【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は円筒状基体上に堆積膜、とりわけ機能性堆積膜、特に半導体デバイス、電子写真用光受容部材、画像入力用ラインセンサ、撮像デバイス、光起電力デバイス等に用いる、アモルファス半導体を形成するプラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置および堆積膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体デバイス、電子写真用感光体、画像入力用ラインセンサ、撮像デバイス、光起電力デバイス、その他各種エレクトロニクス素子、光学素子等に用いる素子部材として、アモルファスシリコン、例えば水素または／及びハロゲン（例えばフッ素、塩素等）で補償されたアモルファスシリコンのような非単結晶質の堆積膜またはダイヤモンド薄膜のような結晶質の堆積膜が提案され、その中のいくつかは実用に付されている。そして、こうした堆積膜は、プラズマＣＶＤ法、すなわち、原料ガスを直流、または高周波、あるいはマイクロ波によるグロー放電によって分解し、ガラス、石英、耐熱性合成樹脂フイルム、ステンレス、アルミニウムなどの円筒状基体上に堆積膜を形成する方法により形成され、そのための装置も各種提案されている。（例えば、特許文献１、および特許文献２参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３３９９６３号公報
【特許文献２】
特開平１０−０６８０８２号公報
このような堆積膜形成装置を用いた製品に対する市場の要求レベルは日々高まっており、より高品質の製品が低コストで生産可能な堆積膜形成装置が求められている。
【０００４】
例えば、プラズマＣＶＤ装置を用いた電子写真用感光体形成の場合、デジタル電子写真装置やカラー電子写真装置では、文字原稿のみならず、写真、絵、デザイン画等のコピーも頻繁になされるため、コピー画像上に白い点を発生させるいわゆる白ポチや、逆に黒い点を発生させるいわゆる黒ポチといった画像欠陥の低減に対する要求レベルが非常に高まっており、これに対応可能な電子写真装置の提供が急務となっている。上記の画像欠陥は「球状突起」と呼ばれる異常成長が原因となっており、これらの異常成長を低減できる堆積膜形成装置、堆積膜形成方法の実現が強く求められている。
【０００５】
プラズマＣＶＤ装置においては、堆積膜形成中に装置内部で堆積膜の剥離（膜剥れ）が生じるとデバイスの品質を著しく悪化させる。例えば電子写真の分野においては、上述したような膜剥れが発生すると、感光体上に「球状突起」と呼ばれる異常成長が発生する。球状突起は、長期にわたって画像形成を繰り返すと、コピー画像上に白ポチや、逆に黒ポチというような画像不良を発生させる原因となることがある。このようなことから、膜剥れを防止するためにさまざまな提案がなされてきた。
【０００６】
例えば、高周波電力導入手段の表面の粗さを制御することで膜剥れを防止した例が開示されており、表面粗さを好ましい粗さにするための方法の例として投射体を高圧で吹きつけるブラスト法やプラズマ溶射法、エッチング法等の方法が挙げられている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献３】
特開平９−２１９３７３号公報
また、プラズマＣＶＤ装置において堆積膜特性のさらなる均一化のための一つの方法として、投入する電力パワーを大きくすることが挙げられる。特にコストを下げるために１つの炉で複数の円筒状基体に堆積膜を形成する場合はその効果が高い。
【０００８】
また、電子写真用感光体のような大面積を有する堆積膜を形成する場合、膜厚、膜質の均一化のための装置構成も各種提案されている。
【０００９】
例えば、誘電体をチャンバーの壁面とし大部分を窓とすることで、電極を真空容器の中に配置せずに外へと配置させ、これにより、膜質の向上と生産性の向上を可能とした提案がなされている（例えば、特許文献４参照）。
【００１０】
【特許文献４】
特開平８−３３９９６３号公報
また、複数の棒状電極を誘電体で結合して、それぞれに電力を供給することで、さらなる均一化を図る提案もなされている（例えば、特許文献５参照）。
【００１１】
【特許文献５】
特開平１０−０６８０８２号公報
また、堆積膜形成装置には、堆積膜特性の均一性を高めるために、それぞれの円筒状基体に対して、回転機構が設けられる場合がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように、堆積膜形成装置を用いた製品に対する市場の要求レベルは日々高まっており、より高品質の製品が低コストで生産可能な堆積膜形成装置が求められている。
【００１３】
さらに、堆積膜の均一性向上が可能な堆積膜形成装置は、製品品質の向上のみならず、生産コストの低減といった観点からも強く求められている。これは例えば、生産性向上のため、１つの炉で多くの円筒状基体に対して堆積膜の形成を行なう場合、堆積膜の不均一性のために、同一ロット内でも円筒状基体毎の特性が異なってしまい、要求レベルの特性が得られない製品が生じてしまう結果、生産時の良品率を低下させてしまう場合があるためである。
【００１４】
しかしながら、堆積膜特性のさらなる均一化のため、投入する電力パワーを大きくする方式の場合、放電空間から排気管へとプラズマが漏れ易くなり、その放電漏れが特性のばらつきの原因となる場合がある。さらに、プラズマが漏れた先で堆積した膜が剥れポチの発生源になる場合もある。
【００１５】
放電の漏れを防ぐことは、例えば放電空間と排気口との間に配置するメッシュ板の開口部の開口面積を小さくすることで可能であるが、その場合コンダクタンスが低くなり、放電空間をある真空度に調節する際に、到達できる真空度の範囲が狭められ、場合によっては、好ましい真空度で堆積膜形成を行なうことが難しくなる。メッシュの開口部の数を増やしてコンダクタンスの低下を防ぐ場合も、母材の強度の問題から限界がある。開口部を増やすことで、メッシュ板の作成が困難になるだけでなく、洗浄と使用を繰り返すことでメッシュ板の歪み変形が生じ、堆積膜形成装置を不安定にさせる要因となる場合がある。
【００１６】
一方、電子写真用感光体のような大面積を有する堆積膜を形成する場合、膜厚、膜質の均一化のための装置構成の中には、装置を構成する部材、真空炉周囲に配置する部材の関係上、排気路の配置に自由度が少なくなる場合があった。
【００１７】
そこで、本発明は、排気管へのプラズマの漏れを防止するとともに、メッシュの強度を維持できることで堆積膜の膜質の均一性を向上させ、それにより製品品質の向上、良品率向上、さらには配管の配置の自由度が少ないような装置に対しても、装置に大きな変更を加える必要がなく適応可能なことで生産コスト低下の達成が可能な、プラズマＣＶＤ法による堆積膜形成装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来の堆積膜形成方法における前記の問題を克服して、本発明の目的を達成すべく鋭意研究を重ねたところ、プラズマの漏れを減少させる複数の開口部を持つ部材、すなわちプラズマ漏れ防止体について、開口部の側壁面に形成された溶射膜の厚みが、該側壁面以外の放電空間に面する部分に形成された溶射膜の厚みと比較して薄く形成することで、デバイスの品質を著しく悪化させる原因となる堆積膜形成中に装置内部に配置されたプラズマ漏れ防止体本体、およびプラズマ漏れ防止体の排気側に配置された部材からの堆積膜の剥離（膜剥れ）を防止し、かつ高いパワーでの堆積膜形成についても、排気管へのプラズマの漏れを防ぎ、より安定した堆積膜の形成が可能であるという知見を得た。
【００１９】
さらに、放電空間を望ましい真空度に保つことができ、調整可能な真空度の幅を広げることが可能である。また、プラズマ漏れを防止する部材について溶射前の母材の開口部を小さくできることから、メッシュの強度を維持することができる。また、配管の配置の自由度が少ないような装置に対しても、装置に大きな変更を加える必要がなく適応可能であり、コスト的にも優れているという知見を得た。
【００２０】
すなわち、上記目的を達成するため本発明の堆積膜形成装置は、排気手段に接続された排気口を有する真空気密可能な反応容器と、原料ガスを導入するガス導入手段と、高周波電力を導入する手段とを具備し、高周波電力を印加して発生したプラズマを利用して、前記反応容器内に配置された円筒状基体に堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、
排気経路を形成し、前記反応容器内からのプラズマの漏れを減少させる複数の開口部が形成された部材を、前記反応容器内の放電空間と前記排気口に連通する排気管との間に有し、前記部材の、少なくとも、前記開口部の側壁面と、前記側壁面以外の放電空間に面する部分とに溶射膜が形成されており、前記側壁面の溶射膜の厚みが、前記主面の溶射膜の厚みより薄いことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の堆積膜形成装置および方法では、開口部の側壁面に形成された溶射膜の厚みをＡとし、側壁面以外の放電空間に面する部分に形成された溶射膜の厚みをＢとしたとき、その比Ａ／Ｂが０．１〜０．５の範囲内の値であり、これにより、より確実に効果を得ることができる。
【００２２】
また、本発明の堆積膜形成装置および方法では、複数の開口部が形成された部材の主面の面積に対する各開口部の総開口面積の比である開口率が４０％以上とすることで、排気のために大きな開口部を必要とする堆積膜形成装置に対してさらに効果的である。
【００２３】
また、本発明の堆積膜形成装置および方法では、複数の開口部が形成された部材を、アルミニウム、ステンレス、鉄、ニッケル、クロムから成る群の少なくともひとつ以上を材料とした部材とすることが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１（Ａ）は本発明の一実施形態である堆積膜形成装置の概略縦断面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の切断線Ａ−Ａ’に沿う概略横断面図である。
【００２６】
堆積膜形成装置１００は、真空気密構造をなしている円筒状の反応容器１０１を有しており、この反応容器１０１の下面には排気管１０２が配置されており、排気管１０２の一瑞は不図示の排気装置、例えば真空ポンプに接続されている。反応容器１０１に排気管１０２が連通する排気口には、この排気口を覆うようにして、排気経路の一部となるプラズマ漏れ防止体１１３が配置されている。
【００２７】
堆積膜形成装置１０１には高周波電力導入手段１０３が設置され、高周波電源１０５より出力された高周波電力は、マッチングボックス１０４を経て、少なくとも一部が絶縁性材料で構成された壁面１０６を介して成膜空間内に供給される。
【００２８】
成膜空間内には、堆積膜が形成される複数の円筒状基体１０７が円周状に配置されている。各円筒状基体１０７は回転軸１０８によって保持され、発熱体１０９によって加熱が可能になっている。モータ１１１を駆動することにより、ギア１１０を介して回転軸１０８を回転させ、円筒状基体１０７がその母線方向中心軸のまわりを自転するようになる機構を必要に応じて設けるものであってもよい。原料ガス供給手投１１２は、成膜空間内に所望の原料ガスを供給する。
【００２９】
また壁面１０６の材質は、上述したように少なくとも一部が絶縁性材料で構成されており、具体的な絶縁性材料としては、アルミナ、二酸化チタン、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ジルコン、コージェライト、ジルコン−コージェライト、酸化珪素、酸化ベリリウムマイカ系セラミックス等が挙げられる。これらのうち、高周波電力の吸収が少ないという点から、特にアルミナや窒化アルミニウムが好適である。
【００３０】
上述した装置を用いた堆積膜の形成は、例えば以下のようにして行われる。
【００３１】
まず、反応容器１０１内に円筒状基体１０７を設置し、排気装置により排気管１０２を介して反応空間内を排気する。続いて、発熱体１０９により円筒状基体１０７を所定の温度となるように加熱・制御する。
【００３２】
次に、円筒状基体１０７が所定の温度となったところで、原料ガス供給手段１１２を介して、原料ガスを反応空間内に導入する。原料ガスの流量が設定流量となり、また、反応空間内の圧力が安定したのを確認した後、高周波電源１０５からマッチングボックス１０４を介して高周波電力導入手段１０３へと所定の高周波電力を供給する。供給された高周波電力によって、反応空間内にグロー放電が生起され、原料ガスは励起解離して円筒状基体１０７上に堆積膜が形成される。
【００３３】
所望の膜厚の形成が行なわれた後、高周波電力の供給を止め、続いて原料ガスの供給を停止して堆積膜の形成を終える。多層構造の堆積膜を形成する場合には、同様の操作を複数回繰り返す。あるいは、１つの層の形成終了後、一定時間でガス流量、圧力、高周波電力を次層の設定値に徐々に変化させることにより連続的に複数層を形成しても良い。堆積膜形成中、必要に応じて、回転軸１０８を介して円筒状基体１０７をモータ１１１により所定の速度で回転させてもよい。
【００３４】
図２は、本発明の堆積膜形成装置に使用されるプラズマ漏れ防止体の例を示す模式図である。
【００３５】
プラズマ漏れ防止体１１３は、ガスの流通が可能な開口部が形成されたプラズマ漏れ防止部２０１（図中、網掛け部）を有し、その周囲には、排気口のある下面へと取り付けるため取り付け用穴２０３が形成された取り付けリング２０３が設けられている。
【００３６】
本実施形態で使用されるプラズマ漏れ防止体１１３において、プラズマ漏れ防止部２０１の材質は特に制限は無く、セラミックス等の絶縁材でも金属でも良いが、導電性でアースに電位にできる金属のほうが、プラズマ漏れ防止部２０１の厚みを薄くできるためより好ましい。孔の形状についても特に制限は無い。形成加工、メンテナンス性の面でパンチングメタルもしくは金属メッシュによって構成されたものが好ましく、材料としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。なお、ここでいうパンチングメタルとは、金属あるいは合金板に一定のピッチで丸穴、角形等の各種模様を打ち抜いたものである。
【００３７】
また、本発明においてパンチングメタルを使用する場合は、個々の穴の面積が０．８［ｍｍ２］以上８０［ｍｍ２］以下であることが望ましい。個々の穴の面積が０．８［ｍｍ２］より小さい場合においては、堆積膜形成中に反応容器内に付着した膜が剥離すること等によって生成したダストが穴に詰まることがあり、反応容器１４０内を所定の圧力に安定維持することが困難になる場合がある。そのため形成される堆積膜の膜質向上及び再現性向上という観点から、パンチングメタルの個々の穴の面積は０．８［ｍｍ２］以上とすることが望ましい。また、個々の穴の面積が８０［ｍｍ２］より大きな場合、排気管１０２内部へのプラズマの漏れを十分に防ぐことができない場合がある。そのため、形成される堆積膜の膜質向上及び再現性向上という観点から、パンチングメタルの個々の穴の面積は８０［ｍｍ２］以下とすることが望ましい。
【００３８】
また、パンチングメタルの開口率は４０［％］以上であることが望ましい。開口率が４０［％］より小さい場合、排気抵抗が大きくなるために反応容器１４０内の圧力を所望の値に維持することが困難になる場合がある。そのため形成される堆積膜の膜質向上及び再現性向上という観点から、パンチングメタルの開口率は４０［％］以上とすることが望ましい。
【００３９】
プラズマ漏れ防止部２０１には、溶射膜が形成されている。これには、堆積膜の密着性を向上させ、膜剥れを防止し、成膜中のダストを抑制する効果がある。溶射とは、例えばＨ２、Ａｒ、Ｈｅ等のガス・プラズマ雰囲気中で、あるいはＨ２等の可燃性ガスの火炎中で溶射材料を加熱して溶融させ、被処理物の表面に噴霧状にして吹きつけるものである。一般的に溶射材料として広く用いられている物質には例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３等及びこれ等の混合物質がある。また、アルミ被膜を作成するためには、溶射材料としてアルミニウムを大気中ないし酸素雰囲気中で溶射することによっても作成できる。被膜を構成する材料であるアルミニウム、または酸化アルミニウムは耐酸性の優れた材料でありａ−Ｓｉ（Ｓｉを母体とする非晶質材の製造工程において使用する例えばハロゲン原子を含む化合物ガス（Ｆ２、ＣｌＦ３、ＳｉＦ４、ｅｔｃ）等に対する耐食性の面から好ましい。
【００４０】
堆積膜との密着性を向上させるべく、表面粗さを大きくした溶射を施すためには、一般的に粒径の大きい溶射体を選択することが好ましく、また、母材との結着力が強い溶射体を選択し緻密な溶射層を形成することが好ましい。
【００４１】
被覆する溶射層の厚さは特に制限はないが、耐久性及び均一性を増すため、また、製造コストの面から１μｍ〜１０ｍｍが好ましく、１０μｍ〜５ｍｍがより好ましい。
【００４２】
図３は本発明の堆積膜形成装置に使用されるプラズマ漏れ防止体の主面と開口部の側壁面の例を示す模式図である。プラズマ漏れ防止部２０１の主面３０１は放電空間に面する面であり、開口部側壁３０２はプラズマ漏れ防止部２０１に形成された開口部３０３の壁面である。
【００４３】
本実施形態において、プラズマ漏れ防止部２０１に形成された溶射膜は、開口部側壁３０２に形成された溶射膜の厚みが、該開口部側壁以外の放電空間に面する主面３０１に形成された溶射膜の厚みと比較して薄いことを特徴とする。
【００４４】
溶射膜の厚さの比率について、開口部側壁３０２に形成された溶射膜の厚みをＡ、該開口部側壁以外の放電空間に面する主面３０１に形成された溶射膜の厚みをＢとしたときＡ／Ｂが０．１以上、及び０．５以下であることが好ましい。この比率が０．１以下の場合、応力差で溶射膜の密着性が低下する問題が生ずる場合がある。また、この比率が０．５以上である場合、排気抵抗が上がることにより、反応容器１４０内の圧力を所望の値に維持することが困難になる場合がある。
【００４５】
開口部側壁３０２と比較して、該開口部側壁以外の放電空間に面する主面３０１に対する、堆積膜の堆積速度は通常大きいため、より高い堆積膜との密着性が求められる。
【００４６】
なお、溶射の方法に特に限定は無い。一般的には、被溶射面に対して直角に溶射を行なうが、主面３０１に対して、直角からややずれた角度で溶射することにより、主面３０１と同時に開口部側壁３０２に対して薄く溶射することができる。また、開口部側壁３０２の溶射とそれ以外の部分の溶射と二段階に分けて行なってもよい。まず開口部側壁３０２に対して、直角からややずれた角度で溶射を行い、次に開口部側壁３０２以外の主面に対しては、直角に溶射することで、それぞれに対して効果的な溶射方法をとることができる。
【００４７】
開口部３０３が円形の場合、開口部側壁３０２への溶射は、溶射ガンから噴出される溶射噴流を、均一に吹きつけるために、被溶射物の角度を変えながら、あるいは回転させながら行なうなどして、均一な溶射膜を形成することが好ましい。また、被溶射物ではなく、溶射ガンを移動、回転させても良い。
【００４８】
排気管１０２の反応容器１０１側の排気口形状は、どのような形状でも良い、円形や楕円形、長方形や正方形などの形状に限定されるものではない。また排気口の位置も特に制限は無い。
【００４９】
本実施形態に用いられる基体については、円筒状の形状の物が一般的に使用されるが、複数の基体を円筒状に組み合わせたものでもよい。円筒状基体１０７としては導電性であっても、また電気絶縁性であってもよい。
【００５０】
円筒状基体１０７の端部には、円筒状基体１０７の母線方向の特性を均一にするために、その端部を延長するような位置に、補助基体を設けても良い。
【００５１】
円筒状基体１０７の温度は、層設計にしたがって適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合１００〜３５０℃とするのが望ましい。
【００５２】
円筒状基体１０７の周方向の膜特性を均一にするために、円筒状基体１０７を回転させながら膜形成を行なうことが好ましい。
【００５３】
本実施形態では、原料ガスの分解は、上述したように高周波電力導入手段１０３に高周波電力を印加する。本実施形態に使用できる高周波電力の周波数は特に制限はないが、その放電を安定に保つことが容易なことから、５０〜４５０ＭＨｚの周波数範囲が本実施形態には好適である。高周波の波形は、いずれのものでも差し支えないが、サイン波、矩形波等が適する。
【００５４】
反応容器１０１内のガス圧は適宜最適範囲が選択されるが、通常の場合０．０１３〜１３００Ｐａ、好ましくは０．０６７〜６７０Ｐａ、最適には０．１３〜１３０Ｐａとするのが好ましい。
【００５５】
本実施形態においては、Ｓｉ供給用のガスと希釈ガスとの混合比、堆積膜を形成するための円筒状基体１０７の温度、反応容器１０１内のガス圧、放電電力、温度制御ガスの流量など、上述した条件が挙げられるが、これらの条件は通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する電子写真用感光体を形成すべく相互的、かつ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。
同様にプラズマ漏れ防止体１１３の開口率や、その形状についても、上記の特性値との関連性に基づいて最適な値と形態をとることが望ましい。
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。なお、各実施例および各比較例では上述の実施形態で説明した堆積膜形成装置を用い、また、プラズマ漏れ防止体は開口率、溶射膜の膜厚比等は異なるが基本構成は各実施例および各比較例で同様であるため、上述した実施形態で用いた符号を用いるものとする。
【００５６】
本実施例は、図２に示した形態のプラズマ漏れ防止体１１３のメッシュ部、すなわち、プラズマ漏れ防止部２０１に、厚さ２ｍｍのステンレス鋼版を材料とした、丸孔６０度千鳥配列のパンチングメタルを使用して、孔径φ（開口部３０３の直径）、ピッチ（開口部３０３の中心間の距離）、溶射厚さなどが異なるものについて比較した。
【００５７】
溶射膜としてはアルミニウム溶射膜を形成した。比較したパンチグメタルについて表１に示す。溶射膜厚比は、「開口部側壁の溶射膜の厚さ／それ以外の主面の溶射膜厚さ」である。
【００５８】
【表１】
【００５９】
Ａ（実施例１）は、本発明によるもので、開口部側壁３０２の溶射膜がそれ以外の主面に比較して、薄く形成されている。
Ｂ（実施例２）は、開口部側壁３０２の溶射膜を、Ａ（実施例１）と比較して、本発明における、より効果的な範囲で（主面を１としたとき０．５）厚くした例である。
Ｃ（実施例３）は、開口部側壁３０２の溶射膜を、Ａ（実施例１）と比較して、本発明おける、より効果的な範囲で（主面を１としたとき０．１）さらに薄くした例である。
Ｄ（比較例１）は、開口部側壁３０２の溶射膜の膜厚をそれ以外のプラズマに面する主面と同じにした例である。Ａ（実施例１）と比較して開口率が小さくなっており、反応容器１０１内を所定の圧力に安定維持できる条件範囲が狭くなり好ましくない。
Ｅ（比較例２）は開口部３０３の直径を溶射により狭まる分だけあらかじめ大きくしたものであるが、基材金属部が狭くなることにより強度が低下する。作成自体が困難な場合や、作成時のコストアップになる場合がある。また、洗浄、組み付け、取り外し、などの繰り返し使用時に問題が起きる場合があり好ましくない。
Ｆ（比較例３）は、Ａ（実施例１）と比較して、強度と、開口率を実施例と同程度にする場合のひとつの方法として、開口部３０２の直径を大きくし、それと同時に強度を保つためにピッチを大きくした例である。
Ｇ（比較例４）は、開口部側壁３０２の溶射膜を無くした例である。
【００６０】
そこで、本実施例では、反応容器１０１内を所定の圧力に安定維持できる条件範囲が狭くなり好ましくないＤ（比較例１）および強度不足による問題があるＥ（比較例２）を除く、Ａ（実施例１）、Ｂ（実施例２）、Ｃ（実施例３）、Ｆ（比較例３）、Ｇ（比較例４）、について、同条件で１０回の感光体形成を行い比較した。
【００６１】
図１に示した堆積膜形成装置、及び図２に示したプラズマ漏れ防止体を用い、円筒状基体として直径８０ｍｍ、長さ３５８ｍｍの円筒状アルミニウムシリンダを用い、高周波電源の発振周波数を１０５ＭＨｚとして、表２の条件で導電性円筒状基体上に電荷注入阻止層、光導電層、表面層という構成を持つ感光体を形成した。
【００６２】
【表２】
【００６３】
作成された電子写真用感光体の白ポチの数、帯電能のばらつきについて、以下のように評価した。
（白ポチ）
電子写真用光受容部材を電子写真装置（キヤノン製ＮＰ６７５０をテスト用に改造）にセットし、キヤノン製全面黒チャート（部品番号：ＦＹ９−９０７３）を原稿台に置きコピーしたときに得られたコピー画像の同一面積内にある直径０．２ｍｍ以上の白ポチの数について評価した。
【００６４】
そして、同条件で行なわれた１０回の膜形成の平均をとり、Ｇ（比較例４）の値を１００として相対評価を行った。
（帯電能ばらつき）
電子写真用光受容部材を電子写真装置（キヤノン製ＮＰ６７５０をテスト用に改造）にセットし、帯電機に８００μＡの電流を流し、コロナ帯電を行い、表面電位計により電子写真用光受容部材の暗部表面電位を測定する。この値を帯電能として、同じ条件で１０回の膜形成を行い、
標準偏差をとり、Ｆ（比較例３）の場合の値を１００として相対評価を行った。
【００６５】
得られた結果を表３に示す。
【００６６】
【表３】
【００６７】
表３から明らかなように、本発明のプラズマ漏れ防止体であるＡ（実施例１）、Ｂ（実施例２）、Ｃ（実施例３）を用いた堆積膜形成装置は、Ｆ（比較例３）、Ｇ（比較例４）に比較して白ポチと呼ばれる画像欠陥の発生のばらつきが減少し、より均一な堆積膜形成が可能となり、また、帯電能の再現性が向上した。
【００６８】
以上、本発明により、反応容器内圧力の調整能力、強度と耐久性に優れ、なおかつ画像特性に優れた電子写真用光受容部材を作製することが可能な堆積膜形成装置とすることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、排気口に配置される、複数の開口部が形成された部材の、開口部の側壁面と、側壁面以外の放電空間に面する部分とに形成された溶射膜との厚みについて、側壁面の溶射膜の厚みが、主面の溶射膜の厚みより薄いものとしたことで、プラズマ漏れ防止体本体、および部材からの堆積膜の剥離が防止され、かつ高いパワーでの堆積膜形成においても、排気管へのプラズマの漏れを防ぎ、より安定した堆積膜の形成が可能となり、製品品質、および良品率を向上させることができる。
【００７０】
さらに、本発明によれば、放電空間を望ましい真空度に保つことができ、調整可能な真空度の幅を広げることが可能となる。また、プラズマ漏れを防止する部材について溶射前の母材の開口部を小さくできることから、メッシュの強度を維持することができる。また、配管の配置の自由度が少ないような装置に対しても、装置に大きな変更を加える必要がなく適応可能であり、生産コストの低減が達成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の堆積膜形成装置の一例を示す模式図であり、（Ａ）は縦断面、（Ｂ）は横断面である。
【図２】本発明の堆積膜形成装置に使用されるプラズマ漏れ防止体の例を示す模式図である。
【図３】本発明の堆積膜形成装置に使用されるプラズマ漏れ防止体の主面と開口部の側壁面の例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０１ 堆積膜形成装置
１０２ 排気管
１０３ 高周波電力導入手段
１０４ マッチングボックス
１０５ 高周波電源
１０６ 絶縁性部材で構成された壁面
１０７ 円筒状基体
１０８ 回転軸
１０９ 発熱体
１１０ ギア
１１１ モータ
１１２ 原料ガス供給手段
１１３ プラズマ漏れ防止体
２０１ プラズマ漏れ防止部
２０２ 取り付け用リング
２０３ 取り付け用穴
３０１ 主面
３０２ 開口部側壁
３０３ 開口部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention forms a deposited film, especially a functional deposited film, on a cylindrical substrate, particularly an amorphous semiconductor used for a semiconductor device, a light receiving member for electrophotography, a line sensor for image input, an imaging device, a photovoltaic device, and the like. The present invention relates to a deposited film forming apparatus and a deposited film forming method by a plasma CVD method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, amorphous silicon, such as hydrogen or / and halogen (for example, as an element member used for a semiconductor device, an electrophotographic photosensitive member, an image input line sensor, an imaging device, a photovoltaic device, other various electronic elements, optical elements, and the like). Non-monocrystalline deposited films such as amorphous silicon compensated with fluorine, chlorine, etc.) or crystalline deposited films such as diamond thin films have been proposed, some of which have been put to practical use. Such a deposited film is decomposed by a plasma CVD method, that is, a raw material gas is decomposed by a glow discharge using a direct current, a high frequency, or a microwave, and is formed on a cylindrical substrate such as glass, quartz, a heat-resistant synthetic resin film, stainless steel, or aluminum. In addition, various devices have been proposed for forming a deposited film. (For example, see Patent Literature 1 and Patent Literature 2.)
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-339963
[Patent Document 2]
JP-A-10-068082
The demand level in the market for products using such a deposited film forming apparatus is increasing day by day, and there is a demand for a deposited film forming apparatus capable of producing higher quality products at low cost.
[0004]
For example, in the case of forming an electrophotographic photoreceptor using a plasma CVD apparatus, in a digital electrophotographic apparatus or a color electrophotographic apparatus, not only a character manuscript but also a photo, a picture, a design picture, etc. are frequently copied. The demand level for reducing image defects such as so-called white spots that generate white spots on a copy image and so-called black spots that generate black spots has become extremely high. It is urgent. The above image defects are caused by abnormal growth called "spherical projections", and there is a strong demand for a deposition film forming apparatus and a deposition film forming method capable of reducing such abnormal growth.
[0005]
In a plasma CVD apparatus, if the deposited film is peeled off (film peeling) inside the apparatus during the formation of the deposited film, the quality of the device is significantly deteriorated. For example, in the field of electrophotography, when the above-described film peeling occurs, abnormal growth called “spherical projection” occurs on the photoconductor. When image formation is repeated for a long period of time, spherical projections may cause image defects such as white spots or conversely black spots on a copy image. For this reason, various proposals have been made to prevent film peeling.
[0006]
For example, there is disclosed an example in which film peeling is prevented by controlling the surface roughness of a high-frequency power introduction unit. As an example of a method for making the surface roughness preferable, a projectile is blown at a high pressure. Examples of such methods include a blasting method, a plasma spraying method, and an etching method (for example, see Patent Document 3).
[0007]
[Patent Document 3]
JP-A-9-219373
In addition, as one method for further uniformizing the characteristics of the deposited film in the plasma CVD apparatus, increasing the power to be supplied can be cited. The effect is particularly high when depositing films on a plurality of cylindrical substrates in one furnace in order to reduce costs.
[0008]
Further, in the case of forming a deposited film having a large area such as an electrophotographic photoreceptor, various device configurations for making the film thickness and film quality uniform have been proposed.
[0009]
For example, by using a dielectric as a wall surface of a chamber and a window as a large part, electrodes can be disposed outside instead of being disposed in a vacuum vessel, thereby improving film quality and improving productivity. A proposal has been made (for example, see Patent Document 4).
[0010]
[Patent Document 4]
JP-A-8-339963
In addition, a proposal has been made in which a plurality of rod-shaped electrodes are connected by a dielectric and electric power is supplied to each of the electrodes to achieve further uniformity (for example, see Patent Document 5).
[0011]
[Patent Document 5]
JP-A-10-068082
In some cases, the deposition film forming apparatus is provided with a rotation mechanism for each cylindrical substrate in order to increase the uniformity of the deposition film characteristics.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the demand level in the market for products using the deposited film forming apparatus is increasing day by day, and there is a demand for a deposited film forming apparatus capable of producing higher quality products at low cost.
[0013]
Further, a deposited film forming apparatus capable of improving the uniformity of the deposited film is strongly demanded not only from the viewpoint of improving the product quality but also from the viewpoint of reducing the production cost. This is because, for example, when a deposited film is formed on many cylindrical substrates in one furnace in order to improve productivity, the characteristics of each cylindrical substrate even in the same lot due to non-uniformity of the deposited film. Is different, resulting in a product in which the required level of characteristics cannot be obtained. As a result, the non-defective product ratio during production may be reduced.
[0014]
However, in the case of a method in which the input power is increased in order to further uniform the characteristics of the deposited film, plasma tends to leak from the discharge space to the exhaust pipe, and the discharge leakage may cause variations in characteristics. . Further, the film deposited at the point where the plasma leaks may be a source of peeling off.
[0015]
To prevent discharge leakage, for example, it is possible to reduce the opening area of the opening of the mesh plate disposed between the discharge space and the exhaust port.However, in that case, the conductance becomes low, and the discharge space becomes a certain vacuum. When the degree of vacuum is adjusted, the range of the degree of vacuum that can be reached is narrowed, and in some cases, it becomes difficult to form a deposited film at a preferable degree of vacuum. Even when the number of openings in the mesh is increased to prevent a decrease in conductance, there is a limit due to the problem of the strength of the base material. Increasing the number of openings not only makes it difficult to prepare a mesh plate, but also causes repeated deformation and washing of the mesh plate, which may cause distortion of the mesh plate, which may cause the deposited film forming apparatus to become unstable.
[0016]
On the other hand, when a deposited film having a large area such as an electrophotographic photoreceptor is formed, some components of the device for uniforming the film thickness and film quality include components constituting the device, and are disposed around a vacuum furnace. Due to the members, the degree of freedom in the arrangement of the exhaust path may be reduced.
[0017]
Therefore, the present invention prevents plasma leakage to the exhaust pipe and improves the uniformity of the film quality of the deposited film by maintaining the strength of the mesh, thereby improving the product quality, improving the non-defective product rate, and further improving the piping. Provided is an apparatus for forming a deposited film by a plasma CVD method, which can be applied to an apparatus having a small degree of freedom of arrangement without requiring a major change to the apparatus and can achieve a reduction in production cost. With the goal.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have overcome the above-mentioned problems in the conventional method for forming a deposited film, and have conducted intensive studies to achieve the object of the present invention.As a result, a member having a plurality of openings for reducing plasma leakage, That is, for the plasma leakage prevention body, the thickness of the sprayed film formed on the side wall surface of the opening is formed to be thinner than the thickness of the sprayed film formed on the portion facing the discharge space other than the side wall surface. In addition, peeling of a deposited film from a plasma leakage preventer body disposed inside the apparatus during formation of a deposited film, which significantly deteriorates the quality of a device, and a member disposed on the exhaust side of the plasma leakage preventive body (film peeling). In addition, the present inventors have found that even when forming a deposited film with high power, it is possible to prevent the plasma from leaking to the exhaust pipe and to form a more stable deposited film.
[0019]
Further, the discharge space can be maintained at a desired vacuum degree, and the range of the adjustable vacuum degree can be widened. In addition, since the opening of the base material before thermal spraying of the member for preventing plasma leakage can be reduced, the strength of the mesh can be maintained. In addition, the present inventors have found that the present invention is applicable to a device in which the degree of freedom in the arrangement of pipes is small without requiring a major change to the device, and is excellent in cost.
[0020]
That is, in order to achieve the above object, the deposited film forming apparatus of the present invention includes a vacuum-tightly sealed reaction vessel having an exhaust port connected to an exhaust means, a gas introducing means for introducing a source gas, and introducing high-frequency power. Means, using a plasma generated by applying high-frequency power, in a deposition film forming apparatus for forming a deposition film on a cylindrical substrate disposed in the reaction vessel,
A member having a plurality of openings for forming an exhaust path and reducing plasma leakage from inside the reaction vessel is provided between the discharge space in the reaction vessel and an exhaust pipe communicating with the exhaust port. A sprayed film is formed on at least a side wall surface of the opening and a portion facing the discharge space other than the side wall surface of the member, and the thickness of the sprayed film on the side wall surface is the main surface. Characterized in that the thickness is smaller than the thickness of the sprayed film.
[0021]
Further, in the deposited film forming apparatus and method of the present invention, the thickness of the sprayed film formed on the side wall surface of the opening is defined as A, and the thickness of the sprayed film formed on the portion facing the discharge space other than the side wall surface is defined as B. In this case, the ratio A / B is a value in the range of 0.1 to 0.5, whereby the effect can be obtained more reliably.
[0022]
Further, in the deposited film forming apparatus and method according to the present invention, the opening ratio, which is the ratio of the total opening area of each opening to the area of the main surface of the member having the plurality of openings, is set to 40% or more. This is more effective for a deposited film forming apparatus requiring a large opening for exhaust.
[0023]
Further, in the deposited film forming apparatus and method of the present invention, it is preferable that the member in which the plurality of openings are formed is a member made of at least one of the group consisting of aluminum, stainless steel, iron, nickel, and chromium. .
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1A is a schematic longitudinal sectional view of a deposited film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic transverse sectional view taken along a cutting line AA ′ in FIG. It is.
[0026]
The deposited film forming apparatus 100 has a cylindrical reaction vessel 101 having a vacuum-tight structure, and an exhaust pipe 102 is disposed on a lower surface of the reaction vessel 101. It is connected to an exhaust device (not shown), for example, a vacuum pump. At an exhaust port where the exhaust pipe 102 communicates with the reaction vessel 101, a plasma leakage prevention body 113 which is a part of an exhaust path is disposed so as to cover the exhaust port.
[0027]
A high-frequency power introduction unit 103 is provided in the deposited film forming apparatus 101, and high-frequency power output from a high-frequency power supply 105 passes through a matching box 104 and is generated via a wall surface 106 at least partially made of an insulating material. It is supplied into the membrane space.
[0028]
In the film formation space, a plurality of cylindrical substrates 107 on which a deposited film is to be formed are arranged circumferentially. Each cylindrical base 107 is held by a rotating shaft 108 and can be heated by a heating element 109. By driving the motor 111, the rotating shaft 108 is rotated via the gear 110, and a mechanism for rotating the cylindrical base 107 around its center axis in the generatrix direction is provided as needed. Good. The source gas supply means 112 supplies a desired source gas into the film formation space.
[0029]
The material of the wall surface 106 is at least partially composed of an insulating material as described above. Specific insulating materials include alumina, titanium dioxide, aluminum nitride, boron nitride, zircon, cordierite, and zircon. -Cordierite, silicon oxide, beryllium oxide mica-based ceramics and the like. Of these, alumina and aluminum nitride are particularly preferred because they absorb less high-frequency power.
[0030]
The formation of a deposited film using the above-described apparatus is performed, for example, as follows.
[0031]
First, the cylindrical substrate 107 is set in the reaction vessel 101, and the inside of the reaction space is exhausted through the exhaust pipe 102 by the exhaust device. Subsequently, the cylindrical body 107 is heated and controlled by the heating element 109 so as to reach a predetermined temperature.
[0032]
Next, when the temperature of the cylindrical substrate 107 reaches a predetermined temperature, the source gas is introduced into the reaction space via the source gas supply unit 112. After confirming that the flow rate of the raw material gas has reached the set flow rate and that the pressure in the reaction space has stabilized, predetermined high-frequency power is supplied from the high-frequency power supply 105 to the high-frequency power introduction means 103 via the matching box 104. A glow discharge is generated in the reaction space by the supplied high-frequency power, and the source gas is excited and dissociated to form a deposited film on the cylindrical substrate 107.
[0033]
After the desired film thickness is formed, the supply of the high-frequency power is stopped, then the supply of the source gas is stopped, and the formation of the deposited film is completed. When forming a multi-layered deposited film, the same operation is repeated a plurality of times. Alternatively, after the formation of one layer, a plurality of layers may be formed continuously by gradually changing the gas flow rate, pressure, and high-frequency power to set values of the next layer for a certain period of time. During the formation of the deposited film, the cylindrical base 107 may be rotated at a predetermined speed by the motor 111 via the rotating shaft 108 as necessary.
[0034]
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a plasma leakage prevention body used in the deposited film forming apparatus of the present invention.
[0035]
The plasma leak preventing body 113 has a plasma leak preventing portion 201 (shaded portion in the figure) in which an opening through which gas can flow is formed, and the periphery thereof is attached to a lower surface having an exhaust port. A mounting ring 203 having a mounting hole 203 is provided.
[0036]
In the plasma leakage prevention body 113 used in the present embodiment, the material of the plasma leakage prevention portion 201 is not particularly limited, and may be an insulating material such as ceramics or a metal. This is more preferable because the thickness of the plasma leakage prevention unit 201 can be reduced. There is no particular limitation on the shape of the hole. Punching metal or metal mesh is preferable in terms of forming and maintenance, and the material is preferably Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pd, Fe, or the like. Metals and alloys thereof, for example, stainless steel and the like can be mentioned. Here, the punching metal is obtained by punching various patterns such as round holes and squares at a constant pitch in a metal or alloy plate.
[0037]
In the case where a punching metal is used in the present invention, the area of each hole is 0.8 [mm 2 ] 80 mm or more 2 It is desirable that the following is true. 0.8 [mm] 2 In the case where the diameter is smaller than the above range, dust generated by, for example, peeling of a film adhered to the inside of the reaction vessel during formation of the deposited film may be clogged in the hole, and the inside of the reaction vessel 140 may be stably maintained at a predetermined pressure. It can be difficult. Therefore, from the viewpoint of improving the film quality and reproducibility of the deposited film formed, the area of each hole of the punched metal is 0.8 [mm 2 ] Is desirable. The area of each hole is 80 [mm]. 2 ], It may not be possible to sufficiently prevent plasma leakage into the exhaust pipe 102. Therefore, from the viewpoint of improving the film quality and reproducibility of the deposited film to be formed, the area of each hole of the punched metal is 80 [mm]. 2 It is desirable to set the following.
[0038]
Further, the aperture ratio of the punched metal is desirably 40 [%] or more. If the opening ratio is smaller than 40 [%], it may be difficult to maintain the pressure in the reaction vessel 140 at a desired value because the exhaust resistance increases. Therefore, from the viewpoint of improving the film quality and reproducibility of the deposited film to be formed, it is preferable that the aperture ratio of the punched metal is 40% or more.
[0039]
A thermal spray coating is formed on the plasma leakage prevention unit 201. This has the effect of improving the adhesion of the deposited film, preventing film peeling, and suppressing dust during film formation. Thermal spraying is, for example, H 2 , Ar, He or other gas / plasma atmosphere, or H 2 In this method, the material to be sprayed is heated and melted in a flame of a combustible gas such as flammable gas, and sprayed on the surface of the object to be treated. In general, materials widely used as thermal spraying materials include, for example, Al. 2 O 3 , NiO, TiO 2 , Cr 2 O 3 , ZrO 2 , Y 2 O 3 Etc. and mixtures thereof. In addition, in order to form an aluminum coating, aluminum can be formed by spraying aluminum as a thermal spray material in the air or in an oxygen atmosphere. Aluminum or aluminum oxide, which is a material forming the film, is a material having excellent acid resistance and is a-Si (for example, a compound gas containing a halogen atom (F) used in a process of manufacturing an amorphous material having Si as a base material. 2 , ClF 3 , SiF 4 , Etc) and the like are preferred in terms of corrosion resistance.
[0040]
In order to improve the adhesion with the deposited film, in order to perform thermal spraying with a large surface roughness, it is generally preferable to select a thermal spray body having a large particle size, and has a strong binding force with the base material. It is preferable to select a thermal spray and form a dense thermal spray layer.
[0041]
The thickness of the thermal sprayed layer to be coated is not particularly limited, but is preferably 1 μm to 10 mm, more preferably 10 μm to 5 mm, in order to increase durability and uniformity and from the viewpoint of production cost.
[0042]
FIG. 3 is a schematic view showing an example of the main surface of the plasma leakage prevention body used in the deposited film forming apparatus of the present invention and the side wall surface of the opening. The main surface 301 of the plasma leakage prevention unit 201 is a surface facing the discharge space, and the opening side wall 302 is a wall surface of the opening 303 formed in the plasma leakage prevention unit 201.
[0043]
In this embodiment, the thickness of the sprayed film formed on the opening side wall 302 is formed on the main surface 301 facing the discharge space other than the opening side wall. It is characterized in that it is thinner than the thickness of the sprayed film.
[0044]
Regarding the ratio of the thickness of the sprayed film, the thickness of the sprayed film formed on the opening side wall 302 was A, and the thickness of the sprayed film formed on the main surface 301 facing the discharge space other than the opening side wall was B. In this case, A / B is preferably 0.1 or more and 0.5 or less. When this ratio is 0.1 or less, there may be a problem that the adhesion of the sprayed film is reduced due to the stress difference. When the ratio is 0.5 or more, it may be difficult to maintain the pressure in the reaction vessel 140 at a desired value due to an increase in exhaust resistance.
[0045]
Compared with the opening side wall 302, the deposition rate of the deposited film on the main surface 301 facing the discharge space other than the opening side wall is usually higher, and therefore, higher adhesion to the deposited film is required.
[0046]
There is no particular limitation on the method of thermal spraying. In general, thermal spraying is performed at right angles to the surface to be sprayed. However, by spraying at a slightly shifted angle from the right angle to main surface 301, thinning is performed on main surface 301 and opening side wall 302 simultaneously with main surface 301. Can be sprayed. Further, the spraying of the opening side wall 302 and the spraying of the other portions may be performed in two stages. First, thermal spraying is performed on the opening side wall 302 at an angle slightly deviated from a right angle, and then the main surface other than the opening side wall 302 is sprayed at a right angle, so that effective spraying is performed on each of the main surfaces. You can take the method.
[0047]
When the opening 303 is circular, spraying to the opening side wall 302 is performed while changing the angle of the object to be sprayed or rotating it in order to uniformly spray the spray jet sprayed from the spray gun. Therefore, it is preferable to form a uniform sprayed film. Further, instead of the object to be sprayed, the spray gun may be moved and rotated.
[0048]
The shape of the exhaust port of the exhaust pipe 102 on the side of the reaction vessel 101 may be any shape, and is not limited to a shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, and a square. The position of the exhaust port is not particularly limited.
[0049]
As the substrate used in the present embodiment, a cylindrical member is generally used, but a plurality of substrates may be combined in a cylindrical shape. The cylindrical substrate 107 may be conductive or electrically insulating.
[0050]
An auxiliary base may be provided at an end of the cylindrical base 107 at a position where the end is extended in order to make the characteristics of the cylindrical base 107 in the generatrix direction uniform.
[0051]
The temperature of the cylindrical substrate 107 is appropriately selected in an optimum range according to the layer design, but is preferably set to 100 to 350 ° C. in a normal case.
[0052]
In order to make the film characteristics in the circumferential direction of the cylindrical substrate 107 uniform, it is preferable to form the film while rotating the cylindrical substrate 107.
[0053]
In the present embodiment, the high-frequency power is applied to the high-frequency power introducing means 103 as described above to decompose the source gas. The frequency of the high-frequency power that can be used in the present embodiment is not particularly limited, but the frequency range of 50 to 450 MHz is suitable for the present embodiment because it is easy to keep the discharge stable. Any high-frequency waveform may be used, but a sine wave, a rectangular wave, or the like is suitable.
[0054]
The gas pressure in the reaction vessel 101 is appropriately selected in an optimum range, but is usually 0.013 to 1300 Pa, preferably 0.067 to 670 Pa, and most preferably 0.13 to 130 Pa.
[0055]
In the present embodiment, the mixing ratio of the gas for supplying Si and the dilution gas, the temperature of the cylindrical substrate 107 for forming the deposited film, the gas pressure in the reaction vessel 101, the discharge power, the flow rate of the temperature control gas, and the like. Although the above-mentioned conditions can be mentioned, these conditions are not usually independently determined separately, but are based on mutual and organic relations to form an electrophotographic photoreceptor having desired characteristics. It is desirable to determine the optimum value.
Similarly, it is desirable that the aperture ratio and the shape of the plasma leakage prevention body 113 have an optimal value and form based on the relationship with the above-described characteristic values.
(Example)
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto. In each of the examples and comparative examples, the deposited film forming apparatus described in the above embodiment was used, and the plasma leak preventers differed in aperture ratio, sprayed film thickness ratio, etc. Since the same applies to each comparative example, the reference numerals used in the above-described embodiment are used.
[0056]
In the present embodiment, the mesh portion of the plasma leakage prevention body 113 having the configuration shown in FIG. 2, that is, the plasma leakage prevention portion 201 is made of a stainless steel plate having a thickness of 2 mm, and is formed by punching round holes in a 60 ° staggered arrangement. A comparison was made between metals having different hole diameters φ (diameters of the openings 303), pitches (distance between centers of the openings 303), sprayed thicknesses, and the like.
[0057]
An aluminum sprayed film was formed as the sprayed film. Table 1 shows the compared punched metal. The sprayed film thickness ratio is “the thickness of the sprayed film on the side wall of the opening / the sprayed film thickness of the other main surface”.
[0058]
[Table 1]
[0059]
A (Example 1) is according to the present invention, in which the sprayed film on the opening side wall 302 is formed thinner than the other main surfaces.
B (Example 2) sets the sprayed film on the opening side wall 302 in the more effective range in the present invention (0.5 when the main surface is 1) as compared with A (Example 1). This is an example in which the thickness is increased.
C (Example 3) shows the sprayed film of the opening side wall 302 in the more effective range in the present invention as compared with A (Example 1) (0.1 when the main surface is 1). This is an example of further thinning.
D (Comparative Example 1) is an example in which the thickness of the sprayed film on the opening side wall 302 is the same as the other main surface facing the plasma. The aperture ratio is smaller than that of A (Example 1), and the condition range in which the inside of the reaction vessel 101 can be stably maintained at a predetermined pressure is not preferable.
In E (Comparative Example 2), the diameter of the opening 303 is increased in advance by the amount narrowed by thermal spraying. However, the strength decreases due to the narrowing of the base metal portion. In some cases, the creation itself is difficult, or the cost for the creation increases. In addition, problems may occur during repeated use such as washing, assembling, and removing, which is not preferable.
F (Comparative Example 3) is to increase the diameter of the opening 302 as a method of making the strength and the opening ratio approximately equal to those of the embodiment as compared with A (Example 1). This is an example in which the pitch is increased to maintain strength.
G (Comparative Example 4) is an example in which the sprayed film on the opening side wall 302 is eliminated.
[0060]
Therefore, in the present embodiment, the condition range in which the inside of the reaction vessel 101 can be stably maintained at a predetermined pressure is narrowed. Example 1), B (Example 2), C (Example 3), F (Comparative Example 3), and G (Comparative Example 4) were compared by performing photoreceptor formation 10 times under the same conditions.
[0061]
Using the deposited film forming apparatus shown in FIG. 1 and the plasma leak preventer shown in FIG. 2, using a cylindrical aluminum cylinder having a diameter of 80 mm and a length of 358 mm as a cylindrical base, and setting the oscillation frequency of a high-frequency power supply to 105 MHz, Under the conditions shown in Table 2, a photoreceptor having a configuration including a charge injection blocking layer, a photoconductive layer, and a surface layer was formed on a conductive cylindrical substrate.
[0062]
[Table 2]
[0063]
The number of white spots and the variation in charging ability of the produced electrophotographic photoreceptor were evaluated as follows.
(White pot)
The electrophotographic light-receiving member was set on an electrophotographic apparatus (a Canon NP6750 was modified for testing), and a copy obtained when a Canon full-surface black chart (part number: FY9-9073) was placed on a document table and copied. The number of white spots having a diameter of 0.2 mm or more in the same area of the image was evaluated.
[0064]
Then, an average of ten times of film formation performed under the same conditions was taken, and a relative evaluation was performed with the value of G (Comparative Example 4) as 100.
(Charging ability variation)
The photoreceptor for electrophotography was set in an electrophotographic apparatus (a Canon NP6750 was modified for testing), a current of 800 μA was passed through the charger, corona charging was performed, and the dark portion of the photoreceptor for electrophotography was measured using a surface electrometer. Measure the surface potential. Using this value as the charging ability, film formation was performed 10 times under the same conditions.
The standard deviation was taken, and the value in the case of F (Comparative Example 3) was set to 100 to perform a relative evaluation.
[0065]
Table 3 shows the obtained results.
[0066]
[Table 3]
[0067]
As is clear from Table 3, the deposited film forming apparatus using the plasma leakage preventive bodies A (Example 1), B (Example 2), and C (Example 3) of the present invention is F (Comparative Example). 3) Compared with G (Comparative Example 4), the variation in the occurrence of image defects called white spots was reduced, a more uniform deposited film could be formed, and the reproducibility of the charging ability was improved.
[0068]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a deposition film forming apparatus capable of producing a light receiving member for electrophotography having excellent ability to adjust the pressure in the reaction vessel, strength and durability, and excellent image characteristics.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the member having a plurality of openings formed in the exhaust port is formed on the side wall surface of the opening and the portion facing the discharge space other than the side wall surface. With respect to the thickness of the sprayed film, the thickness of the sprayed film on the side wall surface is thinner than the thickness of the sprayed film on the main surface, the plasma leakage prevention body, and the separation of the deposited film from the member is prevented, In addition, even when a deposited film is formed with high power, the leakage of plasma to the exhaust pipe can be prevented, a more stable deposited film can be formed, and the product quality and non-defective rate can be improved.
[0070]
Further, according to the present invention, the discharge space can be maintained at a desired vacuum degree, and the range of the adjustable vacuum degree can be widened. In addition, since the opening of the base material before thermal spraying of the member for preventing plasma leakage can be reduced, the strength of the mesh can be maintained. Further, the present invention can be applied to a device having a small degree of freedom in the arrangement of pipes without requiring a major change to the device, and a reduction in production cost can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing one example of a deposited film forming apparatus of the present invention, in which (A) is a longitudinal section and (B) is a transverse section.
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a plasma leak preventer used in the deposited film forming apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing an example of a main surface and a side wall surface of an opening of a plasma leakage prevention body used in a deposited film forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Deposition film forming equipment
102 exhaust pipe
103 High frequency power introduction means
104 Matching box
105 High frequency power supply
106 Wall made of insulating material
107 Cylindrical substrate
108 Rotation axis
109 heating element
110 gear
111 motor
112 Source gas supply means
113 Plasma Leak Prevention Body
201 Plasma leak prevention unit
202 Mounting ring
203 Mounting hole
301 main surface
302 Opening side wall
303 opening
