, the output is from 5W to 5
Any output can be suitably used as long as it can generate electric power suitable for the apparatus up to 000 W or more. Furthermore, the effect of the present invention can be obtained regardless of the output fluctuation rate of the high frequency power supply.

【0019】使用される整合器l09、209、30
9、409、509は高周波電源と負荷の整合を取るこ
とができるものであればいかなる構成のものでも好適に
使用出来る。又、整合を取る方法としては、自動的に調
整されるものが製造時の煩雑さを避けるために好適であ
るが、手動で調整されるものであっても本発明の効果に
全く影響はなく、かつコストが安い点で望ましい。又、
整合器が配置される位置に関しては整合が取れる範囲に
おいてどこに設置してもなんら問題はないが、整合器か
らカソード間の配線のインダクタンスを出来るだけ小さ
くするような配置とした方が広い負荷条件で整合を取る
ことが可能になるため望ましい。カソード電極101、
201、301、401、501の材質としては銅、ア
ルミニューム、金、銀、白金、鉛、ニッケル、コバル
ト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ステンレスなど
が熱伝導が良く、電気伝導も良いので好適である。これ
らの材料の中の2種以上の複合材料なども好適に用いら
れる。又、加工の容易さから形状は円筒形状が好ましい
が、必要に応じて楕円形、多角形形状を用いても良い。
カソード電極101、201、301、401、501
は必要に応じて冷却手段を設けても良い。具体的な冷却
手段としては、水、空気、液体チッ素、ペルチェ素子な
どによる冷却が必要に応じて用いられる。本発明の円筒
状基体102、202、302、402、502及び補
助基体103、203、303、403、503は、使
用目的に応じた材質を有するものであれば良い。材質に
おいては銅、アルミニューム、金、銀、白金、鉛、ニッ
ケル、コバルト、鉄、クロム、モリブデン、チタン、ス
テンレスが電気伝導が良好のため好適である。さらにこ
れらの材料の中の2種以上の複合材料も耐熱性が向上す
るために望ましい。更にはポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ガラス、セラミックス、紙などの絶縁材料に
導電性材料を被覆したものはコストが低減出来るため望
ましい。
Matching units 1009, 209, 30 used
As for 9, 409 and 509, any structure can be suitably used as long as it can match the load with the high frequency power supply. Further, as a method for obtaining the matching, an automatically adjusted method is suitable for avoiding complexity during manufacturing, but even a manually adjusted method has no influence on the effect of the present invention. It is desirable because the cost is low. or,
Regarding the position where the matching device is placed, there is no problem wherever it is installed within the range where matching can be achieved, but it is better to place it so that the inductance of the wiring between the matching device and the cathode is as small as possible under wide load conditions. It is desirable because it enables matching. Cathode electrode 101,
As the material of 201, 301, 401, 501, copper, aluminum, gold, silver, platinum, lead, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, titanium, stainless steel, etc. are preferable because they have good thermal conductivity and electrical conductivity. Is. Two or more composite materials among these materials are also suitably used. In addition, the shape is preferably a cylindrical shape for ease of processing, but an elliptical shape or a polygonal shape may be used if necessary.
Cathode electrodes 101, 201, 301, 401, 501
May be provided with a cooling means if necessary. As specific cooling means, cooling with water, air, liquid nitrogen, a Peltier element, or the like is used as necessary. The cylindrical substrates 102, 202, 302, 402, 502 and the auxiliary substrates 103, 203, 303, 403, 503 of the present invention may be made of any material having a material suitable for the purpose of use. As the material, copper, aluminum, gold, silver, platinum, lead, nickel, cobalt, iron, chromium, molybdenum, titanium, and stainless steel are preferable because they have good electric conductivity. Further, two or more composite materials among these materials are also desirable for improving heat resistance. Further, it is desirable to use an insulating material such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, glass, ceramics, or paper coated with a conductive material because the cost can be reduced.

【0020】図1に示した装置において本発明の堆積膜
の形成方法の一例は次の手順のように行われる。尚、こ
の手順は図2〜図5の装置においても同様に適用出来
る。まず、例えば表面を旋盤を用いて鏡面加工を施した
円筒状基体102を補助基体103に取りつけ、堆積室
100内の基体加熱用ヒーター104を包含するように
回転軸105に取りつける。次に、不図示の原料ガス導
入バルブを閉とし、排気口111を介して不図示の排気
装置により堆積室内を一旦排気した後、不図示の原料ガ
ス導入バルブを開として加熱用の不活性ガス、一例とし
てアルゴンを原料ガス導入口107より堆積室内に導入
し、堆積室内が所望の圧力になるように排気装置の排気
速度及び加熱用ガスの流量を調整する。その後、駆動用
モーター108により円筒状基体102を回転させなが
ら不図示の温度コントローラーを作動させて円筒状基体
102を基体加熱用ヒーター104により加熱する。円
筒状基体102が所望の温度に加熱されたところで不図
示の原料ガス導入バルブを閉じ、堆積室内へのガス流入
を止める。堆積膜の形成は不図示の原料ガス導入バルブ
を開として原料ガス導入口107から所定の原料ガス、
例えばシランガス、ジシランガス、メタンガス、エタン
ガスなどの材料ガスを、またジボランガス、ホスフィン
ガスなどのドーピングガスを不図示のミキシングパネル
により混合した後に堆積室100内に導入し、数mTo
rrから数Torrの圧力に維持するよう排気速度を調
整する。圧力が安定した後、高周波電源110の電源を
入れて周波数20MHz〜450MHzの電力を供給
し、グロー放電を生起させる。このとき整合回路109
を調整し、反射波が最小となるように調整する。高周波
の入射電力から反射電力を差し引いた値を所望の値に調
整し、所望の膜厚を形成したところでグロー放電を止
め、原料ガスの堆積室100への流入を止めて堆積室内
を一旦高真空に引き上げた後に層の形成を終える。この
間、周方向の膜厚均等化のために円筒状基体は回転させ
ながら成膜を行うことが望ましい。種々の機能を有する
堆積膜を積層する場合には、上記のような操作が繰り返
し行われる。
An example of the method of forming a deposited film of the present invention in the apparatus shown in FIG. 1 is performed as follows. Incidentally, this procedure can be similarly applied to the apparatus shown in FIGS. First, for example, the cylindrical substrate 102 whose surface is mirror-finished by using a lathe is attached to the auxiliary substrate 103, and is attached to the rotating shaft 105 so as to include the substrate heating heater 104 in the deposition chamber 100. Next, the raw material gas introduction valve (not shown) is closed, and the deposition chamber is temporarily evacuated by the exhaust device (not shown) through the exhaust port 111, and then the raw material gas introduction valve (not shown) is opened to heat the inert gas for heating. As an example, argon is introduced into the deposition chamber through the raw material gas inlet 107, and the exhaust speed of the exhaust device and the flow rate of the heating gas are adjusted so that the deposition chamber has a desired pressure. After that, while the cylindrical substrate 102 is rotated by the driving motor 108, a temperature controller (not shown) is operated to heat the cylindrical substrate 102 by the substrate heating heater 104. When the cylindrical substrate 102 is heated to a desired temperature, a raw material gas introduction valve (not shown) is closed to stop the gas flow into the deposition chamber. To form the deposited film, a raw material gas introduction valve (not shown) is opened and a predetermined raw material gas is introduced from the raw material gas introduction port 107.
For example, a material gas such as silane gas, disilane gas, methane gas, and ethane gas, and a doping gas such as diborane gas and phosphine gas are mixed with a mixing panel (not shown), and then introduced into the deposition chamber 100 for several mTo.
The evacuation speed is adjusted so as to maintain the pressure at rr to several Torr. After the pressure is stabilized, the high frequency power supply 110 is turned on to supply power with a frequency of 20 MHz to 450 MHz to cause glow discharge. At this time, the matching circuit 109
Is adjusted so that the reflected wave is minimized. The value obtained by subtracting the reflected power from the high frequency incident power is adjusted to a desired value, the glow discharge is stopped when the desired film thickness is formed, the flow of the source gas into the deposition chamber 100 is stopped, and the inside of the deposition chamber is once brought to a high vacuum. The formation of layers is completed after pulling up. During this period, it is desirable to perform film formation while rotating the cylindrical substrate in order to equalize the film thickness in the circumferential direction. When stacking deposited films having various functions, the above operation is repeated.

【0021】以下本発明の効果を実証するための具体例
を説明するが、本発明は具体例によって何等限定される
ものではない。
Specific examples for demonstrating the effects of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the specific examples.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施について説明するが、本
発明はこれらよって何等限定されるものではない。 [実施例1]図1に示した堆積膜形成装置において発振
周波数105MHzの高周波電源110を設置し、アル
ミニューム製の円筒状基体102にa−Si膜を形成
し、電子写真用感光体を作製した。本堆積膜形成装置の
回転軸を円柱と近似して計算によりインダクタンスLを
計算したところ0.15μHであった。そこでC=(4
π22L)-1に当てはめてCを計算したところ本実施例
では15.3pFとなった。よって、真空中で補助基体
103と誘電体112、アース電極106で構成するコ
ンデンサがこの値になるように誘電体112としてアル
ミナセラミックス、アース電極106としてアルミニュ
ームを用いて大きさと間隔を設定した。本実施例では、
アース電極106及び誘電体112は円筒状とし、補助
基体103の周方向全周に渡って設置した。成膜条件と
して、表1に示された製造条件に従って成膜を行った。
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 1, a high frequency power source 110 having an oscillation frequency of 105 MHz was installed, an a-Si film was formed on a cylindrical base member 102 made of aluminum, and a photoconductor for electrophotography was produced. did. When the rotation axis of the deposited film forming apparatus was approximated to a cylinder, the inductance L was calculated to be 0.15 μH. Then C = (4
When C was calculated by applying it to π 2 f 2 L) −1 , it was 15.3 pF in this example. Therefore, the size and interval were set by using alumina ceramics as the dielectric 112 and aluminum as the ground electrode 106 so that the capacitor composed of the auxiliary substrate 103, the dielectric 112, and the ground electrode 106 would have this value in vacuum. In this embodiment,
The ground electrode 106 and the dielectric 112 were cylindrical and were installed over the entire circumference of the auxiliary base 103 in the circumferential direction. As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1.

【0023】(比較例1)図6に示した従来の堆積膜形
成装置において発振周波数105MHzの高周波電源6
10を設置し、アルミニューム製の円筒状基体602に
a−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作製した。成
膜条件として、実施例1と同様に表1に示された製造条
件に従って成膜を行った。
Comparative Example 1 In the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. 6, a high frequency power source 6 with an oscillation frequency of 105 MHz is used.
10 was installed, an a-Si film was formed on a cylindrical substrate 602 made of aluminum, and a photoconductor for electrophotography was produced. As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1 as in Example 1.

【0024】(比較例2)図6に示した従来の堆積膜形
成装置で補助基体603の下部をアースに落とした金属
製ブラシで擦ることにより強制的にアースに落とした。
本比較例では発振周波数105MHzの高周波電源61
0を設置し、アルミニューム製の円筒状基体602にa
−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作成した。成膜
条件として、実施例1と同様に表1に示された製造条件
に従って成膜を行った。
Comparative Example 2 In the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. 6, the lower part of the auxiliary substrate 603 was forcibly grounded by rubbing it with a metal brush grounded to ground.
In this comparative example, a high frequency power supply 61 with an oscillation frequency of 105 MHz is used.
0 is installed on the cylindrical base 602 made of aluminum.
-Si film was formed to prepare a photoconductor for electrophotography. As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1 as in Example 1.

【0025】実施例1、比較例1、2で作製した電子写
真感光体は次の方法で評価した。 膜厚分布、堆積速度評価 各々の感光体について軸方向16ケ所の膜厚を渦電流式
膜厚計(Kett科学研究所製)により測定し、最大の
膜厚と最小の膜厚の差を平均の膜厚で割ることにより膜
厚分布の比を定義し、次のランクに区分した。 ◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 実用上問題無し × 実用上問題有り 同時にトータル膜厚を成膜時間で割ることにより堆積速
度を求め、評価を行った。堆積速度の評価基準は比較例
1の装置を基準とし、次のようにランク分けした。 ◎ 比較例1より20%以上早い ○ 比較例1より10〜20%早い △ 比較例1と同程度 × 比較例1より遅い 電子写真特性 各々の感光体について電子写真装置(キヤノン社製NP
6060を実験用に改造したもの)にセットして、初期
の帯電能、残留電位等の電子写真特性を次のように評価
した. 帯電ムラ………電子写真感光体を実験装置に設置し、帯
電器に+6kVの高電圧を印加しコロナ帯電を行ない、
表面電位計により電子写真感光体の暗部表面電位を現像
位置で測定する。電子写真用感光体の軸方向に5点測定
し、このときの電位ムラを評価する。 感度ムラ……電子写真感光体を、―定の暗部表面電位に
帯電させる。そして直ちにフィルターを用いて550n
m以下の波長域の光を除いたハロゲンランプ光を照射
し、電子写真感光体の明部表面電位が所定の値になるよ
うに光量を調整する。このときに必要な光量をハロゲン
ランプ光源の点灯電圧から換算する。この手順で電子写
真用感光体の軸方向に5点感度を測定し、このときの感
度ムラを評価する。それぞれについて、 ◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 実用上問題無し × 実用上問題有り 画像のガサツキ…ハーフトーンチャートをコピーし、得
られたハーフトーン画像を詳細に観察し、限度見本と比
較し、評価した。 ◎ ガサツキが全く見られず、非常に良好である ○ ややガサツキがわずかに見られるが良好である △ ガサツキがやや多いが、従来レベルである × ガサツキが多く、実用上問題あり 白ポチ………キヤノン製全面黒チャート(部品番号:F
Y9−9073)を原稿台に置きコピーしたときに得ら
れたコピー画像の同一面積内にある直径0.2mm以上
の白ポチについて評価した。評価区分は次のとおり。 ◎ 非常に良好 ○ 良好 △ 白ポチはあるが、従来レベルで実用上問題無し × 白ポチが多く、実用上問題有り を用いて評価した。 特性の再現性 の電子写真特性の帯電ムラの測定を10回行いその時
の再現性を比較例1で作製した時の電子写真感光体の場
合と比較し、 ◎ 比較例1より非常に良好 ○ 比較例1より良好 △ 比較例1と同等 × 比較例1より悪化 を用いて評価を行った。以上の結果を表2にまとめて示
す。本発明の堆積膜形成装置による電子写真感光体はム
ラは無く特性の再現性も良く非常に優れているが、従来
の堆積膜形成装置ではムラは改善されない。又、補助基
体下部をアースに落とした金属ブラシで強制的にアース
してもムラは改善されないばかりか白ポチレベルが悪化
し、実用に耐えなくなってしまう。尚、比較例1に比較
して実施例1では堆積速度の向上が見られる。この理由
は定かではないが、アースを上下2ケ所から取ることに
よって円筒状基体全体のインピーダンスが下がり、より
効率的に高周波パワーが印加出来るようになったためで
はないかと考えている。以上の実施例より、本発明の堆
積膜形成装置により画像欠陥を悪化させずにムラ及び特
性の再現性を改善することが出来、かつ堆積速度の向上
も図れることが判明した。
The electrophotographic photoconductors produced in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated by the following methods. Film thickness distribution and deposition rate evaluation The film thickness at 16 axial positions of each photoconductor was measured with an eddy current film thickness meter (made by Kett Scientific Research Institute), and the difference between the maximum film thickness and the minimum film thickness was averaged. The ratio of the film thickness distribution was defined by dividing by the film thickness of, and classified into the following ranks. ◎ Very good ○ Good △ No practical problems × Practical problems At the same time, the deposition rate was obtained by dividing the total film thickness by the film formation time, and evaluated. The evaluation standard of the deposition rate was based on the apparatus of Comparative Example 1 and ranked as follows. ◎ 20% or more faster than Comparative Example 1 10 to 20% faster than Comparative Example 1 Same as Comparative Example 1 × Slower than Comparative Example 1 Electrophotographic characteristics Electrophotographic apparatus (Canon NP) for each photoconductor
6060 was modified for experiments), and the electrophotographic characteristics such as initial charging ability and residual potential were evaluated as follows. Electrification unevenness ..... An electrophotographic photoreceptor was installed in the experimental device, and a high voltage of +6 kV was applied to the charger to perform corona charging.
The surface potential of the dark portion of the electrophotographic photosensitive member is measured at the developing position with a surface potential meter. Five points are measured in the axial direction of the electrophotographic photoreceptor, and the potential unevenness at this time is evaluated. Sensitivity unevenness: Charges the electrophotographic photosensitive member to a constant dark surface potential. And immediately using a filter 550n
A halogen lamp light excluding light in a wavelength range of m or less is irradiated, and the light amount is adjusted so that the surface potential of the bright portion of the electrophotographic photosensitive member becomes a predetermined value. At this time, the necessary light amount is converted from the lighting voltage of the halogen lamp light source. According to this procedure, 5-point sensitivity is measured in the axial direction of the electrophotographic photosensitive member, and the sensitivity unevenness at this time is evaluated. For each, ◎ Very good ○ Good △ Practical no problem × Practical problem rustling of the image ... Copy the halftone chart, observe the obtained halftone image in detail, compare with the limit sample, and evaluate. . ◎ No rustiness is observed at all, and it is very good. ○ Some rustiness is slightly observed, but it is good. Canon full black chart (part number: F
Y9-9073) was placed on the platen and copied, and white spots having a diameter of 0.2 mm or more were evaluated within the same area of the copy image obtained. The evaluation categories are as follows. ◎ Very good ○ Good △ There are white spots, but there is no practical problem at the conventional level. × Many white spots exist, and there are practical problems. The reproducibility of the characteristics was measured 10 times for the charging unevenness of the electrophotographic characteristics, and the reproducibility at that time was compared with the case of the electrophotographic photosensitive member prepared in Comparative Example 1. ◎ Very good compared to Comparative Example 1 ○ Comparison Better than Example 1 Δ Equivalent to Comparative Example 1 × Worse than Comparative Example 1 was used for evaluation. Table 2 summarizes the above results. The electrophotographic photosensitive member according to the deposited film forming apparatus of the present invention has no unevenness and has excellent reproducibility of characteristics and is very excellent, but the conventional deposited film forming apparatus does not improve the unevenness. Further, even if the lower part of the auxiliary substrate is grounded forcibly by a metal brush, the unevenness is not improved, and the white spot level is deteriorated, which makes it unusable for practical use. It should be noted that the deposition rate is improved in Example 1 as compared with Comparative Example 1. The reason for this is not clear, but it is considered that the impedance of the entire cylindrical substrate is lowered by taking the ground from the upper and lower portions, and the high frequency power can be applied more efficiently. From the above examples, it was found that the deposited film forming apparatus of the present invention can improve the reproducibility of unevenness and characteristics without aggravating image defects, and can also improve the deposition rate.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】[0027]

【表2】 [実施例2]実施例1において誘電体112の材料とし
て、テフロン、石英ガラス、テフロンホウケイ酸ガラ
ス、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪素、
酸化アルミニウムと酸化マグネシウムをモル比で1:1
含むもの、酸化アルミニウムと酸化珪素をモル比で1:
1含むもの、酸化マグネシウムと酸化珪素をモル比で
1:1含むもの、酸化アルミニウムと酸化珪素と酸化マ
グネシウムをモル比で1:1:1含むものをそれぞれ用
いて真空中で補助基体103と誘電体112、アース電
極106で構成するコンデンサが15.3pFになるよ
うにそれぞれ大きさと間隔を設定した以外は実施例1と
同様な条件でアルミニューム製の円筒状基体102にa
−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作製した。実施
例2で作製した電子写真感光体を実施例1と同様の手順
で膜厚ムラ、堆積速度、帯電ムラ、感度ムラ、ガサツ
キ、白ポチ、特性の再現性について評価した結果、実施
例1と同様に良好な結果が得られた。以上の結果より、
誘電体を変化させても本発明の堆積膜形成装置を用いる
ことにより良好な堆積膜が得られることが分かった。
[Table 2] [Embodiment 2] As a material of the dielectric body 112 in Embodiment 1, Teflon, quartz glass, Teflon borosilicate glass, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon oxide,
Aluminum oxide and magnesium oxide in a molar ratio of 1: 1
Including aluminum oxide and silicon oxide in a molar ratio of 1:
1 containing, 1: 1 containing magnesium oxide and silicon oxide in a molar ratio, and 1: 1: 1 containing aluminum oxide, silicon oxide and magnesium oxide in a molar ratio, respectively, and the auxiliary substrate 103 and the dielectric in vacuum. Under the same conditions as in Example 1, except that the size and the interval were set so that the capacitor composed of the body 112 and the earth electrode 106 had a capacitance of 15.3 pF, a
A -Si film was formed to prepare a photoconductor for electrophotography. The electrophotographic photosensitive member produced in Example 2 was evaluated for film thickness unevenness, deposition rate, charging unevenness, charging unevenness, uneven sensitivity, white spots, white spots, and reproducibility of characteristics in the same procedure as in Example 1, and the results are shown in Example 1. Similarly good results have been obtained. based on the above results,
It was found that a good deposited film can be obtained by using the deposited film forming apparatus of the present invention even if the dielectric is changed.

【0028】[実施例3]図5に示した堆積膜形成装置
において発振周波数105MHzの高周波電源510を
設置し、アルミニューム製の円筒状基体501にa−S
i膜を形成し、電子写真用感光体を作製した。本堆積膜
形成装置の回転軸を円柱と近似して計算によりインダク
タンスLを計算したところ0.15μHであった。そこ
でC=(4π22L)-1に当てはめてCを計算したとこ
ろ本実施例では15.3pFとなった。よって、真空中
で補助基体503と誘電体512、アース電極506で
構成するコンデンサがこの値になるように誘電体512
としてアルミナセラミックス、アース電極506として
アルミニュームを用いて大きさと間隔を設定した。本実
施例では、アース電極506及び誘電体512は円筒状
とし、補助基体503の周方向全周に渡って設置した。
成膜条件として、表1に示された製造条件に従って成膜
を行った。
[Embodiment 3] In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 5, a high frequency power source 510 with an oscillation frequency of 105 MHz is installed, and an a-S is mounted on an aluminum cylindrical substrate 501.
An i film was formed to prepare a photoconductor for electrophotography. When the rotation axis of the deposited film forming apparatus was approximated to a cylinder, the inductance L was calculated to be 0.15 μH. Then, when C was calculated by applying C = (4π 2 f 2 L) −1 , it was 15.3 pF in this example. Therefore, the dielectric 512 is adjusted so that the capacitor composed of the auxiliary substrate 503, the dielectric 512, and the ground electrode 506 has this value in vacuum.
The size and interval were set by using alumina ceramics as the above and aluminum as the ground electrode 506. In this embodiment, the ground electrode 506 and the dielectric 512 are cylindrical and are installed over the entire circumference of the auxiliary base 503 in the circumferential direction.
As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1.

【0029】(比較例3)図7に示した従来の堆積膜形
成装置において発振周波数105MHzの高周波電源7
10を設置し、アルミニューム製の円筒状基体702に
a−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作製した。成
膜条件として、表1に示された製造条件に従って成膜を
行った。実施例3、比較例3で作製した電子写真感光体
は実施例1と同様の手順で膜厚ムラ、堆積速度、帯電ム
ラ、感度ムラ、ガサツキ、白ポチ、特性の再現性につい
て評価した。その結果を表3に示すが、本発明の堆積膜
形成装置では画像欠陥は悪化せず膜厚、特性ムラ、特性
の再現性が改善し、やはり堆積速度も向上している。
(Comparative Example 3) In the conventional deposited film forming apparatus shown in FIG. 7, a high frequency power source 7 with an oscillation frequency of 105 MHz was used.
10 was installed, an a-Si film was formed on a cylindrical substrate 702 made of aluminum, and a photoconductor for electrophotography was produced. As film forming conditions, the film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1. The electrophotographic photoreceptors produced in Example 3 and Comparative Example 3 were evaluated for unevenness in film thickness, deposition rate, uneven charging, uneven sensitivity, rustiness, white spots, and reproducibility of characteristics in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 3. In the deposited film forming apparatus of the present invention, the image defects are not deteriorated, the film thickness, the characteristic unevenness, the reproducibility of the characteristics are improved, and the deposition rate is also improved.

【0030】[0030]

【表3】 [実施例4]図2に示した堆積膜形成装置において発振
周波数60MHzの高周波電源210を設置し、アルミ
ニューム製の円筒状基体202にa−Si膜を形成し、
電子写真用感光体を作製した。本堆積膜形成装置の回転
軸を円柱と近似して計算によりインダクタンスLを計算
したところ0.07μHであった。そこでC=(4π2
2L)-1に当てはめてCを計算したところ本実施例で
は100pFとなった。本実施例では本発明のコンデン
サの値を0.1C、C、5C、10C(C=100p
F)に変化させて本発明の効果を調べた。本実施例で
は、真空中で補助基体503と誘電体512、アース電
極506で構成するコンデンサが上記の値になるように
誘電体112としてアルミナセラミックス、アース電極
106としてアルミニュームを用いてそれぞれ大きさと
間隔を設定した。本実施例では、アース電極506及び
誘電体512は円筒状とし、補助基体503の周方向全
周に渡って設置した。
[Table 3] [Embodiment 4] In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 2, a high frequency power source 210 having an oscillation frequency of 60 MHz is installed, and an a-Si film is formed on an aluminum cylindrical substrate 202.
An electrophotographic photoreceptor was produced. When the inductance L was calculated by calculation by approximating the rotation axis of this deposited film forming apparatus to a cylinder, it was 0.07 μH. Then C = (4π 2
When C was calculated by applying it to f 2 L) −1 , it was 100 pF in this example. In this embodiment, the values of the capacitors of the present invention are 0.1C, C, 5C and 10C (C = 100p).
The effect of the present invention was investigated by changing to F). In this embodiment, alumina ceramics is used as the dielectric 112 and aluminum is used as the grounding electrode 106 so that the capacitor constituted by the auxiliary substrate 503, the dielectric 512, and the grounding electrode 506 has the above values in vacuum. The interval was set. In this embodiment, the ground electrode 506 and the dielectric 512 are cylindrical and are installed over the entire circumference of the auxiliary base 503 in the circumferential direction.

【0031】成膜条件として、表1に示された製造条件
に従って成膜を行った。
As film forming conditions, film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 1.

【0032】(比較例4)実施例4において本発明のコ
ンデンサの値を0.05C、15C(C=100pF)
とした以外は実施例4と同様な条件でアルミニューム製
の円筒状基体202にa−Si膜を形成し、電子写真用
感光体を作製した。実施例4、比較例4で作成した電子
写真感光体は実施例1と同様の手順で膜厚ムラ、堆積速
度、帯電ムラ、感度ムラ、ガサツキ、白ポチ、特性の再
現性について評価した。その結果を表4に示す。本発明
のコンデンサの値が0.1Cから10Cでは本発明の効
果が得られているが、0.05C、15Cまで値がずれ
ると効果が薄れることが明確になった。又、堆積速度に
ついてもコンデンサの容量が0.1C以上で改善が見ら
れる。
(Comparative Example 4) In Example 4, the value of the capacitor of the present invention was 0.05C, 15C (C = 100 pF).
An a-Si film was formed on a cylindrical substrate 202 made of aluminum under the same conditions as in Example 4 except that the above was used to prepare an electrophotographic photoreceptor. The electrophotographic photoreceptors prepared in Example 4 and Comparative Example 4 were evaluated for film thickness unevenness, deposition rate, charging unevenness, sensitivity unevenness, roughness, white spots, and characteristic reproducibility in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 4. The effect of the present invention is obtained when the value of the capacitor of the present invention is 0.1C to 10C, but it becomes clear that the effect diminishes when the value deviates from 0.05C to 15C. Also, the deposition rate is improved when the capacitance of the capacitor is 0.1 C or more.

【0033】[0033]

【表4】 [実施例5]図4に示した堆積膜形成装置においてアル
ミニューム製の円筒状基体402にa−Si膜を形成
し、電子写真用感光体を作製した。本堆積膜形成装置の
回転軸を円柱と近似して計算によりインダクタンスLを
計算し本発明のコンデンサの値を求めて誘電体412と
してアルミナセラミックス、アース電極406としてア
ルミニュームを用いてそれぞれ大きさと間隔を設定し
た。本実施例では、アース電極406及び誘電体412
は円盤状とし、補助基体403の周方向全周に渡って設
置した。本実施例では、高周波電源410の周波数を2
0MHz、50MHz、300MHz、450MHzと
し、成膜条件として、表5に示された製造条件に従って
成膜を行った。
[Table 4] [Example 5] An a-Si film was formed on a cylindrical substrate 402 made of aluminum in the deposited film forming apparatus shown in Fig. 4 to prepare an electrophotographic photoreceptor. Inductance L is calculated by approximating the rotation axis of the present deposited film forming apparatus to a cylinder, and the value of the capacitor of the present invention is calculated to use alumina ceramics as the dielectric 412 and aluminum as the ground electrode 406, and the size and interval are respectively set. It was set. In this embodiment, the ground electrode 406 and the dielectric 412 are used.
Has a disk shape and is installed over the entire circumference of the auxiliary base 403 in the circumferential direction. In this embodiment, the frequency of the high frequency power source 410 is set to 2
The film formation was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 5 as 0 MHz, 50 MHz, 300 MHz, and 450 MHz.

【0034】(比較例5)図4に示した堆積膜形成装置
において実施例5と同様にアルミニューム製の円筒状基
体402にa−Si膜を形成し、電子写真用感光体を作
製した。但し、本比較例では高周波電源410の周波数
を13.56MHz、500MHzとした。但し、周波
数13.56MHzでは電荷輸送層、電荷発生層、表面
保護層の内圧をそれぞれ200mTorr、300mT
orr、350mTorrにした。実施例5、比較例5
で作製した電子写真感光体は実施例1と同様の手順で膜
厚ムラ、堆積速度、帯電ムラ、感度ムラ、ガサツキ、白
ポチ、特性の再現性について評価を行った。その結果を
表6に示す。高周波電源の周波数が20MHz〜450
MHzでは本発明の効果が得られており、かつ成膜時間
の短縮が図れるが、13.56MHzでは成膜時間の短
縮は図れず、また500MHzになると軸方向で更に別
のムラが発生し、本発明の効果が得られなくなることが
分かる。
Comparative Example 5 In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 4, an a-Si film was formed on an aluminum cylindrical substrate 402 in the same manner as in Example 5 to prepare an electrophotographic photoreceptor. However, in this comparative example, the frequency of the high frequency power supply 410 was 13.56 MHz and 500 MHz. However, at a frequency of 13.56 MHz, the internal pressures of the charge transport layer, charge generation layer, and surface protection layer were 200 mTorr and 300 mT, respectively.
orr and 350 mTorr. Example 5, Comparative Example 5
The electrophotographic photosensitive member prepared in 1. was evaluated for unevenness in film thickness, deposition rate, uneven charging, uneven sensitivity, rough spots, white spots, and reproducibility of characteristics in the same procedure as in Example 1. Table 6 shows the results. The frequency of the high-frequency power source is 20 MHz to 450
At MHz, the effect of the present invention is obtained, and the film formation time can be shortened, but at 13.56 MHz, the film formation time cannot be shortened, and at 500 MHz, another unevenness occurs in the axial direction. It can be seen that the effect of the present invention cannot be obtained.

【0035】[実施例6]図5に示した複数の円筒状基
体を同時に成膜出来る堆積膜形成装置において発振周波
数105MHzの高周波電源510を設置し、アルミニ
ューム製の円筒状基体502にa−Si膜を形成し、電
子写真用感光体を作製した。本堆積膜形成装置の回転軸
を円柱と近似して計算によりインダクタンスLを計算し
たところ0.2μHであった。そこで、C=(4π22
L)-1に当てはめてCを計算したところ本実施例では1
1.5pFとなった。よって、真空中で補助基体503
と誘電体512、アース電極506で構成するコンデン
サが上記の値になるように誘電体112としてアルミナ
セラミックス、アース電極106としてアルミニューム
を用いてそれぞれ大きさと間隔を設定した。本実施例で
は、アース電極506及び誘電体512は円筒状とし、
補助基体503の周方向半周にのみ面するように設置し
た。成膜条件として、表5に示された製造条件に従って
成膜を行った。実施例6で作製した感光体の評価を実施
例1と同様に膜厚ムラ、堆積速度、帯電ムラ、感度ム
ラ、ガサツキ、白ポチ、特性の再現性について行ったと
ころ、いずれの感光体も実施例1と同様の良好な結果が
得られた。更に得られた感光体をキヤノン製複写機NP
−6650に設置し画像を出したところ、ハーフトーン
画像にムラはなく、均一な画像が得られた。更に文字原
稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られ
た。また写真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な
画像を得ることが出来た。
[Embodiment 6] In a deposited film forming apparatus capable of simultaneously forming a plurality of cylindrical substrates shown in FIG. 5, a high frequency power source 510 with an oscillation frequency of 105 MHz is installed, and a cylindrical aluminum substrate 502 is provided with a- A Si film was formed to produce a photoconductor for electrophotography. When the rotation axis of the present deposited film forming apparatus was approximated to a cylinder, the inductance L was calculated to be 0.2 μH. Therefore, C = (4π 2 f 2
L) -1 was applied to calculate C, and in this embodiment, it was 1
It became 1.5 pF. Therefore, in the vacuum, the auxiliary substrate 503
The size and the interval were set by using alumina ceramics as the dielectric 112 and aluminum as the grounding electrode 106 so that the capacitor constituted by the dielectric 512 and the grounding electrode 506 had the above values. In this embodiment, the ground electrode 506 and the dielectric 512 are cylindrical,
The auxiliary base 503 was installed so as to face only a half circumference of the auxiliary base 503. As film forming conditions, film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 5. The photoconductor prepared in Example 6 was evaluated for film thickness unevenness, deposition rate, charge unevenness, sensitivity unevenness, roughness, white spots, and reproducibility of characteristics in the same manner as in Example 1. Good results similar to those of Example 1 were obtained. The obtained photoconductor is used as a Canon copier NP.
When it was placed at -6650 and an image was output, a uniform image was obtained without unevenness in the halftone image. Further, when a character original was copied, a clear image with high black density was obtained. Also, when copying a photographic original, a clear image faithful to the original could be obtained.

【0036】[実施例7]図3に示した堆積膜形成装置
において発振周波数60MHzの高周波電源310を設
置し、アルミニューム製の円筒状基体302にa−Si
膜を形成し、電子写真用感光体を作製した。本実施例で
はアース電極306としてアルミニューム、誘電体31
2としてアルミナセラミックスを用い円筒状基体の周方
向1/6周のみと面する形状のものを設置した。アース
電極306、誘電体312の大きさと間隔は本堆積膜形
成装置の回転軸を円柱と近似して計算によりインダクタ
ンスLを計算し本発明のコンデンサの値を求めて設定し
た。成膜条件として、表5に示された製造条件に従って
成膜を行った。実施例7で作製した感光体の評価を実施
例1と同様に膜厚ムラ、堆積速度、帯電ムラ、感度ム
ラ、ガサツキ、白ポチ、特性の再現性について行ったと
ころ、いずれの感光体も実施例1と同様の良好な結果が
得られた。更に得られた感光体をキヤノン製複写機NP
−6650に設置し画像を出したところ、ハーフトーン
画像にムラはなく、均一な画像が得られた。更に文字原
稿を複写したところ、黒濃度が高く鮮明な画像が得られ
た。また写真原稿の複写においても原稿に忠実で鮮明な
画像を得ることができた。
[Embodiment 7] In the deposited film forming apparatus shown in FIG. 3, a high frequency power source 310 with an oscillation frequency of 60 MHz is installed, and an a-Si is formed on an aluminum cylindrical substrate 302.
A film was formed and an electrophotographic photoreceptor was produced. In this embodiment, the earth electrode 306 is made of aluminum, the dielectric 31
Alumina ceramics was used as 2, and a cylindrical substrate having a shape facing only 1/6 of the circumferential direction was installed. The sizes and intervals of the ground electrode 306 and the dielectric 312 were set by calculating the inductance L by calculating the value of the capacitor of the present invention by approximating the rotation axis of the present deposited film forming apparatus to a cylinder. As film forming conditions, film forming was performed according to the manufacturing conditions shown in Table 5. The photoreceptor prepared in Example 7 was evaluated for unevenness in film thickness, deposition rate, uneven charging, uneven sensitivity, roughness, white spots, and reproducibility of characteristics in the same manner as in Example 1. Good results similar to those of Example 1 were obtained. The obtained photoconductor is used as a Canon copier NP.
When it was placed at -6650 and an image was output, a uniform image was obtained without unevenness in the halftone image. Further, when a character original was copied, a clear image with high black density was obtained. Further, even in copying a photo original, a clear image that was faithful to the original could be obtained.

【0037】[0037]

【表5】 [Table 5]

【0038】[0038]

【表6】 [Table 6]

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は、以上のように反応容器に回転
可能に配置された円筒状基体の母線方向のいずれか一方
の端部を、前記基体の回転軸により接地させ、その他方
の端部はこれと非接触のコンデンサを介し接地させるこ
とにより、高い周波数による成膜において、膜厚分布の
発生を無くすことができる。特に、20MHz〜450
MHzの高周波電力による成膜において、画像欠陥を増
加させることなく軸方向の膜厚ムラの低減を図ることが
でき、濃度ムラ、感度ムラ、画像のがさつきが無く、特
性の再現性が良好で、高速の処理速度で比較的大面積の
膜形成が可能な堆積膜の形成装置を実現することがで
き、とりわけ短時間のもとで低コストの電子写真用感光
体の製造が可能となる。
As described above, according to the present invention, one end of the cylindrical substrate rotatably arranged in the reaction vessel in the generatrix direction is grounded by the rotating shaft of the substrate and the other end is grounded. By grounding the part via a capacitor that is not in contact with the part, it is possible to eliminate the occurrence of film thickness distribution during film formation at a high frequency. Especially, 20 MHz to 450
In film formation by high frequency power of MHz, it is possible to reduce film thickness unevenness in the axial direction without increasing image defects. It is possible to realize an apparatus for forming a deposited film capable of forming a relatively large area film at a high processing speed, and in particular, it is possible to manufacture a low-cost electrophotographic photoreceptor in a short time.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/203 H01L 21/203 S 21/205 21/205 21/285 21/285 Z 21/3065 21/31 C 21/31 9216−2G H05H 1/46 A H05H 1/46 H01L 21/302 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H01L 21/203 H01L 21/203 S 21/205 21/205 21/285 21/285 Z 21/3065 21/31 C 21/31 9216-2G H05H 1/46 A H05H 1/46 H01L 21/302 B

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気手段と原料ガス供給手段を有する真
空気密可能な反応容器を備え、前記反応容器の放電空間
内に回転軸により回転可能な一方の電極を兼ねた円筒状
基体又は補助基体を取り付けた円筒状基体を設置し、該
一方の電極と別に設けられたカソード電極との間に20
MHz〜450MHzの高周波電力を印加し、前記円筒
状基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、
前記円筒状基体の母線方向の一方の端部は前記回転軸と
の接触により接地させ、その他方の端部は前記円筒状基
体又は前記補助基体側から順に誘電体及びアース電極を
配置して構成した該端部と非接触のコンデンサを介し接
地させたことを特徴とする堆積膜形成装置。
1. A cylindrical base body or an auxiliary base body, which comprises a vacuum-tight reaction container having an exhaust means and a raw material gas supply means, and which serves as one electrode rotatable by a rotary shaft in a discharge space of the reaction container. The attached cylindrical substrate is installed, and 20 is provided between the one electrode and the cathode electrode provided separately.
In a deposited film forming apparatus for applying a high frequency power of MHz to 450 MHz to form a deposited film on the cylindrical substrate,
One end of the cylindrical base in the generatrix direction is grounded by contact with the rotating shaft, and the other end is arranged with a dielectric and a ground electrode in order from the side of the cylindrical base or the auxiliary base. The deposited film forming apparatus is characterized in that it is grounded via a capacitor that is not in contact with the end portion.
【請求項2】 前記コンデンサが、前記円筒状基体又は
前記補助基体の外周全体或いは外周の一部に設けられた
ことを特徴とする請求項1に記載の堆積膜形成装置。
2. The deposited film forming apparatus according to claim 1, wherein the capacitor is provided on the entire outer circumference or a part of the outer circumference of the cylindrical substrate or the auxiliary substrate.
【請求項3】 前記コンデンサが、前記円筒状基体又は
前記補助基体の内周全体或は内周の一部に設けられたこ
とを特徴とする請求項1に記載の堆積膜形成装置。
3. The deposited film forming apparatus according to claim 1, wherein the capacitor is provided on the entire inner circumference or a part of the inner circumference of the cylindrical substrate or the auxiliary substrate.
【請求項4】 前記円筒状基体を、前記反応容器の放電
空間内に鉛直に配置し、該円筒状基体の母線方向上部を
前記回転軸により保持及び接地させ、下部を前記コンデ
ンサにより接地させたことを特徴とする請求項1〜請求
項3のいずれか1項に記載の堆積膜形成装置。
4. The cylindrical substrate is vertically arranged in a discharge space of the reaction vessel, an upper portion of the cylindrical substrate in a generatrix direction is held and grounded by the rotating shaft, and a lower portion is grounded by the capacitor. The deposited film forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.
【請求項5】 前記円筒状基体を、前記反応容器の放電
空間内に鉛直に配置し、該円筒状基体の母線方向下部を
前記回転軸により保持及び接地させ、上部を前記コンデ
ンサにより接地させたことを特徴とする請求項1〜請求
項4のいずれか1項に記載の堆積膜形成装置。
5. The cylindrical substrate is vertically arranged in a discharge space of the reaction vessel, a lower portion of the cylindrical substrate in a generatrix direction is held and grounded by the rotating shaft, and an upper portion is grounded by the capacitor. The deposited film forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
【請求項6】 前記円筒状基体は、前記反応容器の放電
空間内に複数の円筒状基体が同心円状に配置され、該円
筒状基体に囲まれた空間の内部にはカソード電極が設置
されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のいず
れか1項に記載の堆積膜形成装置。
6. The cylindrical substrate has a plurality of cylindrical substrates arranged concentrically in a discharge space of the reaction vessel, and a cathode electrode is installed inside a space surrounded by the cylindrical substrates. The deposited film forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
【請求項7】 前記誘電体は、アルミナセラミックス、
テフロン、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスの中の少なく
とも一つからなることを特徴とする請求項1に記載の堆
積膜形成装置。
7. The dielectric is alumina ceramics,
The deposited film forming apparatus according to claim 1, comprising at least one of Teflon, quartz glass, and borosilicate glass.
【請求項8】 前記誘電体は、酸化アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化珪素の元素酸化物の中の少なくとも
一つの元素酸化物を主成分とするものからなることを特
徴とする請求項1に記載の堆積膜形成装置。
8. The dielectric according to claim 1, wherein the main component is at least one of element oxides of aluminum oxide, magnesium oxide, and silicon oxide. Deposited film forming device.
【請求項9】 前記コンデンサの容量C(ファラッド)
が、高周波電力の周波数をf(ヘルツ)、前記回転軸の
インダクタンスをL(ヘンリー)とした時、 0.1(4π22L)-1≦C≦10(4π22L)-1 を満たすことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれ
か1項に記載の堆積膜形成装置。
9. The capacitance C (farad) of the capacitor
When the frequency of the high frequency power is f (hertz) and the inductance of the rotating shaft is L (henry), 0.1 (4π 2 f 2 L) −1 ≦ C ≦ 10 (4π 2 f 2 L) a deposited film forming apparatus according to any one of claims 1 to 8, characterized in that satisfies 1.
【請求項10】 前記コンデンサの容量C(ファラッ
ド)が、高周波電力の周波数をf(ヘルツ)、前記回転
軸のインダクタンスをL(ヘンリー)とした時、 0.5(4π22L)-1≦C≦5(4π22L)-1 を満たすことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれ
か1項に記載の堆積膜形成装置。
10. The capacitance C (Farad) of the capacitor is 0.5 (4π 2 f 2 L) when the frequency of the high frequency power is f (Hertz) and the inductance of the rotary shaft is L (Henry). 9. The deposited film forming apparatus according to claim 1, wherein 1 ≦ C ≦ 5 (4π 2 f 2 L) −1 is satisfied.
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