JPS62188783A - 静電潜像担持体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアモルファスシリコン等のアモルファス半導体
層を備えた静電潜像担持体の製造方法に関するものであ
る。

〔従来技術〕

一般にこの種静電潜像担持体はへβ等の導電性材料で形
成した円筒形の支持体表面に光導電層を積層形成して構
成されるのが一般的であるが、光導電層として近年はア
モルファスシリコン等のアモルファス半導体層としたも
のが提案されている。

アモルファスシリコンを主成分とする半導体層はセレン
、硫化カドミウムを主成分とする旧来のものに比較して
耐熱性、耐摩擦性に冨むうえ無害で、しかも高光感度で
ある等の利点を有しており、その開発が進められている
。

ところで従来にあってはこのような静電潜像担持体は次
にようにして製造されていた。即ち真空チャンバ内の中
央に設けた回転台に支持体を配設し、この支持体の内側
にはヒータを、また外側には電極を夫々対向配置し、ヒ
ータにて支持体を所要温度に加熱しつつ電極と支持体と
の間に直流電圧、又は低周波、或いは高周波交流電圧を
印加して相互の間にグロー放電を発生させつつ、この間
に原料ガスを通流させ、原料ガスを分解して支持体表面
にアモルファス半導体層を堆積形成せしめる。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしこのような構成にあっては、原料ガスに対する分
解能力が低く、原料ガスの有効利用効率が低く、余剰原
料ガスの反応副生成物であるフレークが真空チャンバ内
面、排気系或いは温度センサに堆積し、製造作業中まま
剥離し、支持体面に付着して膜質を低下せしめる外、温
度センサの動作を不安定にするなどの悪影響があった。

また従来方法にあっては支持体を加熱するヒータが不可
欠であり、製造装置自体が大型化し、支持体交換時等の
取扱いが煩わしく作業能率を低下させる等の問題があっ
た。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところはヒータを用いることなく、原料ガ
スに対する大きな分解能力が得られて反応副生成物の発
生が少なく、また支持体面に対する成膜速度も速い、静
電潜像担持体の製造方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る静電潜像担持体の製造方法は支持体とこれ
に対向配置した電極との間に直流電圧と交流電圧とを重
畳して、或いは低周波電圧と高周波電圧とを重畳して印
加する。

〔作用〕

本発明はこれによって、ヒータが不要となって構成が簡
略化出来ることは勿論、原料ガスに対する分解機能が大
きくて副生成物の低減が図れ、副生成物がもたらす悪影
響を抑制し得て、アモルファス半導体層の膜品質の向上
が図れることとなる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る静電潜像担持体の製造態様を示す
模式的縦断面図であり、図中１はチャンバ、２はホルダ
、３は支持体、４は電極、Ｍはモータを示している。チ
ャンバ１の底部中央には底壁を貫通して、ホルダ２の軸
部２ａが回動自在に枢支されており、チャンバ１の底部
下方に突き出した軸部２ａの下端にはモータＭが連繋さ
れ、またチャンバ１内のホルダ２の上端には、ＡＡ等を
材料にして製造された円筒状をなす導電性を備える支持
体３が縦向きの状態で軸部２ａと同心状に着脱可能に装
着されるようにしてある。

電極４は大径の円筒状に形成され、ホルダ２、支持体３
の回転中心と同心に位置させて、チャンバ１内に図示し
ない支持部材を用いて配設されている。

電極４にはチャンバ１の側壁を貫通して低周波発振器５
、高周波発振器６の各一方の端子が途中に周波数変調Ｓ
７を介在させて接続され、また低周波発振器５、高周波
発振器６の各他方の端子はホルダ２の軸部２ａに接続さ
れており、支持体３と電極４との間に低周波発振器５、
高周波発振器６からの低周波電力、高周波電力を重畳し
た状態で、或いは必要に応じて夫々単独で印加するよう
になっている。

その他、図中８は原料ガスの供給系、９は排気系を示し
ている。供給系８は途中にバルブ８ａ、　８ｂを介在さ
せて、ＳｉＨ４＋　高次シラン、Ｈ２，ｐＨ３。

［１２１１６等のガスタンクに連結されており、バルブ
８ａ、　８ｂの調節によって、所望の原料ガスを選択的
に、或いは同時的にチャンバ１内に供給するようになっ
ている。また排気系９は途中にメカニカルブースターポ
ンプ９ａ、　　ロータリーポンプ９ｂを介在させてあり
、チャンバ１内を所定の真空度（０，１〜２．０　Ｔｏ
ｒｒ程度）に設定維持するようになっている。

１０はホルダ２の上部に配設された温度センサであり、
支持体３の内周面温度を検出し、図示しないコントロー
ラに出力するようになっている。コントローラは例えば
温度センサ１０から取り込んだ温度と予め設定した設定
温度とを比較し、支持体３の温度が設定温度よりも低い
場合は低周波発振器５を作動し、また、設定温度よりも
高くなると低周波発振器５を停止するようになっている
。

而して本発明方法にあっては、ホルダ２上に支持体３を
嵌挿固定し、排気系９を作動してチャンバ１内を所定の
真空度に設定した後、先ず図示しないコントローラによ
って低周波発振器５を作動し、電極４と支持体３との間
に低周波電圧を印加し、この間に放電を行わせて、支持
体３を所定温度にまで加熱する。支持体３が所定温度に
まで加熱されると供給系８を通じて原料ガスをチャンバ
１内に導入し、同時に高周波発振器６を作動し周波数変
調器７を通じて、低周波と高周波とを重畳した電力を電
極４と支持体３との間に印加し、この間にグロー放電を
発生させ、原料ガスを分解して支持体３の周面にアモル
ファス半導体層を積層形成せしめる。

電極４と支持体３との間には低周波と高周波とを重畳し
た状態の電力が供給されるから、支持体３に対する加熱
と同時に原料ガスに対するガス分解が行われ、ガス分解
能力が相乗的に増強され、支持体３表面に対するアモル
ファス半導体の成膜速度が大幅に向上すると共に副生成
物の低減が図れ、副生成物のチャンバ１内壁等への積層
が著しく低減される。

また支持体３内へのヒータの設置が省略できるため設備
がコンパクトとなり、また取扱いも簡便となり作業能率
が向上する。

成膜条件の１例を示すと次のとおりである。チャンバ１
内の圧力は０．１〜２．ＯＴｏｒｒ、総原料ガス流量は
１０３ｅ１１３／分〜５１／分、支持体温度：２５０〜
５００℃、印加低周波の周波数：　２０Ｈｚ　〜ＩＭＩ
Ｉｚ、印加高周波数の周波数：　ＩＭｌｌｚ＝１００Ｇ
Ｈｚ、　ＲＦパワー密度１．ＯＸ　１０−２〜２．ＯＸ
　１０−’　Ｗ　／　ａｍ　２である。

第２図は本発明の他の実施例を示す模式的縦断面図であ
り、支持体１の周囲に配設する電極はステンレス、Ａ１
等を材料にして形成されたチャンバ１の内周壁１ａがこ
れを兼ねる構成となっている。

従って真空チャンバ１の周壁と支持体との間には前記第
１図に示す電極４に相当する部材は存在しない。■ｂは
合成樹脂製の保護カバーである。

他の構成は前記第１図に示した実施例の構成と同じであ
り、対応する部分には同じ番号を付して説明を省略する
。

而してこのような本発明方法にあっては前記第１図に示
した実施例の効果に加えて、特別に独立した電極を設け
る必要がないから真空チャンバ１自体の一層の小型化が
可能となる効果が得られる。

第３図は本発明の更に他の実施状態を示す模式的縦断面
図であり、チャンバ１の内周壁１ａが電極を兼ねた第２
図に示す実施状態に加えて、このチャンバ１の外周に複
数のマイクロ波発振器１１を配設し、一端を各マイクロ
波発振器１１に連結した導波管１１ａの他端をチャンバ
１の内周壁１ａに面して固定してある。

また低周波発振器５を備えており、夫々前記各マイクロ
波発振器１１に接続すると共に、他端はホルダ２の軸部
２ａに接続されている。

他の構成は前記第２図に示した実施状態と実質的に同じ
であり、対応する部材には同じ番号を付して説明を省略
する。

而してこのような構成にあっては各マイクロ波発振器１
１からはマイクロ波と低周波発振器５から供給される低
周波とが重畳された状態で導波管１１ａを通じて電極た
る内周壁１ａに伝播され、該内周壁と支持体３との間に
グロー放電を発生させ、供給された原料ガスを分解して
、支持体３表面にアモルファス半導体層を形成する。

このような実施例にあっては原料ガスに対する分解効率
が高く、成膜速度は１０μｍ／時以上が可能となる。成
膜条件の１例を示すとマイクロ波周波数はＩ　Ｇ　ｌｌ
ｚ〜１００ＧＩｌｚ程度、またこれに重畳する低周波の
周波数はＩＫＨｚ〜１００ＫＩＩｚ程度である。

第４図は本発明方法の更に他の実施状態を示す模式的断
面図であり、第２図に示した如く内周壁が電極を兼ねる
真空チャンバｌ内における支持体３の保持位置よりも上
方にこれと同心状に励磁コイル１２を配設する共に、励
磁コイル１２の更に上方中央に一端が図示しないマイク
ロ波発振器に連らなる導波管１３ａの他端を連結してあ
り、チャンバ１内に励磁コイル１２によって所定の磁界
を形成しつつ、マイクロ波発振器を通じてマイクロ波を
供給し、電子サイクロトロン共鳴現象を利用して原料ガ
スのプラズマを発生させ、励磁コイル１２の磁界によっ
てイオンを支持体３の表面に導き、ここにアモルファス
半導体層を形成するようになっている。

他の作用は前記第２図に示した実施状態と実質的に同じ
である。

このような方法にあっては原料ガスに対する分解能力は
高く成膜速度も１０μＩｌ／時以上が可能である。

成膜条件の一例を示すとマイクロ波発振器はＩＧＨｚ〜
２０ＧＨｚ程度、またこれに重畳する低周波の周波数は
ＩＫＨｚ〜１００ＫＨｚ程度である。

第５図は本発明の更に他の実施状態を示す模式的縦断面
図であり、第１図に示した実施状態に加えて、支持体３
と同心状にチャンバ１の上、下に夫々磁気コイル１４．
１５を配設し、チャンバ１内に磁界を形成しつつ、電極
４と支持体３との間にグロー放電を発生させ、電子サイ
クロトロン共鳴現象を利用してチャンバ１内に供給され
た原料ガスをプラズマ化し、発生したイオンを励磁コイ
ル１４゜１５による磁界によって支持体３０表面に導き
、アモルファス半導体層を積層形成するようになってい
る。

このような方法にあっては原料ガスに対する分解能率が
高く、その有効利用が図れ、１０μｍ／時以上の成膜速
度が得られた。

成膜条件の１例を示すと、高周波の周波数はＩＧＨｚ〜
２０ＧＨｚ、これに重畳する低周波の周波数はＩ　Ｋ　
Ｉｌｚ〜１００ＫＩＩｚ程度である。

なお、上述の方法はいずれも低周波と高周波及び／又は
これらにマイクロ波を重畳させる構成につき説明したが
、これに代えて直流と交流とを重畳する構成としてもよ
く、同様の効果が得られることが確認された。

前記第１〜５図に示した各実施状態における低周波と高
周波、更にはマイクロ波の周波数、印加順序２重量タイ
ミング等の制御内容は必要に応じて行えばよい。

〔効果〕

以上の如く本発明方法にあっては直流と交流と、又は低
周波交流と高周波交流とを同時的又は個別的に支持体と
これに対向する電極との間に供給することとしているか
ら、支持体のためのヒータが不要となり、設備のコンパ
クト化が図れる外、取扱作業が容易となって作業能率が
向上し、また原料ガスに対する分解機能が格段に向上し
て成膜速度が速く、また副生成物の発生を抑制出来てそ
の悪影響が低減され、膜質の向上が図れるなど本発明は
優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１．２．３，４．５図は本発明の夫々別異の実施状態
を示す模式的縦断面図である。 ■・・・チャンバ　１ａ・・・内周壁　２・・・ホルダ
　２ａ・・・軸　３・・・支持体　４・・・電極　５・
・・低周波発生器６・・・高周波発ｍ器　７・・・周波
数変調器　８・−・原料ガスの供給系　９・・・排気系
　１０・・・温度センサ　１１・・・マイクロ波発振器
　１１ａ・・・導波管　１２・−励磁コイル　１３ａ・
・・導波管　１４．１５・・・励磁コイル特　許　出願
人　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　　河　野　　登　夫 ♂　　　　　　　　　　　７ 茸　　１　　凹 葺　　２　　図 ＄　３　図 弄　４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、低周波交流と高周波交流とを重畳した変調周波電力
   を減圧容器内に配した導電性の支持体とこれに対向配置
   した電極とに供給し、この間にグロー放電を発生させて
   アモルファス半導体形成用原料ガスを分解し、前記支持
   体面にアモルファス半導体層を積層形成することを特徴
   とする静電潜像担持体の製造方法。 ２、前記低周波交流は周波数が２０Ｈｚ〜１ＭＨｚであ
   る特許請求の範囲第１項記載の静電潜像担持体の製造方
   法。 ３、前記高周波交流は周波数が１ＭＨｚ〜１００ＧＨｚ
   である特許請求の範囲第１項記載の静電潜像担持体の製
   造方法。 ４、前記電極は減圧容器がこれを兼ねるよう構成してあ
   る特許請求の範囲第１項記載の静電潜像担持体の製造方
   法。 ５、直流と交流とを重畳した電力を減圧容器内に配した
   導電性の支持体とこれに対向配置した電極とに供給し、
   この間にグロー放電を発生させてアモルファス半導体形
   成用原料ガスを分解し、前記支持体面にアモルファス半
   導体層を積層形成することを特徴とする静電潜像担持体
   の製造方法。