JP2505732B2 - Deposited film formation method - Google Patents

Deposited film formation method

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JP2505732B2 JP60021359A JP2135985A JP2505732B2 JP 2505732 B2 JP2505732 B2 JP 2505732B2 JP 60021359 A JP60021359 A JP 60021359A JP 2135985 A JP2135985 A JP 2135985A JP 2505732 B2 JP2505732 B2 JP 2505732B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はシリコンを含有する堆積膜、とりわけ機能性
膜、殊に半導体デバイス、電子写真用の感光デバイス、
画像入力用のラインセンサー、撮像デバイスなどに用い
るアモルフアス状あるいは多結晶状等の非単結晶状のシ
リコン含有堆積膜を形成するのに好適な方法に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a deposited film containing silicon, particularly a functional film, particularly a semiconductor device, a photosensitive device for electrophotography,
The present invention relates to a method suitable for forming a non-single crystalline silicon-containing deposited film such as an amorphous or polycrystalline material used in a line sensor for image input, an imaging device, and the like.

〔従来技術〕[Prior art]

例えば、アモルフアスシリコン膜の形成には、真空蒸
着法、プラズマCVD法、CVD法、反応性スパツタリング
法、イオンプレーテイング法、光CVD法などが試みられ
ており、一般的には、プラズマCVD法が広く用いられ、
企業化されている。
For example, vacuum vapor deposition method, plasma CVD method, CVD method, reactive sputtering method, ion plating method, optical CVD method, etc. have been tried for forming an amorphous silicon film. Is widely used,
It has been commercialized.

而乍らアモルフアスシリコンで構成される堆積膜は電
気的、光学的特性及び、繰返し使用での疲労特性あるい
は使用環境特性、更には均一性、再現性を含めた生産
性、量産性の点において、更に総合的な特性の向上を図
る余地がある。
In addition, the deposited film composed of amorphous silicon has electrical and optical characteristics, fatigue characteristics after repeated use or environment characteristics, and productivity, including uniformity and reproducibility, and mass productivity. There is room to improve the overall characteristics.

従来から一般化されているプラズマCVD法によるアモ
ルフアスシリコン堆積膜の形成に於ての反応プロセス
は、従来のCVD法に比較してかなり複雑であり、その反
応機構も不明な点が少なくなかった。又、その堆積膜の
形成パラメーターも多く、(例えば、基体温度、導入ガ
スの流量と比、形成時の圧力、高周波電力、電極構造、
反応容器の構造、排気速度、プラズマ発生方式など)こ
れら多くのパラメータの組合せによるため、時にはプラ
ズマが不安定な状態になり、形成された堆積膜に著しい
悪影響を与えることが少なくなかった。そのうえ、装置
特有のパラメータを装置ごとに設定しなければならず、
したがって製造条件を一般化することがむずかしいのが
実状であった。一方、アモルフアスシリコン膜として電
気的,光学的,光導電的乃至は機械的特性の夫々を十分
に満足させ得るものを発現させるためには、現状ではプ
ラズマCVD法によって形成することが最良とされてい
る。
The reaction process in the formation of amorphous silicon deposited film by the plasma CVD method, which has been generalized in the past, is considerably more complicated than that of the conventional CVD method, and the reaction mechanism is not clear. . In addition, there are many formation parameters for the deposited film (for example, substrate temperature, introduced gas flow rate and ratio, formation pressure, high-frequency power, electrode structure,
Due to the combination of these many parameters (the structure of the reaction vessel, the exhaust rate, the plasma generation method, etc.), the plasma sometimes becomes unstable and the deposited film formed is significantly adversely affected. Moreover, device-specific parameters must be set for each device,
Therefore, it is difficult to generalize the manufacturing conditions. On the other hand, in order to develop an amorphous silicon film that can sufficiently satisfy each of electrical, optical, photoconductive and mechanical properties, it is currently best formed by the plasma CVD method. ing.

而乍ら、堆積膜の応用用途によっては、大面積化、膜
厚均一化、膜品質の均一性を十分満足させ、しかも高速
成膜によって再現性のある量産化を図ねばならないた
め、プラズマCVD法によるアモルフアスシリコン堆積膜
の形成においては、量産装置に多大な設備投資が必要と
なり、またその量産の為の管理項目も複雑になって、管
理許容幅も狭くなり、装置の調整も微妙であることか
ら、これらのことが、今後改善すべき問題点として指摘
されている。他方、通常のCVD法による従来の技術で
は、高温を必要とし、実用可能な特性を有する堆積膜が
得られていなかった。
However, depending on the application of the deposited film, it is necessary to achieve a large area, uniform film thickness, uniform film quality, and mass production with reproducibility by high-speed film formation. In the formation of amorphous silicon deposited film by the method, a large amount of capital investment is required for mass production equipment, and the management items for mass production are complicated, the control allowance is narrowed, and the adjustment of equipment is delicate. Therefore, these are pointed out as problems to be improved in the future. On the other hand, in the conventional technique using the ordinary CVD method, a high temperature is required, and a deposited film having practical properties has not been obtained.

上述の如く、アモルフアスシリコン膜の形成に於て、
その実用可能な特性、均一性を維持させながら、低コス
トな装置で量産化できる形成方法を開発することが切望
されている。これ等のことは、他の機能性膜、例えば窒
化シリコン膜,炭化シリコン膜,酸化シリコン膜に於て
も同様なことがいえる。
As described above, in the formation of the amorphous silicon film,
It is earnestly desired to develop a forming method that can be mass-produced by a low-cost device while maintaining its practicable characteristics and uniformity. The same applies to other functional films such as a silicon nitride film, a silicon carbide film, and a silicon oxide film.

本発明は、上述したプラズマCVD法の欠点を除去する
と共に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜形成法
を提供するものである。
The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks of the plasma CVD method and provides a novel deposited film forming method which does not rely on the conventional forming method.

〔発明の目的及び概要〕[Object and Summary of Invention]

本発明の目的は、形成される膜の諸特性、成膜速度、
再現性の向上及び膜品質の均一化を図りながら、膜の大
面積化に敵し、膜の生産性の向上及び量産化を容易に達
成することのできる堆積膜形成法を提供することにあ
る。
The object of the present invention is to obtain various characteristics of a formed film, a film formation rate,
It is an object of the present invention to provide a deposited film forming method capable of easily achieving improvement in productivity and mass production of a film against a large area of the film while improving reproducibility and uniforming film quality. .

本発明の目的は、基体上に堆積膜を形成するための成
膜空間内にケイ素とハロゲンを含む化合物を分解するこ
とにより生成される第1の活性種(A)と、該第1の活
性種(A)と化学的相互作用をするH2ガスまたはH2ガス
及びF2ガスからなる混合ガスより生成される第2の活性
種(B)と周期律表第III族Aの元素を含む活性化され
た不純物導入用物質ガスとの混合種、または前記活性種
(B)と周期律表第V族Aの元素を含む活性化された不
純物導入用物質ガスとの混合種と、をそれぞれ別々に導
入して、これらに光エネルギーを照射することによっ
て、前記基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成法によっ
て達成される。
An object of the present invention is to provide a first active species (A) generated by decomposing a compound containing silicon and halogen in a film formation space for forming a deposited film on a substrate, and the first active species (A). Includes a second active species (B) produced from H 2 gas or a mixed gas of H 2 gas and F 2 gas that chemically interacts with species (A) and an element of Group III A of the periodic table And a mixed species of the activated impurity-introducing substance gas or a mixed species of the activated species (B) and the activated impurity-introducing substance gas containing an element of Group V group A of the periodic table, respectively. This is achieved by a deposited film forming method of forming a deposited film on the substrate by introducing them separately and irradiating them with light energy.

〔実施態様〕[Embodiment]

本発明方法では、堆積膜を形成する為の成膜空間にお
いてプラズマを生起させる代りに、ケイ素とハロゲンを
含む化合物を分解することにより生成される活性種
(A)と成膜用の化学物質より生成される活性種(B)
との共存下に於いて、これ等に光エネルギーを作用させ
ることにより、これ等による化学的相互作用を生起さ
せ、或いは促進、増幅させるため、形成される堆積膜
は、エツチング作用、或いはその他の例えば異常放電作
用などによる悪影響を受けることはない。
In the method of the present invention, instead of generating plasma in the film formation space for forming a deposited film, active species (A) generated by decomposing a compound containing silicon and halogen and a chemical substance for film formation are used. Active species generated (B)
In the coexistence with, in order to cause, promote, or amplify the chemical interaction of these by applying light energy to them, the deposited film formed has an etching effect or other For example, it is not adversely affected by the abnormal discharge action.

又、本発明によれば、成膜空間の雰囲気温度、基体温
度を所望に従って任意に制御することにより、より安定
したCVD法とすることができる。
Further, according to the present invention, a more stable CVD method can be realized by arbitrarily controlling the atmospheric temperature of the film forming space and the substrate temperature as desired.

更に、励起エネルギーは成膜用の基体近傍に到達した
各活性種に一様にあるいは選択的制御的に付与される
が、光エネルギーを使用すれば、適宜の光学系を用いて
基体の全体に照射して堆積膜を形成することができる
し、あるいは所望部分のみに選択的制御的に照射して部
分的に堆積膜を形成することができ、またレジスト等を
使用して所定の図形部分のみに照射し堆積膜を形成でき
るなどの便利さを有しているため、有利に用いられる。
Further, the excitation energy is uniformly or selectively applied to each active species that has reached the vicinity of the substrate for film formation. However, if light energy is used, the entire substrate is prepared by using an appropriate optical system. The deposited film can be formed by irradiation, or the deposited film can be partially formed by selectively and selectively irradiating only a desired portion, and only a predetermined graphic portion can be formed by using a resist or the like. It is advantageously used because it has the convenience of being able to irradiate the surface of the film and form a deposited film.

本発明の方法が従来のCVD法と違う点の1つは、あら
かじめ成膜空間とは異なる空間(以下、活性化空間とい
う)に於いて活性化された活性種を使う事である。この
ことにより、従来のCVD法より成膜速度を飛躍的に伸ば
すことができ、加えて堆積膜形成の基体温度も一層の低
温化を図ることが可能になり、膜品質の安定した堆積膜
を工業的に大量に、しかも低コストで提供できる。本発
明では、成膜空間に導入される活性化空間(A)からの
活性種(A)は、生産性及び取扱い易さなどの点から、
その寿命が0.1秒以上、より好ましくは1秒以上、最適
には10秒以上あるものが、所望に従って選択されて使用
され、この活性種(A)の構成要素が成膜空間で形成さ
れる堆積膜を構成する成分を構成するものとなる。又、
成膜用の化学物質は、活性化空間(B)に於いて活性化
エネルギーを作用されて活性化されて、成膜空間に導入
され、光エネルギーの作用により励起されて、堆積膜を
形成する際、同時に活性化空間(A)から導入され、形
成される堆積膜の構成成分となる構成要素を含む活性種
(A)と化学的に相互作用する。その結果、所望の基体
上に所望の堆積膜が容易に形成される。
One of the differences between the method of the present invention and the conventional CVD method is that the activated species previously activated in a space different from the film formation space (hereinafter referred to as an activation space) are used. As a result, it is possible to dramatically increase the deposition rate compared to the conventional CVD method, and it is also possible to further lower the substrate temperature for forming the deposited film, and to obtain a deposited film with stable film quality. It can be provided industrially in large quantities and at low cost. In the present invention, the active species (A) from the activation space (A) that is introduced into the film formation space is, in terms of productivity and ease of handling,
The lifetime of which is 0.1 second or more, more preferably 1 second or more, optimally 10 seconds or more is selected and used as desired, and the constituents of the active species (A) are formed in the film formation space. It constitutes the constituents of the membrane. or,
The chemical substance for film formation is activated by being activated with activation energy in the activation space (B), introduced into the film formation space, and excited by the action of light energy to form a deposited film. At the same time, it chemically interacts with the active species (A) which is introduced from the activation space (A) at the same time and includes the constituent elements which are constituent components of the deposited film formed. As a result, the desired deposited film is easily formed on the desired substrate.

本発明において、活性化空間(A)に導入されるケイ
素とハロゲンを含む化合物としては、例えば鎖状または
環状シラン化合物の水素原子の一部乃至全部をハロゲン
原子で置換した化合物が用いられ、具体的には、例え
ば、SiuY2u+2(uは1以上の整数、YはF,CL,Br及びI
より選択される少なくとも一種の元素である。)で示さ
れる鎖状ハロゲン化ケイ素、SiVY2V(vは3以上の整
数、Yは前述の意味を有する。)で示される環状ハロゲ
ン化ケイ素、SiuHxYy(u及びYは前述の意味を有す
る。x+y=2u又は2u+2である。)で示される鎖状又
は環状化合物などが挙げられる。
In the present invention, as the compound containing silicon and halogen introduced into the activation space (A), for example, a compound obtained by substituting a part or all of hydrogen atoms of a chain or cyclic silane compound with a halogen atom is used. Specifically , for example, Si u Y 2u + 2 (u is an integer of 1 or more, Y is F, CL, Br and I
It is at least one element selected from the above. ), A chain silicon halide represented by Si V Y 2V (v is an integer of 3 or more, Y has the above-mentioned meaning), and Si u HxYy (u and Y have the above-mentioned meanings). And a chain or cyclic compound represented by x + y = 2u or 2u + 2.

具体的には、例えばSiF4,(SiF2)5,(SiF2)6,(Si
F2)4,Si2F6,Si3F8,SiHF3,SiH2F2,SiCl4,(SiCl2)
5,SiBr4,(SiBr2)5,Si2Cl6,Si2Br6,SiHCl3,SiHBr
3,SiHi3,Si2Cl3F3などのガス状態の又は容易にガス化
し得るものが挙げられる。
Specifically, for example, SiF 4 , (SiF 2 ) 5 , (SiF 2 ) 6 , (SiF 4
F 2) 4, Si 2 F 6, Si 3 F 8, SiHF 3, SiH 2 F 2, SiCl 4, (SiCl 2)
5 , SiBr 4 , (SiBr 2 ) 5 , Si 2 Cl 6 , Si 2 Br 6 , SiHCl 3 , SiHBr
Examples thereof include those that are in a gas state or can be easily gasified, such as 3 , SiHi 3 , and Si 2 Cl 3 F 3 .

活性種(A)を生成させるためには、前記ケイ素とハ
ロゲンを含む化合物に加えて、必要に応じてケイ素単体
等他のケイ素化合物、水素、ハロゲン化合物(例えばF2
ガス、Cl2ガス、ガス化したBr2,I2等)などを併用する
ことができる。
In order to generate the active species (A), in addition to the compound containing silicon and halogen, other silicon compounds such as simple substance of silicon, hydrogen and halogen compounds (for example, F 2
Gas, Cl 2 gas, gasified Br 2 , I 2, etc.) can be used together.

本発明において、活性化空間(A)で活性種(A)を
生成させる方法としては、各々の条件、装置を考慮して
マイクロ波、RF,低周波、DC等の電気エネルギー、ヒー
タ加熱、赤外線加熱等による熱エネルギー、光エネルギ
ーなどの活性化エネルギーが使用される。
In the present invention, as a method of generating the active species (A) in the activation space (A), microwaves, RF, low frequency, electric energy such as DC, heater heating, infrared rays are taken into consideration in consideration of each condition and device. Activation energy such as heat energy by heating or light energy is used.

上述したものに、活性化空間(A)で熱,光,電気な
どの励起エネルギーを加えることにより、活性種(A)
が生成される。
By adding excitation energy such as heat, light, or electricity in the activation space (A) to the above, the active species (A)
Is generated.

本発明の方法で用いられる活性化空間(B)に於い
て、活性種(B)を生成させる前記成膜用の化学物質と
しては、水素ガス又は水素ガス及びハロゲンガス(例え
ばF2ガス、Cl2ガス、ガス化したBr2、I2等)が有利に用
いられる。また、これらの成膜用の化学物質に加えて、
例えばヘリウム、アルゴン、ネオン等の不活性ガスを用
いることもできる。
In the activation space (B) used in the method of the present invention, the chemical substances for forming the active species (B) are hydrogen gas or hydrogen gas and halogen gas (for example, F 2 gas, Cl 2 gases, gasified Br 2 , I 2 etc.) are advantageously used. In addition to these film-forming chemicals,
For example, an inert gas such as helium, argon or neon can be used.

本発明において、成膜空間に導入される前記活性種
(A)と前記活性種(B)との量の割合は、成膜条件、
活性種の種類などで適宜所望に従って決められるが、好
ましくは10:1〜1:10(導入流量比)が適当であり、より
好ましくは8:2〜4:6とされるのが望ましい。
In the present invention, the ratio of the amount of the active species (A) and the amount of the active species (B) introduced into the film forming space depends on the film forming conditions,
It is determined as appropriate depending on the kind of the active species and the like, but it is preferably from 10: 1 to 1:10 (introduction flow ratio), and more preferably from 8: 2 to 4: 6.

また本発明の方法により形成される堆積膜は、成膜中
に不純物元素でドーピングすることが可能である。使用
する不純物元素としては、p型不純物として、周期律表
第III族Aの元素、例えばB,Al,Ga,In,Tl等が好適なもの
として挙げられ、n型不純物としては、周期律表第V族
Aの元素、例えばP,As,Sb,Bi等が好適なものとして挙げ
られるが、特にB,Ga,P,Sb等が最適である。ドーピング
される不純物の量は、所望される電気的・光学的特性に
応じて適宜決定される。
The deposited film formed by the method of the present invention can be doped with an impurity element during film formation. Preferable examples of the impurity element used include elements of Group III group A of the periodic table, such as B, Al, Ga, In, and Tl, as the p-type impurity, and examples of the n-type impurity include the periodic table. The elements of Group V A, for example, P, As, Sb, Bi and the like are mentioned as preferable ones, but B, Ga, P, Sb and the like are particularly suitable. The amount of the impurity to be doped is appropriately determined according to the desired electrical and optical characteristics.

かかる不純物元素を成分として含む物質(不純物導入
用物質)としては、常温常圧でガス状態であるから、あ
るいは少なくとも活性化条件下で気体であり、適宜の気
化装置で容易に気化し得る化合物を選択するのが好まし
い。この様な化合物としては、PH3,P2H4,PF3,PF5,P
Cl3,AsH3,AsF3,AsF5,AsCl3,SbH3,SbF5,SiH3,BF
3,BCl3,BBr3,B2H6,B4H10,B5H9,B5H11,B6H10,B6
H12,AlCl3等を挙げることができる。不純物元素を含む
化合物は、1種用いても2種以上併用してもよい。
As the substance containing such an impurity element as a component (impurity introducing substance), a compound that is in a gas state at room temperature and atmospheric pressure or is a gas at least under activation conditions and can be easily vaporized by an appropriate vaporizer is used. It is preferable to select it. Examples of such compounds include PH 3 , P 2 H 4 , PF 3 , PF 5 , and P
Cl 3 , AsH 3 , AsF 3 , AsF 5 , AsCl 3 , SbH 3 , SbF 5 , SiH 3 , BF
3 , BCl 3 , BBr 3 , B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 , B 5 H 11 , B 6 H 10 , B 6
H 12 , AlCl 3 and the like can be mentioned. The compound containing an impurity element may be used alone or in combination of two or more.

次に、本発明方法によって形成される電子写真用像形
成部材の典型的な例を挙げて本発明を説明する。
Next, the present invention will be described with reference to typical examples of electrophotographic image forming members formed by the method of the present invention.

第1図は本発明によって得られる典型的な電子写真用
像形成部材としての光導電部材の構成例を説明するため
の模式図である。
FIG. 1 is a schematic view for explaining a structural example of a photoconductive member as a typical electrophotographic image forming member obtained by the present invention.

第1図に示す光導電部材10は、電子写真用像形成部材
として適用させ得るものであって、光導電部材用として
の支持体11の上に、必要に応じて設けられる中間層12、
及び感光層13で構成される層構成を有している。
The photoconductive member 10 shown in FIG. 1 can be applied as an electrophotographic image forming member, and an intermediate layer 12, which is optionally provided on a support 11 for a photoconductive member,
And a photosensitive layer 13.

支持体11としては、導電性でも電気絶縁性であっても
良い。導電性支持体としては、例えばNiCr,ステンレス,
Al,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pd等の金属又はこれ等
の合金が挙げられる。
The support 11 may be conductive or electrically insulating. As the conductive support, for example, NiCr, stainless steel,
Examples thereof include metals such as Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt and Pd or alloys thereof.

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル,ポリエチ
レン,ポリカーボネート,セルローズアセテート,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,ポリアミド等の合成樹脂のフイルム又はシ
ート,ガラス,セラミツク,紙等が通常使用される。こ
れらの電気絶縁性支持体は,好適には少なくともその一
方の表面が導電処理され、該導電処理された表面側に他
の層が設けられるのが望ましい。
As the electrically insulating support, a film or sheet of synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, etc., glass, ceramics, paper, etc. are usually used. . It is desirable that at least one surface of these electrically insulating supports is subjected to a conductive treatment, and another layer is provided on the surface side subjected to the conductive treatment.

例えばガラスであれば、その表面NiCr,Al,Cr,Mo,Au,I
r,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pb,In2O3,SnO2,ITO(In2O3+SnO2
等の薄膜を設けることによって導電処理され、あるいは
ポリエステルフイルム等の合成樹脂フイルムであれば、
NiCr,Al,Ag,Pb,Zn,Ni,Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt等の
金属で真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタリング等で
処理し、又は前記金属でラミネート処理して、その表面
が導電処理される。支持体の形状としては、円筒状、ベ
ルト状、板状等、任意の形状とし得、所望によって、そ
の形状が決定されるが、例えば、第1図の光導電部材10
を電子写真用像形成部材として使用するのであれば、連
続高速複写の場合には、無端ベルト状又は円筒状とする
のが望ましい。
For example, in the case of glass, its surface NiCr, Al, Cr, Mo, Au, I
r, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pb, In 2 O 3 , SnO 2 ,, ITO (In 2 O 3 + SnO 2 )
Conductive treatment by providing a thin film such as, or synthetic resin film such as polyester film,
NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc., processed by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc. After laminating, the surface is conductively treated. The shape of the support may be any shape such as a cylindrical shape, a belt shape, a plate shape, and the shape is determined as desired. For example, the photoconductive member 10 shown in FIG.
When used as an electrophotographic image forming member, in the case of continuous high speed copying, an endless belt shape or a cylindrical shape is desirable.

中間層12には、例えば支持体11の側から感光層13中へ
のキヤリアの流入を効果的に阻止し且つ電磁波の照射に
よって感光層13中に生じ、支持体11の側に向って移動す
るフオトキヤリアの感光層13の側から支持体11の側への
通過を容易に許す機能を有する。
The intermediate layer 12, for example, effectively blocks the inflow of carriers from the support 11 side into the photosensitive layer 13 and is generated in the photosensitive layer 13 by the irradiation of electromagnetic waves, and moves toward the support 11 side. It has a function of allowing the photocarrier to easily pass from the photosensitive layer 13 side to the support 11 side.

この中間層12は、水素原子(H)又は水素原子(H)
及びハロゲン原子(X)を含有するアモルフアスシリコ
ン(以下、a−Si(H,X)と記す。)で構成されると共
に、電気伝導性を支配する物質として、例えばホウ素
(B)等のp型不純物あるいは燐(P)等のn型不純物
が含有されている。
The intermediate layer 12 includes hydrogen atoms (H) or hydrogen atoms (H).
And an amorphous silicon containing a halogen atom (X) (hereinafter referred to as a-Si (H, X)), and as a substance that controls electric conductivity, for example, p (p) such as boron (B) is used. Type impurities or n-type impurities such as phosphorus (P) are contained.

本発明に於て、中間層12中に含有されるB、P等の伝
導性を支配する物質の含有量としては、好適には、0.00
1〜5×104atomic ppm、より好適には0.5〜1×104atom
ic ppm、最適には1〜5×103atomic ppmとされるのが
望ましい。
In the present invention, the content of the substances that control conductivity such as B and P contained in the intermediate layer 12 is preferably 0.00
1-5 × 10 4 atomic ppm, more preferably 0.5-1 × 10 4 atom
ic ppm, optimally 1 to 5 × 10 3 atomic ppm is desirable.

中間層12が感光層13と構成成分が類似、或いは同じで
ある場合には中間層12の形成は、中間層12の形成に続け
て感光層13の形成まで連続的に行なうことができる。そ
の場合には、中間層形成用の原料として、活性化空間
(A)で生成された活性種(A)と、成膜用の化学物質
より生成される活性種(B)と活性化された不純物導入
用物質ガスとの混合種、とを混合して支持体11の設置し
てある成膜空間に導入し各導入された活性種の共存雰囲
気に、光エネルギーを作用させることにより、前記支持
体11上に中間層12を形成させればよい。
When the intermediate layer 12 has the same or similar constituents as the photosensitive layer 13, the formation of the intermediate layer 12 can be performed continuously from the formation of the intermediate layer 12 to the formation of the photosensitive layer 13. In that case, as the raw material for forming the intermediate layer, the active species (A) generated in the activation space (A) and the active species (B) generated from the chemical substance for film formation were activated. The mixed species with the substance gas for introducing impurities is mixed with and introduced into the film formation space in which the support 11 is installed, and the coexisting atmosphere of each introduced active species is caused to act on the light energy, thereby supporting The intermediate layer 12 may be formed on the body 11.

中間層12を形成させる際に活性化空間(A)に導入さ
れて活性種(A)を生成するケイ素とハロゲンを含む化
合物としては、例えば容易にSiF2 *の如き活性種(A)
を生成する化合物を前記の中の化合物の中より選択する
のが望ましい。
As the compound containing silicon and halogen which is introduced into the activation space (A) to form the active species (A) when the intermediate layer 12 is formed, an active species (A) such as SiF 2 * can be easily used.
It is desirable to select the compound producing the above from among the compounds described above.

中間層12の層厚は、好ましくは、30Å〜100000Å、よ
り好適には40Å〜80000Å、最適には50Å〜50000Åとさ
れるのが望ましい。
The layer thickness of the intermediate layer 12 is preferably 30Å to 100000Å, more preferably 40Å to 80,000Å, and most preferably 50Å to 50000Å.

感光層13は、例えばA−Si(H,X)で構成され、レー
ザー光の照射によってフオトキヤリアを発生する電荷発
生機能と、該電荷を輸送する電荷輸送機能の両機能を有
する。
The photosensitive layer 13 is made of, for example, A-Si (H, X), and has both a charge generating function of generating photocarriers by irradiation of laser light and a charge transporting function of transporting the charges.

感光層13の層厚としては、好ましくは、1〜100μ、
より好適には1〜80μ、最適には2〜50μとされるのが
望ましい。
The layer thickness of the photosensitive layer 13, preferably 1 ~ 100μ,
It is more preferably 1 to 80 μ, and most preferably 2 to 50 μ.

感光層13はノンドープのa−Si(H,X)層であるが、
所望により中間層12に含有される伝導特性を支配する物
質の極性とは別の極性(例えばn型)の伝導特性を支配
する物質を含有させてもよいし、あるいは、同極性の伝
導特性を支配する物質を、中間層12に含有される実際の
量が多い場合には、該量よりも一段と少ない量にして含
有させてもよい。
The photosensitive layer 13 is a non-doped a-Si (H, X) layer,
If desired, a substance having a different polarity (for example, n-type) that has a conductivity property from the polarity of the substance that has a conductivity property that is contained in the intermediate layer 12 may be contained, or the same polarity conductivity property may be used. When the actual amount contained in the intermediate layer 12 is large, the controlling substance may be contained in a much smaller amount than that.

感光層13の形成の場合も、本発明の方法によって成さ
れるものであれば中間層12の場合と同様に、活性化空間
(A)にケイ素とハロゲンを含む化合物が導入され、高
温下でこれ等を分解することにより、或いは放電エネル
ギーや光エネルギーを作用させて励起することで活性種
(A)が生成され、該活性種(A)が成膜空間に導入さ
れる。
Also in the case of forming the photosensitive layer 13, as long as it is formed by the method of the present invention, as in the case of the intermediate layer 12, a compound containing silicon and halogen is introduced into the activation space (A), and it is heated at a high temperature. The active species (A) are generated by decomposing these or by exciting by applying discharge energy or light energy, and the active species (A) is introduced into the film formation space.

第2図は、本発明方法を実施して作製される不純物元
素でドーピングされたa−Si堆積膜を利用したPIN型ダ
イオード・デバイスの典型例を示した模式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a typical example of a PIN diode device using an a-Si deposited film doped with an impurity element, which is manufactured by carrying out the method of the present invention.

図中、21は基体、22及び27は薄膜電極、23は半導体膜
であり、n型のa−Si(H,X)層24,i型のa−Si(H,X)
層25,p型のa−Si層(H,X)26によって構成される。28
は外部電気回路装置と結合される導線である。
In the figure, 21 is a substrate, 22 and 27 are thin film electrodes, 23 is a semiconductor film, and an n-type a-Si (H, X) layer 24, i-type a-Si (H, X)
The layer 25 is composed of a p-type a-Si layer (H, X) 26. 28
Is a lead wire connected to an external electric circuit device.

基体21としては導電性、半導電性、あるいは電気絶縁
性のものが用いられる。基体21が導電性である場合に
は、薄膜電極22は省略しても差支えない。半導電性基板
としては、例えば、Si,Ge,GaAs,ZnO,ZnS等の半導体が挙
げられる。薄膜電極22,27としては例えば、NiCr,Al,Cr,
Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pd,In2O3,SnO2,ITO(In2O3
SnO2)等の薄膜を、真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツ
タリング等の処理で基体21上に設けることによって得ら
れる。電極22,27の膜厚としては、好ましくは30〜5×1
04Å、より好ましくは100〜5×103Åとされるのが望ま
しい。
As the base 21, a conductive, semiconductive, or electrically insulating material is used. If the substrate 21 is conductive, the thin film electrode 22 may be omitted. Examples of the semiconductive substrate include semiconductors such as Si, Ge, GaAs, ZnO and ZnS. As the thin film electrodes 22 and 27, for example, NiCr, Al, Cr,
Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 +
It can be obtained by providing a thin film such as SnO 2 ) on the substrate 21 by a process such as vacuum vapor deposition, electron beam vapor deposition, and sputtering. The thickness of the electrodes 22 and 27 is preferably 30 to 5 × 1
It is desirable that it is 0 4 Å, more preferably 100 to 5 × 10 3 Å.

n型,i型及びp型のa−Si(H,X)層を形成するに
は、本発明方法により、活性化空間(A)にケイ素とハ
ロゲンを含む化合物が導入され、活性化エネルギーの作
用でこれ等を励起し分解することで、例えばSiF2 *等の
活性種(A)が生成され、該活性種(A)が成膜空間に
導入される。また、これとは別に、成膜用の化学物質
と、不純物導入用物質ガスを、夫々活性化エネルギーに
よって励起し分解して、夫々の活性種を生成し、夫々を
別々にまたは適宜に混合して支持体11の設置してある成
膜空間に導入する。成膜空間に導入された活性種は、光
エネルギーを用いることにより化学的相互作用を起さ
れ、または、促進或いは増幅されて、支持体11上に堆積
膜が形成される。n型およびp型のa−Si(H,X)層の
層厚としては、好ましくは100〜104Å、より好ましくは
300〜2000Åの範囲が望ましい。
In order to form the n-type, i-type and p-type a-Si (H, X) layers, a compound containing silicon and halogen is introduced into the activation space (A) by the method of the present invention, and the activation energy By exciting and decomposing these by action, active species (A) such as SiF 2 * are generated, and the active species (A) are introduced into the film formation space. Separately from this, the chemical substance for film formation and the substance gas for introducing impurities are excited by activation energy and decomposed to generate each active species, and each is separately or appropriately mixed. And is introduced into the film forming space where the support 11 is installed. The active species introduced into the film formation space are subjected to a chemical interaction by using light energy, or are promoted or amplified to form a deposited film on the support 11. The thickness of the n-type and p-type a-Si (H, X) layers is preferably 100 to 10 4 Å, more preferably
The range of 300 to 2000Å is desirable.

また、i型のa−Si(H,X)層の層厚としては、好ま
しくは500〜104Å、より好ましくは1000〜10000Åの範
囲が望ましい。
Moreover, i-type a-Si (H, X) as the thickness of the layer, preferably 500 to 4 Å, more preferably in the range of 1000~10000Å it is desirable.

以下に本発明の具体的実施例を示す。 Specific examples of the present invention will be shown below.

実施例1 第3図に示した装置を用い、以下の如き操作によって
i型、p型及びn型のa−Si(H,X)堆積膜を形成し
た。
Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 3, i-type, p-type and n-type a-Si (H, X) deposited films were formed by the following operations.

第3図において、101は成膜空間としての堆積室であ
り、内部の基体支持台102上に所望の基体103が載置され
る。
In FIG. 3, 101 is a deposition chamber as a film forming space, on which a desired substrate 103 is placed on a substrate support 102.

104は基体加熱用のヒーターであり、該ヒーター104
は、成膜処理前に基体104を加熱処理したり、成膜後
に、形成された膜の特性を一層向上させる為にアニール
処理したりする際に使用され、導線105を介して給電さ
れ、発熱する。成膜中は、該ヒーター104は駆動されな
い。
104 is a heater for heating the substrate, and the heater 104
Is used when the substrate 104 is heat-treated before the film formation process or after the film formation is annealed to further improve the characteristics of the formed film. To do. The heater 104 is not driven during film formation.

106乃至109は、ガス供給系であり、成膜用のガス、及
び不純物導入用物質ガスに応じて設けられる。これ等の
ガスが標準状態に於いて液状のものを使用する場合に
は、適宜の気化装置を具備させる。
Reference numerals 106 to 109 denote gas supply systems, which are provided in accordance with the gas for film formation and the substance gas for introducing impurities. If these gases are liquid in the standard state, an appropriate vaporizer is provided.

図中ガス供給系106乃至109の符号にaを付したのは分
岐管、bを付したのは流量計、cを付したのは各流量計
の高圧側の圧力を計測する圧力計、d又はeを付したの
は各気体流量を調整するためのバルブである。123は活
性種(B)を生成する為の活性化室(B)であり、活性
化室123の周りには、活性種(B)を生成させる為の活
性化エネルギーを発生するマイクロ波プラズマ発生装置
122が設けられている。ガス導入管110より供給される活
性種(B)生成用の原料ガスは、活性化室(B)内に於
いて活性化されて生じた活性種(B)は導入管124を通
じて、成膜室101内に導入される。111はガス圧力計であ
る。
In the figure, reference numerals of the gas supply systems 106 to 109 are denoted by a, a branch pipe, b is a flow meter, c is a pressure gauge for measuring the pressure on the high pressure side of each flow meter, d Alternatively, a valve denoted by e is a valve for adjusting each gas flow rate. 123 is an activation chamber (B) for generating active species (B), and microwave plasma generation that generates activation energy for generating active species (B) is provided around the activation chamber 123. apparatus
122 is provided. The raw material gas for generating the active species (B) supplied from the gas introduction pipe 110 is activated in the activation chamber (B) and the generated active species (B) is introduced through the introduction pipe 124 to form a film formation chamber. Introduced in 101. 111 is a gas pressure gauge.

図中112は活性化室(A)、113は電気炉、114は固体S
i粒,115は活性種(A)の原料となる気体状態のケイ素
とハロゲンを含む化合物の導入管であり、活性化室
(A)112で生成された活性種(A)は導入管116を介し
て成膜室101内に導入される。
In the figure, 112 is an activation chamber (A), 113 is an electric furnace, and 114 is solid S.
i grain, 115 is an introduction pipe of a compound containing silicon and halogen in a gaseous state, which is a raw material of the activated species (A), and the activated species (A) generated in the activation chamber (A) 112 flows through the introduction pipe 116. It is introduced into the film forming chamber 101 through the above.

117は光エネルギー発生装置であって、例えば水銀ラ
ンプ、キセノンランプ、炭酸ガスレーザー、アルゴンイ
オンレーザー、エキシマレーザー等が用いられる。
Reference numeral 117 is a light energy generator, and for example, a mercury lamp, a xenon lamp, a carbon dioxide gas laser, an argon ion laser, an excimer laser or the like is used.

光エネルギー発生装置117から適宜の光学系を用いて
基体103全体あるいは基体103の所望部分に向けられた光
118は、矢印119の向きに流れている活性種に照射され、
照射された活性種は相互的に化学反応する事によって基
体103の全体あるいは所望部分にa−Si(H,X)堆積膜を
形成する。
Light directed from the light energy generator 117 to the entire substrate 103 or a desired portion of the substrate 103 using an appropriate optical system.
118 is irradiated to the active species flowing in the direction of arrow 119,
The irradiated active species chemically react with each other to form an a-Si (H, X) deposited film on the whole or a desired portion of the substrate 103.

また、図中、120は排気バルブ、121は排気管である。 In the figure, 120 is an exhaust valve and 121 is an exhaust pipe.

先ず、ポリエチレンテレフタレートフイルム製の基体
103を支持台102上に載置し、排気装置(不図示)を用い
て成膜室101内を排気し、約10-6Torrに減圧した。ガス
供給用ボンベ106よりH2ガス150SCCM、と、PH3ガス(100
0ppm水素ガス希釈)40SCCMとを混合したガスをガス導入
管110を介して活性化室(B)123に導入した。活性化室
(B)123内に導入されたH2ガス等はマイクロ波プラズ
マ発生装置122により活性化されて活性水素等とされ、
導入管124を通じて、活性水素等を成膜室101に導入し
た。
First, a base made of polyethylene terephthalate film
103 was placed on the support 102, and the inside of the film forming chamber 101 was evacuated using an exhaust device (not shown) to reduce the pressure to about 10 −6 Torr. From the gas supply cylinder 106, H 2 gas 150 SCCM, and PH 3 gas (100
A gas mixed with 0 ppm hydrogen gas 40 SCCM) was introduced into the activation chamber (B) 123 through the gas introduction pipe 110. The H 2 gas or the like introduced into the activation chamber (B) 123 is activated by the microwave plasma generator 122 into activated hydrogen or the like,
Active hydrogen or the like was introduced into the film forming chamber 101 through the introduction pipe 124.

また他方、活性化室(A)102に固体Si粒114を詰め
て、電気炉113により加熱し、約1100℃に保ち、Siを赤
熱状態とし、そこへ導入管115を通じて不図示のボンベ
よりSiF4を吹き込むことにより、活性種(A)としての
SiF2 *を生成させ、該SiF2 *を導入管116を経て、成膜室1
01へ導入した。
On the other hand, the activation chamber (A) 102 is filled with solid Si particles 114, heated in an electric furnace 113 and kept at about 1100 ° C. to bring Si into a red heat state, and Si is introduced into the SiF from a cylinder (not shown) through an introduction pipe 115. By blowing in 4 , as active species (A)
The SiF 2 * is generated, and the SiF 2 * is introduced into the film forming chamber 1 through the introduction pipe 116.
Introduced to 01.

成膜室101内の圧力を0.4Torrに保ちつつ1KWXeランプ
から基体103に垂直に照射して、リンがドーピングされ
たn型のa−Si(H,X)膜(膜厚700Å)を夫々形成し
た。成膜速度は25Å/secであった。
While maintaining the pressure in the film forming chamber 101 at 0.4 Torr, the substrate 103 is vertically irradiated from a 1KWXe lamp to form n-type a-Si (H, X) films (film thickness 700Å) doped with phosphorus. did. The film formation rate was 25Å / sec.

また、前記活性化室(B)123内に導入した混合ガス
に変えて、H2ガス150SCCMとB2H6ガス(1000ppm水素ガス
希釈)40SCCMとの混合ガスを用いたほかは、上述と同様
の方法で、ボロンをドープしたp型のa−Si(H,X)膜
を形成した試料を作成した。
Further, the same as the above except that a mixed gas of H 2 gas 150 SCCM and B 2 H 6 gas (1000 ppm hydrogen gas dilution) 40 SCCM is used instead of the mixed gas introduced into the activation chamber (B) 123. A sample having a p-type a-Si (H, X) film doped with boron was prepared by the above method.

また、上述したPH3ガス及びB2H6ガスの使用を省略し
たほかは、上述と同様の方法で、ノンドープのa−Si
(H,X)膜を形成した試料(比較試料)を作成した。
In addition, a non-doped a-Si is prepared by the same method as described above except that the use of PH 3 gas and B 2 H 6 gas described above is omitted.
A sample (comparative sample) having a (H, X) film was prepared.

次いで、得られたノンドープ(比較のノンドープ試
料)、n型(本発明のPドープ試料)及びp型(本発明
のBドープ試料)の各々のa−Si(H,X)膜を形成した
試料を蒸着槽に入れ、真空度10-5Torrでくし型のAlギヤ
ツプ電極(ギヤツプ長250μ,巾5mm)を形成した後、印
加電圧10Vの暗電流を測定し、暗導電率σdを求めて、
各試料の膜特性を評価した。結果を第1表に示した。
Next, samples obtained by forming a non-doped (comparative non-doped sample), n-type (P-doped sample of the present invention) and p-type (B-doped sample of the present invention) a-Si (H, X) films respectively In a vapor deposition tank, and after forming a comb-shaped Al gear tip electrode (gear length 250μ, width 5mm) at a vacuum degree of 10 -5 Torr, the dark current with an applied voltage of 10 V was measured to obtain the dark conductivity σd,
The film characteristics of each sample were evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例2 ガス供給ボンベ106等からのH2ガスの代りにH2/F2
合ガス(混合比H2/F2=10)を用いた以外は、実施例1
の本発明試料及び比較試料のそれぞれと同様の方法と手
順に従ってa−Si(H,X)膜を形成した。各試料に就い
て暗導電率を測定し、結果を第1表に示した。
Example 2 Example 1 was repeated except that an H 2 / F 2 mixed gas (mixing ratio H 2 / F 2 = 10) was used instead of the H 2 gas from the gas supply cylinder 106 or the like.
An a-Si (H, X) film was formed according to the same method and procedure as those of the present invention sample and the comparative sample. The dark conductivity of each sample was measured, and the results are shown in Table 1.

第1表から、本発明によると電気特性に優れたa−Si
(H,X)膜が得られ、また、ドーピングが十分に行なわ
れたa−Si(H,X)膜が得られることが判る。
From Table 1, according to the present invention, a-Si having excellent electric characteristics is obtained.
It can be seen that a (H, X) film can be obtained and an a-Si (H, X) film that is sufficiently doped can be obtained.

実施例3 第4図に示す装置を使い、以下の如き操作によって第
1図に示した如き層構成のドラム状電子写真用像形成部
材を作成した。
Example 3 Using the apparatus shown in FIG. 4, a drum-shaped electrophotographic image forming member having a layer structure as shown in FIG. 1 was prepared by the following operations.

第4図において、201は成膜室、202は活性化室
(A)、203は電気炉、204は固体Si粒、205は活性種
(A)の原料物質導入管、206は活性種(A)導入管、2
07はモーター、208は第3図の104と同様に用いられる加
熱ヒーター、209,210は吹き出し管、211はAlシリンダー
状の基体、212は排気バルブを示している。又、213乃至
216は第3図中106乃至109と同様の原料ガス供給系であ
り、217−1はガス導入管である。
In FIG. 4, 201 is a film forming chamber, 202 is an activation chamber (A), 203 is an electric furnace, 204 is a solid Si grain, 205 is a raw material introduction pipe of active species (A), and 206 is active species (A). ) Introductory pipe, 2
Reference numeral 07 is a motor, 208 is a heater used in the same manner as 104 in FIG. 3, 209 and 210 are blowing pipes, 211 is an Al cylinder-shaped substrate, and 212 is an exhaust valve. Also, 213 or
216 is a raw material gas supply system similar to 106 to 109 in FIG. 3, and 217-1 is a gas introduction pipe.

成膜室201にAlシリンダー基体211をつり下げ、その内
側に加熱ヒーター208を備え、モーター207により回転で
きる様にする。218は光エネルギー発生装置であって、A
lシリンダー基体211の成膜面の所望部分に向けて光219
が照射される。
An Al cylinder substrate 211 is hung in the film forming chamber 201, a heater 208 is provided inside it, and it can be rotated by a motor 207. 218 is a light energy generator,
l Light 219 toward the desired portion of the film formation surface of the cylinder base 211.
Is irradiated.

また、活性化室(A)202に固体Si粒204を詰めて、電
気炉203により加熱し、1100℃に保ち、Siを赤熱状態と
し、そこへ導入管206を通じて不図示のボンベよりSiF4
を吹き込むことにより、活性種(A)としてのSiF2 *
生成させ、該SiF2 *を導入管206を経て、成膜室201へ導
入した。
Further, the activation chamber (A) 202 is filled with solid Si particles 204, heated by an electric furnace 203 and kept at 1100 ° C. to turn Si into a red heat state, and SiF 4 is introduced from a cylinder (not shown) through an introduction pipe 206 to the SiF 4 state.
Was blown in to generate SiF 2 * as the active species (A), and the SiF 2 * was introduced into the film forming chamber 201 through the introduction pipe 206.

一方、導入管217−1よりH2ガスを活性化室(B)220
内に導入した。導入されたH2ガスは活性化室(B)220
内に於いてマイクロ波プラズマ発生装置221によりプラ
ズマ化等の活性化処理を受けて活性水素となり、導入管
217−2を通じて成膜室201内に導入された。この際、B2
H6の不純物ガスも活性化室(B)220内に導入されて活
性化された。
On the other hand, H 2 gas is introduced from the introduction pipe 217-1 into the activation chamber (B) 220
Introduced in. The introduced H 2 gas is 220 in the activation chamber (B).
In the inside, the microwave plasma generator 221 receives activation treatment such as plasma conversion into active hydrogen,
It was introduced into the film forming chamber 201 through 217-2. At this time, B 2
The H 6 impurity gas was also introduced into the activation chamber (B) 220 and activated.

次いで、成膜室201内の気圧を1.0Torrに保ちつつ、1K
WXwランプ218、からAlシリンダー基体211の周面に対し
垂直に光照射した。
Next, while maintaining the atmospheric pressure in the film forming chamber 201 at 1.0 Torr,
Light was emitted from the WXw lamp 218 perpendicularly to the peripheral surface of the Al cylinder substrate 211.

Alシリンダー基体211は回転させ、排ガスは排気バル
ブ212の開口を適宜に調整して排気させた。このように
して感光層13が形成された。
The Al cylinder substrate 211 was rotated, and the exhaust gas was exhausted by appropriately adjusting the opening of the exhaust valve 212. Thus, the photosensitive layer 13 was formed.

また、中間層12は、導入管217−1よりH2/B2H6(容
量%でB2H6ガスが0.2%)の混合ガスを導入し、膜厚200
0Åで成膜された。
For the intermediate layer 12, a mixed gas of H 2 / B 2 H 6 (B 2 H 6 gas is 0.2% in volume%) is introduced from the introduction pipe 217-1 to a film thickness of 200.
The film was formed at 0Å.

比較例1 SiF4とH2及びB2H6の各ガスを使用して成膜室201と同
様の構成の成膜室を用意して13.56MHzの高周波装置を備
え、一般的なプラズマCVD法により第1図に示す層構成
の電子写真用像形成部材を形成した。
Comparative Example 1 A film forming chamber having the same structure as the film forming chamber 201 was prepared by using SiF 4 and each gas of H 2 and B 2 H 6 and equipped with a 13.56 MHz high frequency device, and a general plasma CVD method was used. Thus, an electrophotographic image forming member having the layer structure shown in FIG. 1 was formed.

実施例3及び比較例1で得られたドラム状の電子写真
用像形成部材の製造条件と性能を第2表に示した。
Table 2 shows the manufacturing conditions and performance of the drum-shaped electrophotographic image-forming members obtained in Example 3 and Comparative Example 1.

実施例4 第3図の装置を用いて、第2図に示したPIN型ダイオ
ードを作製した。
Example 4 The PIN diode shown in FIG. 2 was produced using the apparatus shown in FIG.

まず、1000ÅのITO膜22を蒸着したポリエチレンナフ
タレートフイルム21を支持台に載置し、10-6Torrに減圧
した後、実施例1と同様に導入管116からSiF2 *の活性
種、また導入管110からH2ガス、PH3ガス(1000ppm水素
ガス稀釈)の夫々を活性化室(B)123に導入して活性
化した。次いでこの活性化されたガスを導入管116を介
して成膜室101内に導入した。成膜室101内の圧力を0.1T
orrに保ちながら1KWXeランプで光照射してPでドーピン
グされたn型a−Si(H,X)膜24(膜厚700Å)を形成し
た。
First, a polyethylene naphthalate film 21 having a 1000 Å ITO film 22 deposited thereon was placed on a support and depressurized to 10 -6 Torr, and then SiF 2 * active species, and SiF 2 * active species were introduced from the introduction pipe 116 in the same manner as in Example 1. Each of H 2 gas and PH 3 gas (diluted with 1000 ppm hydrogen gas) was introduced into the activation chamber (B) 123 from the introduction pipe 110 and activated. Next, this activated gas was introduced into the film forming chamber 101 through the introducing pipe 116. The pressure inside the film forming chamber 101 is 0.1T
Irradiation with a 1 KW Xe lamp while maintaining orr was performed to form a P-doped n-type a-Si (H, X) film 24 (film thickness 700Å).

次いでPH3ガス導入を停止した以外はn型a−Si(H,
X)膜の場合と同一の方法でi−型a−Si(H,X)膜25
(膜厚5000Å)を形成した。次いで、H2ガスと共にジボ
ランガス(B2H61000ppm水素稀釈)、それ以外はn型と
同じ条件でBでドーピングされたp型a−Si(H,X)膜2
6(膜厚700Å)を形成した。更に、このp型膜上に真空
蒸着により膜厚1000ÅのAl電極27を形成し、PIN型ダイ
オードを得た。
Then, except for stop PH 3 gas introducing n-type a-Si (H,
X-film, i-type a-Si (H, X) film 25
(Film thickness 5000Å) was formed. Then, p-type a-Si (H, X) film 2 doped with B under the same conditions as n-type except diborane gas (diluted with hydrogen of B 2 H 6 1000 ppm) together with H 2 gas 2
6 (film thickness 700Å) was formed. Further, an Al electrode 27 having a film thickness of 1000 Å was formed on this p-type film by vacuum vapor deposition to obtain a PIN type diode.

かくして得られたダイオード素子(面積1cm2)のI
−V特性を測定し、整流特性及び光起電力効果を評価し
た。結果を第3表に示した。
I of the diode element (area: 1 cm 2 ) thus obtained
The -V characteristic was measured, and the rectification characteristic and the photovoltaic effect were evaluated. The results are shown in Table 3.

又、光照射特性においても基体側から光を導入し、光
照射強度AMI(約100mW/cm2)で、変換効率8.5%以上、
開放端電圧1.1V、短絡電流10.3mA/cm2が得られた。
Also in terms of light irradiation characteristics, light is introduced from the side of the substrate, light irradiation intensity AMI (about 100 mW / cm 2 ), conversion efficiency of 8.5% or more,
An open end voltage of 1.1 V and a short circuit current of 10.3 mA / cm 2 were obtained.

実施例5 導入管110からH2ガスの代りに、H2/F2混合ガス(H2
/F2=10)を用いた以外は、実施例4と同様にして実施
例4で作製したのと同様のPIN型ダイオードを作製し
た。この試料に就いて整流特性及び光起電力効果を評価
し、結果を第3表に示した。
Example 5 Instead of the H 2 gas from the introduction pipe 110, an H 2 / F 2 mixed gas (H 2
A PIN diode similar to that manufactured in Example 4 was manufactured in the same manner as in Example 4 except that / F 2 = 10) was used. This sample was evaluated for rectification characteristics and photovoltaic effect, and the results are shown in Table 3.

第3表から、本発明によれば、従来に比べて良好な光
学的・電気的特性を有するa−Si(H,X)PIN型ダイオー
ドが得られることが判かった。
From Table 3, it was found that according to the present invention, an a-Si (H, X) PIN type diode having better optical and electrical characteristics than the conventional one can be obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の堆積膜形成法によれば、形成される膜に所望
される電気的、光学的、光導電的及び機械的特性が向上
し、しかも基体を高温に保持することなく高速成膜が可
能となる。また、成膜における再現性が向上し、膜品質
の向上と膜室の均一化が可能になると共に、膜の大面積
化に有利であり、膜の生産性の向上並びに量産化を容易
に達成することができる。更に、励起エネルギーとして
光エネルギーを用いるので、耐熱性に乏しい基体上にも
成膜できる、低温処理によって工程の短縮化を図れると
いった効果が発揮される。
According to the deposited film forming method of the present invention, desired electrical, optical, photoconductive and mechanical properties of the formed film are improved, and high speed film formation is possible without keeping the substrate at a high temperature. Becomes In addition, the reproducibility in film formation is improved, the film quality can be improved and the film chamber can be made uniform, and it is advantageous for increasing the area of the film, making it easy to improve film productivity and mass production. can do. Further, since light energy is used as excitation energy, it is possible to form a film even on a substrate having poor heat resistance, and it is possible to shorten the process by low temperature treatment.

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

第1図は本発明方法を用いて製造される電子写真用像形
成部材の構成例を説明するための模式図である。 第2図は本発明方法を用いて製造されるPIN型ダイオー
ドの構成例を説明するための模式図である。 第3図及び第4図はそれぞれ実施例で用いた発明方法を
実施するための装置の構成を説明するための模式図であ
る。 10……電子写真用像形成部材、11……基体、12……中間
層、13……感光層、21……基体、22,27……薄膜電極,24
……n型a−Si層、25……i型a−Si層、26……p型a
−Si層、101,201……成膜室、111,202……活性化室
(A)、123,220……活性化室(B)、106,107,108,10
9,213,214,215,216……ガス供給源、103,211……基体,1
17,218……光エネルギー発生装置。
FIG. 1 is a schematic view for explaining a constitutional example of an electrophotographic image forming member manufactured by using the method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a configuration example of a PIN diode manufactured by using the method of the present invention. FIG. 3 and FIG. 4 are schematic diagrams for explaining the configuration of the apparatus for carrying out the inventive method used in the examples. 10 ... Electrophotographic image forming member, 11 ... Substrate, 12 ... Intermediate layer, 13 ... Photosensitive layer, 21 ... Substrate, 22, 27 ... Thin film electrode, 24
... n-type a-Si layer, 25 ... i-type a-Si layer, 26 ... p-type a
-Si layer, 101,201 ... Deposition chamber, 111,202 ... Activation chamber (A), 123,220 ... Activation chamber (B), 106,107,108,10
9,213,214,215,216 …… Gas supply source, 103,211 …… Base body, 1
17,218 …… Light energy generator.

───────────────────────────────────────────────────── 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 31/08 H01L 31/08 (72)発明者 金井 正博 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 小田 俊理 東京都世田谷区深沢8―11―14―503 (72)発明者 清水 勇 横浜市緑区藤が丘2―41―21 (56)参考文献 特開 昭60−41047(JP,A) 特開 昭61−179869(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location H01L 31/08 H01L 31/08 (72) Inventor Masahiro Kanai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo No. Canon Inc. (72) Inventor Shunri Oda 8-11-14-503 Fukasawa, Setagaya-ku, Tokyo (72) Inventor Isamu Shimizu 2-41-21-21 Fujigaoka, Midori-ku, Yokohama (56) References 60-41047 (JP, A) JP-A-61-179869 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基体上に堆積膜を形成するための成膜空間
内にケイ素とハロゲンを含む化合物を分解することによ
り生成される第1の活性種(A)と、該第1の活性種
(A)と化学的相互作用をするH2ガスまたはH2ガス及び
F2ガスからなる混合ガスより生成される第2の活性種
(B)と周期律表第III族Aの元素を含む活性化された
不純物導入用物質ガスとの混合種、または前記活性種
(B)と周期律表第V族Aの元素を含む活性化された不
純物導入用物質ガスとの混合種と、をそれぞれ別々に導
入して、これらに光エネルギーを照射することによっ
て、前記基体上に堆積膜を形成することを特徴とする堆
積膜形成法。
1. A first active species (A) produced by decomposing a compound containing silicon and halogen in a film forming space for forming a deposited film on a substrate, and the first active species. H 2 gas or H 2 gas that chemically interacts with (A) and
A mixed species of a second active species (B) generated from a mixed gas composed of F 2 gas and an activated impurity-introducing substance gas containing an element of Group III A of the periodic table, or the active species ( B) and a mixed species of the activated impurity-introducing substance gas containing an element of group V A of the periodic table are separately introduced, respectively, and these are irradiated with light energy. A method for forming a deposited film, which comprises forming a deposited film on a substrate.
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