JPS59217615A - アモルフアスシリコン成膜装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、反応室内にＳｔを含む原料ガスを導入すると
ともに原料ガスを分解することにょシ被成膜体（４電性
基体）上にアモルファスシリコン膜を成膜するアモルフ
ァスシリコン成膜装置の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

アモルファスシリコン（ａ　−Ｓ　ｉ　：Ｈ）　ｕソノ
耐摩耗性、高感度性、無公害性、耐熱性の面で他のＳｅ
、ＺｎＯ，ＣｄＳ等に比べ優れているため、近年電子写
真用感光体として注目を浴びて来た。

従来の電子写真用感光体用のアモルファスシリコン成膜
装置は第１図に示す構成となっている。

図中１はベースで、このベース１の上面には反応室２を
形成する真空反応容器３が設置されている。さらに、上
記真空反応容器３内には円筒状の対向電極兼用ガス噴出
管４が設けられている。

また、上記ベース１上にはモータ５を駆動源とする歯車
機構６を介して所定の速度で回転するターンテーブル７
が設けられ、このターンテーブル７上には受台８を介し
て加熱ヒータ９およびこの加熱ヒータ９に外嵌される状
態で被成膜体としてのＡｔ等の導電性のドラム状基体１
０が載置されるように構成されている。

また、上記対向電極兼用ガス噴出管４には高周波電源な
どの放電生起用電源Ｚ１が接続された状態となっている
。

また、上記対向電極兼用ガス噴出管４のガス通路４ａの
下端側に対向する部分にはバルブ１２を備えたガス導入
管１３が接続されている。

さらに真空反応容器３内はターンテーブル７に穿たれた
排気孔７ａ・・・およびベース１に穿たれたガス排気口
１ａを介して拡散ポンプ、回転ポンプ等を備えた高真空
排気系（図示しない）が接続されているとともにメカニ
カルブースタ−ポンプ１４ａ１回転ポンプ１４ｂ等の排
気装置１４を備えた大流量排気系１５が接続されている
。

さらに、大流量排気系１５の排気系路１６中、１　　　
　　かつ排気装置１４よシも上流側に金網１７を備えた
活性種捕捉用のダストトラップ１８が設けられている。

しかして、予め真空反応容器３内を図示しない拡散ポン
プ、回転ポンプ等の高真空排気系（図示せず）を用いて
１０−’ｔｏｒｒ程度の真空に引く。この時ドラム状基
体１０を加熱ヒータ９によシ１５０〜２５０℃の間の所
定の温度に昇温しておく。

また円周方向の均一成膜、均一温度を目的として、導電
性ドラム状基体１０は、所定の周速で回転運動を行なっ
ている。

ついで、ガスバルブ１２を開いて原料ガスとしてＳ　ｉ
Ｈ４又はＳｉ２Ｈ６等のｓｉを含むガスあるいはＳｔを
含むガスと必要に応じてＢ２Ｈ６又はＰＨ３等のガス混
合ガス、あるいは、ｓｉを含むガスとＣを含むガス、Ｎ
を含むガス、０を含むガスの混合ガスを真空反応容器３
内の対向電極兼用ガス噴出管４のガス通路４ａ内へ導入
する。そして、同時に図示しないパルプ類を切換えて排
気系“を図示しない拡散ポンプ、回転ポンプ等を備えた
高真空排気系（図示せず）からメカニカルグースターポ
ンプ１４ａ、回転ポンプ１４ｂ等の排気装置１４を備え
だ大流量排気系１５に切換える。

つぎに、図示しない流量コントローラによってＳｉＱ含
むガス又はその他のドーピングガスは所定の流値になる
様調整するとともにメカニカルグースターポンプ１４３
に接続されているパルプ（図示せず）の開閉によって、
真空反応容器３内の圧力が０．１〜１　ｔｏｒｒの間の
所定の値になる様設定する。

一方、対向電極兼用ガス噴出管４のガス通路４ａ内に導
入されたガスは対向電極兼用ガス噴出管４の内周面側に
形成されたガス噴出口４ｂ・・・よりト９ラム状基体ｌ
Ｏに向って噴き出される。

そして、とＱのち高周波電源などの放電生起用電源１ノ
から周波数１３．５６　Ｗ（ｚの高周波電力をｉｏｗ−
ＩＫＷＯ間の所定の値で対向電極兼用ガス噴出管４に印
刀ｎされ、ドラム状基体１０と対向電極兼用ガス噴出管
４の間にグロー放電を生起させる。

対向電極兼用ガス噴出管４は絶縁リング１９によって電
気的に絶縁されていて、導電性ドラム状基体１０及び反
応容器３等は接地されている。

しかして、Ｓｌを含むガス又はＳｔを含むガスとの混合
ガスのプラズマを生起し、ドラム状基体１０上にアモル
ファスシリコン（ａ−８１：Ｈ）の堆積が開始する。

なお、この時成膜に寄与しなかったｓｉを含むガス又は
その他のガスのラジカルは、図示しないメカニカルブー
スターポンプ、回転ポンプ、を備えた大流量排気系１５
を介して排出されたのち燃焼塔、水スクラバーを通過の
後、無害化されて大気中へ廃気される。

このような成膜方式でａ　−Ｓｉ　：Ｈ感光体の成膜を
行なう場合、成膜中にＳｔを含むガスのグロー放電分解
によって生成した活性種の気相中での反応はさけられず
、粉末状のａ−８ｔ二Ｈが生成する。

ａ　−８１：Ｈ感光体ドラムの製造後に、真空反応容器
３中からこれらの粉末状ａ　−Ｓｔ　：Ｈを除去するこ
となしに、次のａ　−Ｓｉ　：Ｈ感光体ドラムの製造工
程を開始すると、真空反応容器３内を減圧する時に、粉
末状ａ　−Ｓｉ　：Ｈが真空反応容器３中に舞い上がり
、導電性ドラム状基体表面に付着する。

この粉末状ａ−８ｔ二Ｈの付着は、ａ　−Ｓｉ　：Ｈ感
光体膜のピンホールの原因になシ、このようなａ−８ｔ
：Ｈ感光体を使用した電子写真装置による被写工程を行
うと、ピンホール部分にはコロナ放電による電荷の蓄積
がされず、画像形成が行なわれないいわゆる白抜けが起
こる。

またこのような成膜方式でａ　−Ｓｉ　：Ｈ感光体の成
膜を行なう場合、ａ−８ｔ：Ｈ膜は導電性ドラム状基体
１０の表面だけではなく、対向電極兼用ガス噴出管４の
表面にも堆積する。この対向電極兼用ガス噴出管４に堆
積したａ　−Ｓｔ　：Ｈを除去することなしに次のａ−
８１：Ｈ感光体ドラムの・？　　　　製造工程を開始す
ると、ａ−８ｔ二Ｈ感光体の成膜中に、対向電極兼用ガ
ス噴出管４に堆積したａ　−Ｓｉ　：Ｈが剥離し、導電
性ドラム状基体１０上に付着する。

この付着も粉末状ａ　−Ｓｔ　：Ｈの付着と同様にａ−
８ｉ：Ｈ感光体膜のピンホールを作り、白抜けの原因と
なるといった問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は以上の様な不具合点を改良するためになされた
もので、特性の良好な、たとえば電子写真用のアモルフ
ァスシリコン感光体ドラムを効率良く、連続的に製造す
るだめの新規なアモルファスシリコン成膜装置を提供す
る事を目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、かかる目的を達成するために、反応室内にＳ
ｔを含む原料ガスを導入するとともに電極に電圧を印加
してこの原料ガスを分解することによシ加熱ヒータによ
り加熱された被成膜体上にアモルファスシリコン膜を成
膜するアモルファスシリコン成膜装置において、上記電
極および加熱ヒータを反応室内に対して着脱自在な構成
としたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第２図および第３図に示す一実施例を参
照して説明する。なお、前述の従来例と同一部分は同一
の符号を付して説明を省略する。図中３′は真空反応容
器であ）、この真空反応容器３′はシール部材としての
Ｏす／グ２０を境として環状の下部材３ａ’と有底筒状
の上部材３ｂとに２分割された構成となっていて、必要
に応じて上部材３ｂ’を取外すことができるようになっ
ている。

まだ、第３図に示すように対向電極兼用ガス噴出管４、
加熱ヒータ９、受台８、ターンチーグル７等の内部ユニ
ット２４は、反応室２内に対して着脱自在な構成となっ
ている。

しかして、成膜時においては、まず、被成膜体である導
電性ドラム状基体１０を受台８上にセットしたのち、対
向電極兼用ガス噴出管４の下端周縁部を絶縁リング１９
′の切欠段部１９ａ′に嵌合させるとともにターンテー
ブル７の歯部１ｂにモータ５によって駆動される歯車２
を噛合せる。ついで、対向電極兼用ガス噴出管４のガス
取入口４Ｃとガス導入管１３とを接続ナツト２２を介し
て接続する。

つぎに、真空反応容器３′の上部材３ｂ’を下部材３ａ
’上に載置し、第２図に示す状態とする。

そして、前述の従来例で説明したときと同様の手順によ
シ導電性ドラム状基体１０上にａ−８ｔ：Ｈ膜を形成さ
せる。

導電性ドラム状基体１０上にａ　−Ｓｉ　：Ｈ膜が５μ
ｍ〜２５μｍ堆積した後でガス導入管１３のパルプ１２
を閉じてガスの導入を停止し、図示しないＮ２ガス導入
部よシＮ２ガスを導入し真空反応容器３′内の圧力を１
気圧にもどじ、０リング部２０で真空反応容器３′上部
材３ｂ’を分解し、第３図に示すように内部ユニット２
４を取シ出すＯ 続いて、内部ユニット２４からａ　−Ｓｌ　：Ｈが堆積
された感光体ドラムＩＯを取シはずした後、対向電極兼
用ガス噴出管４０表面に堆積したａ　−Ｓｔ　：Ｈを除
去し、また真空反応容器３′内の粉末状ａ−８ｔ　：Ｈ
を除去、清掃する。

真空反応容器３′と、内部ユニット２４を分離すること
により対向電極兼用ガス噴出管４の表面に付着したａ　
−Ｓｔ　：Ｈ膜と、反応容器３′内で生成した粉末状ａ
　−Ｓｔ　：Ｈの除去が短時間に効率よく完全に行える
ので、−ンホールのない良質の感光体を得ることができ
る。

内部ユニット２４を複数個用いることによシ、真空反応
容器３′内に生成した粉末状ａ−８ｔ：Ｈの除去は短時
間に容易に行なえるのでメインテナンス時間を必要とせ
ずに、連続的にａ−８ｔ：Ｈ感光体ドラムを製造するこ
とができ、単位時間当シの生産量が増加することになる
。

なお、本発明は上記実施例に限るものでない。

すなわち、電子写真感光体の成膜用に適用したものにつ
いて説明しだが、これに限らず、たとえば光電変換部材
、太陽電池、薄膜トランジス、ｉ　　　　タ等の成膜用
に適用してもよいことは勿論である。

その他、本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々変
形実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、反応室内にＳｉを含む
原料ガスを導入するとともに電極に電圧を印加してこの
原料ガスを分解することによシ加熱ヒータによシ加熱さ
れた被成膜体上にアモルファスシリコンＦＩＮ　構成Ｆ
Ａ　スルフ　モル７アスシリコン成膜装置において、上
記電極および加熱ヒータを反応室内に対して着脱自在な
構成としたものである。

したがって、特性の良好なたとえば電子写真用のアモル
ファスシリコン感光体を効率良く、連続的に製造するの
に適したアモルファスシリコン成膜装置を提供できると
いった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の概略的縦断側面図、第２図は本発明
の一実施例を示す概略的縦断側面図、第３図は同じく、
分解状態を示す概略的な縦断側面図である。 ３′・・・真空反応容器、２・・・反応室、４・・・対
向電極兼用ガス噴出管、９・・・加熱ヒータ、１０・・
・被成膜体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　反応室内にＳｔを含む原料ガスを導入するととも
   に電極に電圧を印加してこの原料ガスを分解することに
   よυ加熱ヒータにより加熱された被成膜体上にアモルフ
   ァスシリコン膜を成膜するアモルファスシリコン成膜装
   置において、上記電極および加熱ヒータを反応室内に対
   して着脱自在な構成としたことを特徴とするアモルファ
   スシリコン成Ｍ装Ｒ０ （２）被成膜体が電子写真用感光体の基体であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアモルファスシ
   リコン成膜装置。