JP2656020B2 - Deposition film forming equipment - Google Patents

Deposition film forming equipment

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JP2656020B2
JP2656020B2 JP61005979A JP597986A JP2656020B2 JP 2656020 B2 JP2656020 B2 JP 2656020B2 JP 61005979 A JP61005979 A JP 61005979A JP 597986 A JP597986 A JP 597986A JP 2656020 B2 JP2656020 B2 JP 2656020B2
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deposited film
substrate
gas
film
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政昭 広岡
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    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、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、光学的画像入力装置用の光入力セン
サーデバイス等の電子デバイスの用途に有用な半導体性
堆積膜の形成装置に関する。
The present invention relates to a functional film, particularly to an electronic device such as a semiconductor device, a photosensitive device for electrophotography, and a light input sensor device for an optical image input device. The present invention relates to a semiconductor deposition film forming apparatus useful for applications.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、機能性膜、殊に非結晶室乃至多結晶質の半導体
膜は、所望される物質的特性や用途等の観点から個々に
適した成膜方法が採用されている。
Heretofore, for a functional film, particularly a non-crystalline chamber or a polycrystalline semiconductor film, a film forming method which is individually suitable from the viewpoint of desired physical properties and applications has been adopted.

例えば、必要に応じて、水素原子(H)やハロゲン原
子(X)等の補償剤で不対電子が補償された非晶質や多
結晶質の非単結晶質シリコン(以後「NON−Si(H,X)」
と略記し、その中でも殊に非結晶質シリコンを示す場合
には「a−Si(H,X)」、多結晶質シリコンを示す場合
には「poly−Si(H,X)」と記す)膜等のシリコン系堆
積膜(尚、俗に言う微結晶シリコンは、a−Si(H,X)
の範疇にはいることは断るまでもない)の形成には、真
空蒸着法、プラズマCVD法、熱CVD法、反応スパツタリン
グ法、イオンプレーテイング法、光CVD法などが試みら
れている。
For example, if necessary, amorphous or polycrystalline non-single-crystal silicon (hereinafter referred to as “NON-Si ( H, X) "
Abbreviated as "a-Si (H, X)" when indicating amorphous silicon, and "poly-Si (H, X)" when indicating polycrystalline silicon.) Silicon-based deposited film such as a film (microcrystalline silicon is commonly called a-Si (H, X)
However, vacuum deposition, plasma CVD, thermal CVD, reactive sputtering, ion plating, photo-CVD, etc. have been attempted.

特に電子写真用の感光デバイスの成膜方法として、プ
ラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法がすでに実
用化されている。
In particular, a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method has already been put into practical use as a film forming method for a photosensitive device for electrophotography.

この方法は反応室を高真空に減圧し、原料ガスを反応
室に供給した後グロー放電によって原料ガスを分解し、
反応室内に配置された基板上に薄膜を形成する方法であ
る。
In this method, the reaction chamber is decompressed to a high vacuum, the source gas is supplied to the reaction chamber, and then the source gas is decomposed by glow discharge.
This is a method for forming a thin film on a substrate placed in a reaction chamber.

この方法でSiH4,Si2H6等のシランガスを原料として作
成した非晶質硅素(a−Si)膜は非晶質硅素(a−Si)
の禁止帯中に存在する局在準位が比較的少なく、置換型
不純物のドーピングにより、価電子制御が可能であり、
電子写真感光体としても優れた特性を有するものが得ら
れる成膜方法である。
An amorphous silicon (a-Si) film formed by this method using a silane gas such as SiH 4 or Si 2 H 6 as a raw material is an amorphous silicon (a-Si) film.
Has a relatively small number of localized levels in the forbidden band, and can control valence electrons by doping with substitutional impurities.
This is a film forming method capable of obtaining an electrophotographic photosensitive member having excellent characteristics.

第6図は従来のプラズマCVD法の量産型真空成膜装置
の好適な実施態様例の主要部分の基本構成を示したもの
で、これに従って円筒型基体表面上に成膜処理を行う場
合に就いて具体的に説明する。
FIG. 6 shows a basic configuration of a main part of a preferred embodiment of a conventional mass-production type vacuum film forming apparatus of the plasma CVD method, in which a film forming process is performed on the surface of a cylindrical substrate in accordance therewith. And will be described specifically.

611は円筒型基体641を所定位置に設置する為の取り入
れ室(基体設置ステージ)で、扉615を開けて1つ又は
複数の円筒型基体641の複数が固定治具616に固定され
る。
Reference numeral 611 denotes an intake chamber (base setting stage) for setting the cylindrical base 641 at a predetermined position. The door 615 is opened, and one or a plurality of cylindrical bases 641 are fixed to the fixing jig 616.

扉615を閉めて排気系631により取り入れ室611内を所
望圧まで減圧するとともに基体加熱ヒーター624によ
り、円筒型基体641を例えば200〜300℃程度に加熱す
る。温度が十分安定した後、搬送手段617により、排気
系642で所望の真空圧に保たれた中継室(中継ステー
ジ)612に中間のゲートバルブ619を開けて、円筒型基体
641を移動する。移動後にゲートバルブ619を閉め、円筒
型基体641と同数設けられたゲートバルブ629を開け、上
下動手段618により円筒型基体641を降下させ、各ゲート
バルブに対応して設けられた複数の反応炉(成膜ステー
ジ)641−1,641−2の夫々の内に円筒型基体641の夫々
を移動させる。
The door 615 is closed, the inside of the intake chamber 611 is reduced to a desired pressure by the exhaust system 631, and the cylindrical heater 641 is heated to about 200 to 300 ° C. by the base heater 624. After the temperature is sufficiently stabilized, the intermediate gate valve 619 is opened by the transfer means 617 in the relay chamber (relay stage) 612 maintained at a desired vacuum pressure by the exhaust system 642, and the cylindrical base body is opened.
Move 641. After the movement, the gate valves 619 are closed, the gate valves 629 provided in the same number as the cylindrical substrates 641 are opened, and the cylindrical substrates 641 are lowered by the vertical movement means 618, and a plurality of reactors provided corresponding to each gate valve are provided. (Film Forming Stage) Each of the cylindrical substrates 641 is moved into each of 641-1 and 641-2.

駆動源637により回転可能な円筒型基体用受け治具627
の夫々に円筒型基体641の夫々を固定した後、上下動手
段618はもとの位置にもどる。
Cylindrical substrate receiving jig 627 rotatable by drive source 637
After fixing each of the cylindrical base bodies 641 to the respective members, the vertical movement means 618 returns to the original position.

ゲート629の夫々を閉じた後、反応炉614−1,614−2
の排気系632及びシラン等の膜形成用の原料ガスの導入
系634により、反応炉614−1,614−2の内部圧力を所望
に従って適当に調整し、その後高周波電源633により支
持体と同軸円筒形電極626に高周波電圧を印加し、反応
炉614−1,614−2内に放電を生じせしめる。この放電に
より、原料ガス導入系634で導入したシラン等の原料ガ
スを分解し、円筒型基体641表面に非晶質硅素膜等を成
膜させる。その際円筒型基体641は、加熱ヒーター628に
より内部より加熱し、かつ駆動源637により回転し、膜
厚の均一化を計る。放電によって生ずるプラズマは、電
気的シールド625により反応炉614−1,614−2の所定の
空間内にとじ込められる。
After closing each of the gates 629, the reactors 614-1 and 614-2 are closed.
The internal pressure of the reaction furnaces 614-1 and 614-2 is appropriately adjusted as desired by an exhaust system 632 and an introduction system 634 for a source gas for film formation such as silane. A high frequency voltage is applied to 626 to cause a discharge in the reactors 614-1 and 614-2. By this discharge, the source gas such as silane introduced in the source gas introduction system 634 is decomposed, and an amorphous silicon film or the like is formed on the surface of the cylindrical substrate 641. At that time, the cylindrical substrate 641 is heated from the inside by the heater 628 and is rotated by the drive source 637 to uniform the film thickness. The plasma generated by the discharge is trapped by the electric shield 625 in a predetermined space of the reactor 614-1, 614-2.

成膜工程の終了後、原料ガスの導入を止めると同時に
高周波電源をきり、その後ゲートバルブ629を上げて、
上下動手段618により、表面を成膜された複数の円筒型
基体641の夫々は中継室612に引き上げられ、その後ゲー
トバルブ629は閉じられる。次いでゲートバルブ620を開
け、予め所定の圧力に減圧されている取り出し室(支持
体取り出しステージ)613に、搬送手段621を使って、成
膜された円筒型基体641の夫々を移動させる。移動終了
後ゲートバルブ620は再び閉じられる。取り出し室613に
移動した円筒型基体641は冷却手段636により冷却された
冷却板623の冷却作用により、所定の減圧の下で所定の
温度まで下げられる。しかる後、リークバルブ639を形
成された膜に悪影響を与えないように徐々に開き、取り
出し室613内を外気と通じさせ、その後取り出し扉622を
上げて、成膜された円筒型基体641を外部に取り出す。
After the end of the film forming process, the introduction of the raw material gas is stopped, and at the same time, the high frequency power supply is turned off.
Each of the plurality of cylindrical substrates 641 having the surface formed thereon is lifted to the relay chamber 612 by the vertical movement means 618, and then the gate valve 629 is closed. Next, the gate valve 620 is opened, and each of the film-formed cylindrical substrates 641 is moved to the take-out chamber (support take-out stage) 613, which has been reduced to a predetermined pressure in advance, by using the transfer means 621. After the movement is completed, the gate valve 620 is closed again. The cylindrical substrate 641 moved to the take-out chamber 613 is cooled to a predetermined temperature under a predetermined reduced pressure by the cooling action of the cooling plate 623 cooled by the cooling means 636. Thereafter, the leak valve 639 is gradually opened so as not to have an adverse effect on the formed film, the inside of the take-out chamber 613 is communicated with the outside air, and then the take-out door 622 is raised, so that the formed cylindrical substrate 641 is exposed to the outside. To take out.

以上説明した成膜動作工程を繰り返す事により多数の
基体上に成膜する事を連続的に行っていた。
By repeatedly performing the above-described film forming operation process, film formation on a large number of substrates has been continuously performed.

〔従来の技術の問題点〕[Problems of conventional technology]

上記の様に従来のプラズマCVD法では、堆積膜の電気
的性質および膜厚を均一にするために、反応室内で円筒
形基体と同軸円筒状の電極に高周波電力を導入すること
が必要であった。
As described above, in the conventional plasma CVD method, it is necessary to introduce high-frequency power to the cylindrical substrate and the coaxial cylindrical electrode in the reaction chamber in order to make the electrical properties and the film thickness of the deposited film uniform. Was.

そのため、一つの反応室で同時に1本以上の円筒形基
体に堆積膜を形成することが困難であり、生産性の向上
に問題があった。
Therefore, it is difficult to simultaneously form a deposited film on one or more cylindrical substrates in one reaction chamber, and there is a problem in improving productivity.

また同様に、プラズマCVD法では反応室内で円筒形基
体と同軸円筒状の電極が必要であり、堆積膜は円筒形基
体と同軸円筒状の両方に同程度の膜厚に堆積するため、
原料ガスのごく一部分が目的とする円筒形基体に堆積す
るだけであった。そのため原料ガスの利用効率が低く、
堆積膜のコストが高くなるという問題点があった。
Similarly, in the plasma CVD method, a cylindrical substrate and a coaxial cylindrical electrode are required in the reaction chamber, and the deposited film is deposited on both the cylindrical substrate and the coaxial cylindrical shape to a similar thickness.
Only a small portion of the source gas was deposited on the target cylindrical substrate. As a result, the utilization efficiency of the source gas is low,
There is a problem that the cost of the deposited film is increased.

更に、プラズマCVD法では、原料ガスを外部が導入し
た高周波エネルギーで分解し堆積されるため、高周波エ
ネルギーを効率よく反応室に導入することが難しく、装
置コストが高くなるという問題点があった。
Further, in the plasma CVD method, since the source gas is decomposed and deposited by the high-frequency energy introduced from the outside, it is difficult to efficiently introduce the high-frequency energy into the reaction chamber, and there has been a problem that the apparatus cost is increased.

さらには、工程操作上のいくつかの問題、そしてまた
設備投資上の問題が存在する。工程操作については、例
えば、基体温度、導入ガスの流量並びに流量比、層形成
時の圧力、高周波電力、電極構造、反応容器の構造、排
気速度、プラズマ発生方式の相互関係のパラメータをと
ってみても既に多くのパラメーターが存在し、この他に
もパラメーターが存在するわけであって、所望の製品を
得るについては厳密なパラメーターの選択が必要とさ
れ、そして厳密に選択されたパラメーターであるが故
に、その中の1つの構成因子、とりわけそれがプラズマ
であって、不安定な状態になったりでもすると形成され
る膜は著しい悪影響を受けて製品として成立し得ないも
のとなる。そして装置については、上述したように厳密
なパラメーターの選択が必要とされることから、構造は
おのずと複雑なものとなり、装置規模、種類が変えれば
個々に厳選されたパラメーターに対応し得るように設計
しなければならない。こうしたことから、プラズマCVD
法については、それが今のところ至適な方法とされては
いるものの、上述したことから、所望のa−Si膜を量産
するとなれば装置に多大の設備投資が必要となり、そう
したところで尚量産のための工程管理項目は前述した様
に多く且つ複雑であり、工程管理許容幅は狭く、そして
また装置調整が微妙であることから、結局は製品をかな
りコスト高のものにしてしまう等の問題がある。
In addition, there are several problems in process operation and also in capital investment. Regarding the process operation, for example, take the parameters of the substrate temperature, the flow rate and flow ratio of the introduced gas, the pressure at the time of forming the layer, the high-frequency power, the electrode structure, the structure of the reaction vessel, the pumping speed, and the correlation among the plasma generation method. Many parameters already exist, and there are other parameters as well, and it is necessary to select strict parameters to obtain a desired product, and since these parameters are strictly selected, One of the factors, particularly plasma, which is unstable when it is in an unstable state, is significantly adversely affected and cannot be realized as a product. As for the device, since strict selection of parameters is required as described above, the structure is naturally complicated, and it is designed to respond to individually selected parameters if the device scale and type are changed. Must. For these reasons, plasma CVD
As for the method, although it is considered to be the most suitable method at present, from the above, if a desired a-Si film is to be mass-produced, a large capital investment is required for the apparatus. As described above, the process control items are many and complicated, the process control tolerance is narrow, and the equipment adjustment is delicate. There is.

また一方には、電子写真用感光デバイスは多様化して
きており、各種特性等の要件を総じて満足するととも
に、適用対象、用途に相応し、安定なa−Si膜で構成さ
れた電子写真用感光デバイスを、低コストで定常的に供
給されることが社会的要求としてあり、この要求を満た
す方法、装置の開発が切望されている状況がある。
On the other hand, photosensitive devices for electrophotography have been diversified, and the requirements for various characteristics and the like have been generally satisfied, and at the same time, the electrophotographic photosensitive device composed of a stable a-Si film corresponding to the application target and application has been developed. It is a social requirement that devices be constantly supplied at low cost, and there is a need for the development of methods and apparatuses that meet this requirement.

これ等のことは、他の層、例えば酸素原子、炭素原子
及び窒素原子の中から選ばれる少なくとも一種を含有す
るa−Si膜等からなる層においてもまた然りである。
This also applies to other layers such as an a-Si film containing at least one selected from oxygen, carbon and nitrogen atoms.

さらには、多層構成の半導体素子を形成する場合に於
ては、各層間に生じる界面は得られる半導体素子の特性
を悪化させる要因と、たとえば電子写真用感光体を例に
挙げると第5図に示す様にAl製基体500の上に、光反射
防止層(第1層、Geにより禁止帯幅を制御された非晶質
シリコンゲルマニウム層)501、電荷注入阻止層(第2
層、Bをドーピングした非晶質シリコン層)502、感光
層(第3層、ドーピングされていない非晶質層)503、
表面保護及び光吸収増加層(第4層、非晶質シリコンカ
ーバイド層)504が堆積されている。夫々の堆積層を形
成させるための原料ガスの種類、流量、あるいはプラズ
マの放電強度は極端に異なるので、通常は第1層と第2
層との間、第2層と第3層との間及び第3層と第4層と
の間に於て放電を止めて完全にガスの変換を行ったり、
又は連続的にガス種類、流量あるいはプラズマの放電強
度を徐々に変化させた変化層を設けることにより、各堆
積層間に生ずる界面の影響を低減させる努力がなされて
いる。しかし、いずれの場合に於ても満足のゆく界面特
性の変化向上は認められていない。
Further, in the case of forming a semiconductor device having a multilayer structure, the interface between the respective layers is a factor that deteriorates the characteristics of the semiconductor device to be obtained. As shown, an anti-reflection layer (first layer, an amorphous silicon germanium layer whose band gap is controlled by Ge) 501 and a charge injection blocking layer (second layer) are formed on an Al base 500.
Layer, B-doped amorphous silicon layer) 502, photosensitive layer (third layer, undoped amorphous layer) 503,
A surface protection and light absorption enhancement layer (fourth layer, amorphous silicon carbide layer) 504 is deposited. Since the types and flow rates of the source gases for forming the respective deposited layers and the discharge intensity of the plasma are extremely different, the first layer and the second layer are usually used.
Between the layers, between the second and third layers, and between the third and fourth layers, the discharge is stopped to completely convert the gas,
Alternatively, efforts have been made to reduce the influence of the interface generated between the deposition layers by providing a variable layer in which the gas type, flow rate or plasma discharge intensity is gradually changed continuously. However, in any case, no satisfactory improvement in the change of the interface characteristics has been recognized.

上述の如く、シリコン系堆積膜の形成に於ては解決さ
れるべき点はまだ残されており、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省エネルギー
化を計って量産化でき、又、電子写真用感光デバイス等
の多層構成の堆積膜の界面状態を向上させる堆積膜形成
装置の開発が切望されている。
As described above, there is still a point to be solved in the formation of a silicon-based deposited film, and its practical characteristics,
There is a strong need for the development of a deposited film forming apparatus that can be mass-produced by maintaining energy uniformity with a low-cost apparatus while maintaining uniformity, and to improve the interface state of a multilayered deposited film such as an electrophotographic photosensitive device. I have.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

本発明の目的は、上述した堆積膜形成装置の欠点を除
去すると同時に、従来の形成方法によらない新規な堆積
膜形成法を利用した電子写真用感光デバイス等の半導体
デバイスを連続的に製造しうる装置を提供するものであ
る。
An object of the present invention is to eliminate the above-described drawbacks of the deposited film forming apparatus and to continuously manufacture semiconductor devices such as electrophotographic photosensitive devices using a novel deposited film forming method which is not based on a conventional forming method. The present invention is to provide a device that can be used.

本発明の多の目的は、プラズマ反応を介することな
く、省エネルギー化を計ると同時に膜品質の管理が容易
で大面積に亘って均一特性の界面特性の向上がなされて
多層構成堆積膜を連続的に形成しうる堆積膜形成装置を
提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a multi-layer deposited film that is not limited to a plasma reaction and is capable of conserving energy while at the same time controlling film quality easily and improving interface characteristics with uniform characteristics over a large area. It is intended to provide a deposited film forming apparatus which can be formed on a substrate.

本発明の更に別の目的は、生産性、量産性に優れ、高
品質で電気的、光学的、半導体的等の物理特性に優れた
多層構成の堆積膜が簡便に得られる堆積膜形成装置を提
供することでもある。
Still another object of the present invention is to provide a deposition film forming apparatus which is excellent in productivity, mass productivity, easily obtains a high-quality electrical, optical, and multi-layer deposited film having excellent physical properties such as semiconductor properties. It is also to provide.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは上記目的を達成するため鋭意研究を重ね
た結果堆積膜形成用の気体状原料物質と該原料物質に酸
化作用をする性質を有する気体状酸化剤とを接触させ基
体上に堆積膜を形成する装置において、堆積膜形成室の
相対する壁面の両方に前記基体に対して対称な位置に前
記気体状原料物質供給管と接続された気体状原料物質放
出孔及び前記気体状酸化剤供給管と接続された気体状酸
化剤放出孔を交互に有する混合放出手段と、ガス排気孔
と、を設け、該混合放出手段どうしを結ぶ平面内に少な
くとも一部を含む堆積膜形成用支持体設置手段を設置し
た堆積膜形成室が複数室連結させることによって本発明
を完成するに至った。
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, a gaseous raw material for forming a deposited film and a gaseous oxidizing agent having a property of oxidizing the raw material are brought into contact with each other and deposited on a substrate. In the apparatus for forming a film, a gaseous source material discharge hole connected to the gaseous source material supply pipe at a position symmetrical with respect to the substrate on both opposed wall surfaces of a deposition film formation chamber, and the gaseous oxidizing agent A support for forming a deposited film, comprising: a mixing / discharging means alternately having gaseous oxidant discharging holes connected to a supply pipe; and a gas exhaust hole, and at least a part in a plane connecting the mixing and discharging means. The present invention has been completed by connecting a plurality of deposition film forming chambers provided with the installation means.

〔作 用〕(Operation)

上記の本発明の堆積膜形成装置によれば、プラズマ反
応を介することなく省エネルギー化と同時に大面積化、
膜厚均一性、膜品質の均一性を十分満足し、かつ、界面
特性の向上がなされた多層構成堆積膜が管理の簡素化と
量産化を計り、量産装置に多大な設備投資も必要とせ
ず、またその量産の為の管理項目も明確となり、管理許
容幅も広く、装置の調整も簡単に連続形成が可能とな
る。
According to the above-described deposited film forming apparatus of the present invention, energy saving and large area can be achieved simultaneously without using a plasma reaction.
Multi-layer deposited film that satisfies film thickness uniformity and film quality uniformity and has improved interface characteristics simplifies management and mass-produces, and does not require large equipment investment in mass-production equipment In addition, the control items for mass production become clear, the control allowance is wide, and the adjustment of the apparatus can be easily performed continuously.

本発明の成膜膜形成装置に於いて、使用される堆積膜
形成用の気体状原料物質及び価電子制御剤となる成分及
び/又は禁制帯幅制御剤となる成分を構成要素として含
む気体状物質(D)は、気体状酸化剤との接触により酸
化作用をうけるものであり、目的とする堆積膜の種類、
特性、用途等によって所望に従って適宜選択される。本
発明に於いては、上記の気体状原料物質、気体状物質
(D)及び気体状酸化剤は、反応空間内に導入されて接
触をする際に気体状とされるものであれば良く、通常の
場合は、気体でも液体でも固体であっても差支えない。
In the film forming film forming apparatus of the present invention, a gaseous raw material used for forming a deposited film and a component serving as a valence electron controlling agent and / or a component serving as a forbidden band width controlling agent are used as constituent elements. The substance (D) is oxidized by contact with a gaseous oxidizing agent, and the type of the target deposited film,
It is appropriately selected as desired depending on the characteristics, use, and the like. In the present invention, the gaseous raw material, the gaseous substance (D), and the gaseous oxidizing agent may be those that are introduced into the reaction space and made gaseous when they come into contact with each other. In the usual case, it may be gas, liquid or solid.

堆積膜形成用の原料物質、物質(D)あるいは酸化剤
が通常状態の場合に液体又は固体である場合には、Ar,H
e,N2,H2等のキヤリアーガスを使用し、必要に応じては
熱も加えながらバブリングを行なって反応空間に堆積膜
形成用の原料物質、物質(D)及び酸化剤を気体状とし
て導入する。
When the raw material, the substance (D) or the oxidizing agent for forming a deposited film is liquid or solid in a normal state, Ar, H
e, as N 2, using a Kiyari Argus of H 2, etc., raw materials for formation of the deposited film into the reaction space by performing bubbling with also adding heat as required, material (D) and oxidant gaseous Introduce.

この際上記気体状原料物質、気体状物質(D)及び気
体状酸化剤の分圧及び混合比は、キヤリアーガスの流量
あるいは堆積膜形成用の原料物質及び気体状酸化剤の蒸
気圧を調節することにより設定される。
At this time, the partial pressure and the mixing ratio of the gaseous raw material, the gaseous substance (D), and the gaseous oxidizing agent adjust the flow rate of the carrier gas or the vapor pressure of the raw material for forming the deposited film and the gaseous oxidizing agent. It is set by the following.

本発明に於いて使用される堆積膜形成用の原料物質と
しては、例えば、半導体性の或いは電気的絶縁性のシリ
コン堆積膜を得るのであれば、直鎖状、及び分岐状の鎖
状シラン化合物、環状シラン化合物等を有効なものとし
て挙げることが出来る。
As a raw material for forming a deposited film used in the present invention, for example, a linear or branched chain silane compound may be used as long as a semiconductor or electrically insulating silicon deposited film is obtained. And a cyclic silane compound.

具体的には、直鎖状シラン化合物としては、SinH2n+2
=(n=1,2,3,4,5,6,7,8)、分岐状鎖状シラン化合物
としては、SiH3SiH(SiH3)SiH2SiH3、環状シラン化合
物としてはSinH2n(n=3,4,5,6)等が挙げられる。
Specifically, as the linear silane compound, SinH 2n + 2
= (N = 1,2,3,4,5,6,7,8), SiH 3 SiH (SiH 3 ) SiH 2 SiH 3 as a branched chain silane compound, and SinH 2 n as a cyclic silane compound (N = 3, 4, 5, 6).

勿論、これ等のシリコン系化合物1種のみならず2種
以上混合して使用することも出来る。
Of course, these silicon-based compounds can be used alone or in combination of two or more.

本発明に於いて使用される気体状酸化剤は、反応空間
内に導入される際気体状とされ、同時に反応空間内に導
入される堆積膜形成用の気体状原料物質に接触するだけ
で効果的に酸化作用をする性質を有するもので、酸素系
酸化剤、窒素系酸化剤、ハロゲン系酸化剤を挙げる事が
出来、具体的には空気、酸素、オゾン等の酸素類、N
2O4、N2O3、N22、NO等の酸素の或いは窒素の化合物、H2
O2等の過酸化物、F2、Cl2、Br2、I2、ClF等のハロゲン
ガスを有効なものとして挙げることが出来る。
The gaseous oxidizing agent used in the present invention is made gaseous when introduced into the reaction space, and is effective only by contacting the gaseous raw material for forming a deposited film which is simultaneously introduced into the reaction space. Oxidizing agents that have an oxidizing property, and include oxygen-based oxidizing agents, nitrogen-based oxidizing agents, and halogen-based oxidizing agents. Specifically, air, oxygen, oxygens such as ozone, N
2 O 4, N 2 O 3 , N2 2, oxygen or a compound of nitrogen such as NO, H 2
Peroxides such as O 2 and halogen gases such as F 2 , Cl 2 , Br 2 , I 2 and ClF can be mentioned as effective ones.

これ等の酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形成用の原
料物質の気体及び前記の物質(D)の気体と共に所望の
流量と供給圧を与えられて反応空間内に導入されて前記
原料物質及び前記物質(D)と混合衝突することで化学
反応を起こし、前記原料物質及び前記の物質(D)に酸
化作用をして励起状態の前駆体を含む複数種の前駆体を
効率的に生成する。生成される励起状態の前駆体及び他
の前駆体は、少なくともそのいずれか1つが形成される
堆積膜の構成要素の供給源として働く。
These oxidizing agents are in a gaseous state, are supplied with a desired flow rate and supply pressure together with the gas of the raw material for forming the deposited film and the gas of the substance (D), and are introduced into the reaction space to be supplied with the raw material. A chemical reaction is caused by mixing and collision with the substance and the substance (D), thereby oxidizing the raw material and the substance (D) to efficiently convert a plurality of kinds of precursors including a precursor in an excited state. Generate. The generated excited state precursors and other precursors serve as sources of the components of the deposited film on which at least one of them is formed.

生成される前駆体は分解して又は反応して別の励起状
態の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或
いは必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの
形態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで、
基体表面温度が比較的低い場合には三次元ネットワーク
構造の堆積膜が基体表面温度が高い温度には結晶質の堆
積膜が作成される。
The generated precursor decomposes or reacts to form a precursor in another excited state or a precursor in another excited state, or emits energy as necessary but forms a film as it is By touching the substrate surface arranged in the space,
When the substrate surface temperature is relatively low, a deposited film having a three-dimensional network structure is formed, and when the substrate surface temperature is high, a crystalline deposited film is formed.

本発明に於いては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行
し、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可
く、成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤
の種類と組み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流
量、成膜空間内圧、ガスの流型、成膜温度(基体温度及
び雰囲気温度)が所望に応じて適宜選択される。これ等
の成膜因子は有機的に関連し、単独で決定されるもので
はなく相互関連の下に夫々に応じて決定される。
In the present invention, the deposited film forming process proceeds smoothly, a film having high quality and desired physical characteristics can be formed, and the types and the types of the raw material and the halogen-based oxidizing agent as film forming factors The combination, the mixing ratio thereof, the pressure during mixing, the flow rate, the internal pressure of the film formation space, the gas flow type, and the film formation temperature (substrate temperature and ambient temperature) are appropriately selected as desired. These film formation factors are organically related and are not determined independently, but are determined according to each other in a mutual relationship.

本発明に於いて、ハロゲン型酸化剤と、酸素系の又は
/及び窒素系の酸化剤の反応空間への導入量の割合は、
作成される堆積膜の種類及び所望される特性に応じて適
宜決められるが、好ましくは、1000/1〜1/50、より好ま
しくは500/1〜1/20、最適には100/1〜1/10とされるのが
望ましい。
In the present invention, the ratio of the introduction amount of the halogen-type oxidizing agent and the oxygen-based or / and nitrogen-based oxidizing agent into the reaction space is as follows:
It is appropriately determined according to the type of the deposited film to be formed and the desired properties, but is preferably 1000/1 to 1/50, more preferably 500/1 to 1/20, and most preferably 100/1 to 1 / 10 is desirable.

本発明の方法に於いて、価電子制御剤となる成分及び
/又は禁制帯制御剤となる成分を構成要素として含む物
質(D)としては、常温常圧でガス状態であるか、ある
いは少なくとも堆積膜形成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。
In the method of the present invention, the substance (D) containing a component serving as a valence electron controlling agent and / or a component serving as a forbidden band control agent as a constituent element is in a gaseous state at normal temperature and normal pressure, or at least is deposited. It is preferable to select a compound which is gaseous under film forming conditions and can be easily vaporized by an appropriate vaporizer.

本発明に於いて使用される物質(D)としては、シリ
コン系半導体膜の場合には、p型の価電子制御剤、所謂
p型不純物として働く周期率表第III族Aの元素、例え
ばB,Al,Ga,In,Tl等を含む化合物、およびn型の価電子
制御剤、所謂n型不純物として働く周期率表第V族Aの
元素、例えばN,P,As,Sb,Bi等を含む化合物を挙げること
が出来る。
As the substance (D) used in the present invention, in the case of a silicon-based semiconductor film, a p-type valence electron controlling agent, an element belonging to Group IIIA of the periodic table which acts as a so-called p-type impurity, for example, B , Al, Ga, In, Tl and the like, and an n-type valence electron controlling agent, an element of Periodic Table Group V A acting as a so-called n-type impurity, such as N, P, As, Sb, Bi, etc. Including compounds.

具体的には、NH3,HN3,N2H5N3,N2H4,NH4N3,PH3,P2H4,A
sH3,SbH3,BiH3,B2H6,B4H10,B5H9,B5H11,B6H10,B6H12,Al
(CH33,Al(C2O53,Ga(CH33,In(CH3等を有
効なものとして挙げることが出来る。これらの価電子制
御剤は多量に添加することで禁制帯幅調整剤として用い
ることもできる。
Specifically, NH 3, HN 3, N 2 H 5 N 3, N 2 H 4, NH 4 N 3, PH 3, P 2 H 4, A
sH 3 , SbH 3 , BiH 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 , Al
(CH 3 ) 3 , Al (C 2 O 5 ) 3 , Ga (CH 3 ) 3 , In (CH 3 ) 3 and the like can be mentioned as effective ones. These valence electron controlling agents can be used as a forbidden band width adjusting agent by adding in a large amount.

又、禁制帯幅制御剤、所謂禁制帯幅拡大元素を含む化
合物としては炭素含有化合物、酸素含有化合物、窒素含
有化合物等を挙げることが出来る。
Examples of the compound containing a forbidden band width controlling agent, a so-called forbidden band width expanding element, include a carbon-containing compound, an oxygen-containing compound, and a nitrogen-containing compound.

具体的には炭素含有化合物としては、例えば鎖状又は
環状炭化水素化合物及び鎖状又は環状炭化水素化合物の
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CnH2n+2(nは1以
上の整数)、CnH2n+1(nは1以上の整数)、CnH2n(n
は1以上の整数)で表わされる飽和及び不飽和炭化水
素、又はCuY2u+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炭素、CvY2v(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、CuHxYy(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
炭素化合物などが挙げられる。
Specifically, as the carbon-containing compound, for example, a chain or cyclic hydrocarbon compound and a compound in which part or all of the hydrogen atoms of the chain or cyclic hydrocarbon compound are substituted with halogen atoms are used. for example C n H 2n + 2 (n is an integer of 1 or more), CnH 2n + 1 (n is an integer of 1 or more), CnH 2n (n
Is a saturated and unsaturated hydrocarbon represented by 1 or more, or CuY 2 u +2 (u is an integer of 1 or more, and Y is at least one element selected from F, Cl, Br and I). ), A cyclic silicon halide represented by CvY 2 v (v is an integer of 3 or more, and Y has the above-mentioned meaning), and CuHxYy (u and Y have the above-mentioned meanings).
x is a + y = 2 u or 2 u +2. And the like.

これらの炭素化合物は、1種用いても2種以上を併用
してもよい。
These carbon compounds may be used alone or in combination of two or more.

酸素含有化合物としてはO2,CO2,NO,NO2,N2O,O3,CO,H2
O,CH3OH,CH3CH2OH等の化合物を挙げることができる。
O 2 , CO 2 , NO, NO 2 , N 2 O, O 3 , CO, H 2
Compounds such as O, CH 3 OH, CH 3 CH 2 OH and the like can be mentioned.

窒素含有化合物としては、N2,NH3,N2H5N3,N2H4,NH4N3
等を挙げることができる。
Nitrogen-containing compounds include N 2 , NH 3 , N 2 H 5 N 3 , N 2 H 4 , NH 4 N 3
And the like.

本発明に於いて使用される禁制帯幅制御剤、所謂禁制
帯幅縮小元素を含む化合物としては、例えば、ゲルマニ
ウム化合物、スズ化合物等を有効なものとして挙げるこ
とが出来る。
As the forbidden band width controlling agent used in the present invention, a compound containing a so-called forbidden band width reducing element, for example, a germanium compound, a tin compound and the like can be mentioned as effective ones.

具体的には、ゲルマニウムを主骨格とする化合物とし
ては、例えば鎖状又は環状水素化ゲルマニウム化合物及
び鎖状又は環状ゲルマニウム化合物の水素原子の一可乃
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、GeSH2S+2(S=1,2,3,4,5,6)、Get
H2t(t=3,4,5,6),GeuY2u+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1種の元素
である。)で示される鎖状ハロゲン化ゲルマニウムGevY
2v(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ゲルマニウム、GeuHxYy(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。スズ化合物としては、例えばSnH4等の水素スズを挙
げることができる。
Specifically, as the compound having germanium as a main skeleton, for example, a chain or cyclic germanium compound and a compound in which one to all hydrogen atoms of a chain or cyclic germanium compound are substituted with a halogen atom, Specifically, for example, Ge S H 2S + 2 (S = 1, 2, 3, 4, 5, 6), Ge t
H 2t (t = 3,4,5,6), Ge u Y 2u + 2 (u is an integer of 1 or more, Y
Is at least one element selected from F, Cl, Br and I. ) Chain germanium halide GevY
2 v (v is an integer of 3 or more, Y may have. The abovementioned meaning) cyclic germanium halide represented by (the u and Y is x + y = 2u or 2u + 2 have the abovementioned meaning.) Ge u HxYy in Is shown. Examples thereof include a chain or cyclic compound. The tin compounds include hydrogen tin, such as, for example, SnH 4.

上記物質(D)の気体を反応空間内に導入するには、
予め前記堆積膜形成用の原料物質と混合して導入する
か、あるいは独立した複数のガス供給源より導入するこ
とができる。
To introduce the gas of the substance (D) into the reaction space,
It can be introduced in advance by mixing with the raw material for forming the deposited film, or can be introduced from a plurality of independent gas supply sources.

本発明においては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行
し、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可
く、成膜因子としての堆積膜形成用の、原料物質、物質
(D)及び酸化剤の種類と組み合せ、これ等の混合比、
混合時の圧力、流量、成膜空間内圧、成膜温度(基体温
度及び雰囲気温度)が所望に応じて適宜選択される。こ
れ等の成膜因子は有機的に関連し、単独で決定されるも
のではなく相互関連の下に夫々に応じて決定される。
In the present invention, the raw material and the substance (D) for forming a deposited film as a film forming factor can be formed so that the deposited film forming process smoothly proceeds and a film having high quality and desired physical characteristics is formed. And the type of oxidizing agent, and their mixing ratio,
The pressure during mixing, the flow rate, the internal pressure of the film forming space, and the film forming temperature (substrate temperature and ambient temperature) are appropriately selected as desired. These film formation factors are organically related and are not determined independently, but are determined according to each other in a mutual relationship.

本発明に於いて、反応空間に導入される堆積膜形成用
の気体状原料物質と気体状酸化剤との量の割合は、上記
成膜因子の中関連する成膜因子との関係に於いて適宜所
望に従って決められるが、導入流量比で、好ましくは、
1/20〜100/1が適当であり、より好ましくは1/5〜50/1と
されるのが望ましい。
In the present invention, the ratio of the amount of the gaseous raw material and the amount of the gaseous oxidizing agent to be introduced into the reaction space for forming a deposited film depends on the relationship between the above-mentioned film forming factors and the related film forming factors. It is appropriately determined as desired, but in the introduction flow rate ratio, preferably,
1/2 to 100/1 is appropriate, and more preferably 1/5 to 50/1.

又、気体状物質(D)の導入量の割合は、前記気体状
原料物質の種類及び作成される堆積膜の所望される半導
体特性に応じて適宜所望に従って設定されるが、価電子
制御を目的とするのであれば前記気体状原料物質に対し
て、好ましくは1/1000000〜1/10、より好ましくは1/100
000〜1/20、最適には1/100000〜1/50とされるのが望ま
しい。
The ratio of the introduced amount of the gaseous substance (D) is appropriately set as desired in accordance with the type of the gaseous raw material and the desired semiconductor characteristics of the deposited film to be formed. If so, the gaseous raw material, preferably 1/1000000 to 1/10, more preferably 1/100
It is desirable to be 000 to 1/20, optimally 1/100000 to 1/50.

禁制帯幅制御を目的とするのであれば、前記気体状原
料物質に対して、好ましくは、1/10000〜1000/1、より
好ましくは1/1000〜500/1、最適には1/100〜100/1とさ
れるのが望ましい。
If the purpose is to control the forbidden bandwidth, for the gaseous raw material, preferably, 1/10000 to 1000/1, more preferably 1/1000 to 500/1, optimally 1/100 to Desirably 100/1.

反応空間に導入される際の混合時の圧力としては前記
気体状原料物質及び気体状物質(D)と前記気体状酸化
剤との接触を確率的により高める為には、より高い方が
良いが、反応性を考慮して適宜所望に応じて最適値を決
定するのが良い。前記混合時の圧力としては、上記の様
にして決められるが、夫々の導入時の圧力として、好ま
しくは1×10-7気圧〜5気圧、より好ましくは1×10-6
気圧〜2気圧とされるのが望ましい。
In order to stochastically increase the contact between the gaseous raw material and the gaseous substance (D) and the gaseous oxidizing agent, the pressure at the time of mixing when introduced into the reaction space is preferably higher. It is preferable to determine the optimum value as needed in consideration of reactivity. The pressure at the time of mixing is determined as described above, but the pressure at the time of each introduction is preferably 1 × 10 −7 atm to 5 atm, more preferably 1 × 10 −6 atm.
Desirably, the pressure is set to 2 atm.

成膜空間内の圧力、即ち、その表面に成膜される気体
が配設されている空間内の圧力は、反応空間に於いて生
成される励起状態の前駆体(E)及び場合によって該前
駆体(E)より派生的に生ずる前駆体(F)が成膜プロ
セスに効果的に寄与する様に適宜所望に応じて設定され
る。
The pressure in the film formation space, that is, the pressure in the space in which the gas to be formed on the surface is disposed, depends on the precursor (E) in the excited state generated in the reaction space and, in some cases, the precursor (E). The precursor (F) derived from the body (E) is appropriately set as desired so as to effectively contribute to the film forming process.

本発明における成膜空間内の圧力は、反応空間に導入
される気体状原料物質と気体状物質(D)と気体状酸化
剤の導入圧力との関係に於いて決られるが、好ましく
は、0.001Torr〜100Torr、より好ましくは、0.01Torr〜
30Torr、最適には、0.05Torr〜10Torrとされるのが望ま
しい。
The pressure in the film formation space in the present invention is determined by the relationship between the gaseous raw material introduced into the reaction space, the gaseous substance (D), and the introduction pressure of the gaseous oxidizing agent. Torr to 100 Torr, more preferably 0.01 Torr to
It is desirable that the pressure be 30 Torr, most preferably 0.05 Torr to 10 Torr.

成膜時の基体温度(Tat)としては、使用されるガス
種及び形成される堆積膜の種類と要求される特性に応じ
て、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜
を得る場合には好ましくは室温から450℃、より好まし
くは50〜400℃とされるのが望ましい。殊に半導体性や
光導電性等の特性がより良好なシリコン系堆積膜を形成
する場合には、基体温度(Ts)は70〜400℃とされるの
が望ましい。また、多結晶の膜を得る場合には、好まし
くは200〜700℃、より好ましくは300〜600℃とされるの
が望ましい。
The substrate temperature (Tat) at the time of film formation is individually set as desired according to the type of gas used, the type of deposited film to be formed, and the required characteristics. When it is obtained, the temperature is preferably from room temperature to 450 ° C, more preferably from 50 to 400 ° C. In particular, when a silicon-based deposited film having better characteristics such as semiconductor properties and photoconductivity is formed, the substrate temperature (Ts) is desirably set to 70 to 400 ° C. When a polycrystalline film is obtained, the temperature is preferably 200 to 700 ° C, more preferably 300 to 600 ° C.

成膜空間の雰囲気温度(Ts)としては、生成される前
記前駆体(E)及び前記前駆体(F)が成膜に不適当な
化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体(E)が生
成される様に基体温度(Ts)との関連で適宜所望に応じ
て決められる。
As the atmosphere temperature (Ts) of the film formation space, the precursor (E) and the precursor (F) to be generated do not change into chemical species unsuitable for film formation, and the precursor (E) is efficiently used. ) Is appropriately determined as desired in relation to the substrate temperature (Ts) so as to produce (T).

本発明に於いて使用される基体としては、形成される
堆積膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるので
あれば導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基
体としては、例えば、Ni−Cr,ステンレス,Al,Cr,Mo,Au,
Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pb等の金属又はこれ等の合金が挙げ
られる。
The substrate used in the present invention may be conductive or electrically insulating as long as it is appropriately selected as desired according to the use of the deposited film to be formed. As the conductive substrate, for example, Ni-Cr, stainless steel, Al, Cr, Mo, Au,
Metals such as Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pb and alloys thereof are exemplified.

電気絶縁性基体としては、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,ポリアミンド等の合成樹脂のフイルム又はシ
ート,ガラス,セラミツク等が通常使用される。これら
の電気絶縁性基体は、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 substrate, a film or a sheet of synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamine and the like, glass, ceramic and the like are usually used. Preferably, at least one surface of these electrically insulating substrates is subjected to a conductive treatment, and another layer is provided on the conductive-treated surface side.

例えばガラスであれば、その表面がNiCr,Al,Cr,Mo,A
u,Ir,Nb,Ta,V,Ti,Pt,Pd,In2O3,SnO2,ITO(In2O3+Sn
O2)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。
For example, if it is glass, its surface is NiCr, Al, Cr, Mo, A
u, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O 3 + Sn
Conductive treatment by providing a thin film such as O 2 ) or a synthetic resin film such as a polyester film, such as NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt
The surface of the metal is subjected to a conductive treatment by vacuum deposition, electron beam deposition, sputtering, or the like, or by lamination with the metal.

基体は、基体と膜との密着性及び反応性を考慮して上
記の中より選ぶのが好ましい。更に両者の熱膨張の差が
大きいと膜中に多量の歪が生じ、良品質の膜が得られな
い場合があるので、両者の熱膨張の差が近接している基
体を選択して使用するのが好ましい。
The substrate is preferably selected from the above in consideration of adhesion and reactivity between the substrate and the film. Further, if the difference between the two thermal expansions is large, a large amount of strain is generated in the film, and a film of good quality may not be obtained. Is preferred.

又、基体の表面状態は、膜の構造(配向)や錐状組織
の発生に直接関係するので、所望の特性が得られる様な
膜構造の膜組織となる様に基体の表面を処理するのが望
ましい。
Further, since the surface condition of the substrate is directly related to the structure (orientation) of the film and the occurrence of a cone-shaped structure, it is necessary to treat the surface of the substrate so as to have a film structure having a film structure with desired characteristics. Is desirable.

本発明におけるガスの流型に就いては、反応空間への
前記堆積膜形成用の原料物質、物質(D)及び酸化剤の
導入の際にこれ等が均一に効率良く混合され、前記前駆
体(E)が効率的に生成され且つ成膜が支障なく適切に
なされる用に、ガス放出孔と基体とガス排気孔との幾何
学的配置が決定される。
As for the gas flow type in the present invention, when the raw material, the substance (D) and the oxidizing agent for forming the deposited film are introduced into the reaction space, they are uniformly and efficiently mixed, and the precursor In order for (E) to be efficiently produced and for the film to be formed appropriately without any trouble, the geometric arrangement of the gas discharge holes, the substrate, and the gas exhaust holes is determined.

本発明においては、堆積膜形成室の相対する壁面の両
方にガス放出孔を設け、これらを結ぶ平面内に基体が設
置されている。これらの配置をすることによりガスの流
れは基体を中心に左右両方向から基体表面上に向う。従
って、一方向のみから堆積膜の形成を行なうよりは堆積
速度を早めたり、膜厚及び膜質の均一性を向上させるこ
とができる。そしてこの幾何学的配置は同一の堆積膜形
成室内に複数対設けても、夫々のガス放出孔どうしを結
ぶ平面が交叉することがなければ十分にその効果を維持
することができる。膜厚及び膜質の均一性を向上させる
為、ガスの排気孔の設定位置は堆積膜形成室内に設置さ
れた基体の上部及び/又は下部に対向する壁面に配置す
ることが好ましい。もちろん複数本の基体を設置した時
にはそれぞれの基体の上部及び/又は下部に対向する壁
面に配置することが好ましい。
In the present invention, gas discharge holes are provided on both opposing wall surfaces of the deposited film forming chamber, and the base is placed in a plane connecting these gas discharge holes. With these arrangements, the gas flow is directed to the surface of the substrate from both left and right directions around the substrate. Therefore, the deposition rate can be increased and the uniformity of the film thickness and film quality can be improved as compared with the case where the deposited film is formed from only one direction. Even if a plurality of pairs of this geometrical arrangement are provided in the same deposition film forming chamber, the effect can be sufficiently maintained as long as the planes connecting the respective gas discharge holes do not intersect. In order to improve the uniformity of the film thickness and the film quality, it is preferable that the set position of the gas exhaust hole is arranged on the wall surface facing the upper and / or lower portion of the substrate installed in the deposition film forming chamber. Of course, when a plurality of substrates are installed, it is preferable to arrange them on the wall surface facing the upper and / or lower portions of each substrate.

本発明に於て、一つの堆積膜形成室内で十分な特性を
有する多層構成の堆積膜を形成することは可能である
が、前述した様にさらに界面特性の変化向上を達成する
為には、複数の堆積膜形成室を連結し各堆積層を別々の
堆積膜形成室で形成することが好ましい。
In the present invention, it is possible to form a multi-layer deposited film having sufficient characteristics in one deposited film forming chamber, but as described above, in order to further improve the change in interface characteristics, It is preferable to connect a plurality of deposition film formation chambers and form each deposition layer in a separate deposition film formation chamber.

本発明に於ては、堆積膜形成室内には堆積膜形成用原
料ガスの残留が比較的少ないが、さらに各堆積層ごとに
堆積膜形成室を変えることによって前の堆積膜形成室内
に残留する堆積膜形成用原料ガスの影響を極限まで低下
させることが可能であり、界面特性の変化向上が飛躍的
に達成される。
In the present invention, the deposition film forming material gas has relatively little residue in the deposition film formation chamber, but remains in the previous deposition film formation chamber by changing the deposition film formation chamber for each deposition layer. The influence of the source gas for forming a deposited film can be reduced to the utmost, and the change in interface characteristics can be greatly improved.

本発明の堆積膜形成装置により、多層構成の堆積膜を
有する電子写真用感光デバイスの連続生産を行うには、
基体の流れが一方向になる様に設定する。たとえば基体
に最も近い第1層目の堆積膜の堆積膜形成室を最初に、
次に第2層目の堆積膜の堆積膜形成室を次に連結させ、
以下同様に基体に近い堆積膜の順に堆積膜形成室を連結
させ連続的に基体を移動させ、堆積膜を積層させるよう
にすればよい。もちろん第1層目の堆積膜形成室の前に
前処理室、最終層の堆積膜形成室の後に後処理室を連結
させることもできる。
In order to perform continuous production of an electrophotographic photosensitive device having a multilayered deposited film by the deposited film forming apparatus of the present invention,
The flow of the substrate is set so as to be in one direction. For example, first, the deposition film forming chamber of the first layer deposition film closest to the substrate,
Next, the deposition film forming chamber for the second deposition film is connected next,
Hereinafter, similarly, the deposition film forming chambers may be connected in the order of the deposition films close to the substrate, the substrate may be continuously moved, and the deposition films may be stacked. Of course, a pre-processing chamber can be connected before the first-layer deposited film forming chamber, and a post-processing chamber can be connected after the final-layer deposited film forming chamber.

以下、本発明による堆積膜形成装置を図面の実施例に
より、更に詳しく説明するが、本発明の堆積膜形成装置
はこれによって限定されるものではない。
Hereinafter, a deposited film forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to embodiments of the drawings, but the deposited film forming apparatus according to the present invention is not limited thereto.

第1図に本発明の堆積膜形成装置の模式的な上面図を
第2図に模式的な透視図を示す。本発明の堆積膜形成装
置は長方形の堆積膜形成室101,201内に、5本の円筒状A
l製基体102,202、該円筒状Al製基体102,202を挟むよう
に壁面に5対のガス放出器103a,203a、及び円筒状Al製
基体102,202の下部に対向する壁面にガス排気孔105a、2
05a、基体加熱用ハロゲンランプ104a,204a、反射鏡104
b,204b、基体搬送用受台113,215が配設されており、ゲ
ートバルブ111,211によって隣接する堆積膜形成室と隔
離されている。気体状原料物質および原料物質(D)は
不図示のボンベよりガス供給パイプ109a,209a、ガス導
入管109b、209bを通って、ガス放出孔103c,203cより、
気体状酸化剤は付図示のボンベより供給パイプ110a,210
a,ガス導入管110b,210bを通って壁面の5対のガス放出
孔103b,203bより夫々基体102,202の方向に向って放出さ
れ、円筒状Al製基体の下部に設けられたガス排気孔105
a,205aより、ガス排気孔105,205a、ガス排気管205b、ガ
ス集合排気管106,206、メイン真空バルブ107,207を通っ
て、排気装置108,208により排気される。
FIG. 1 is a schematic top view of the deposited film forming apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view. The deposited film forming apparatus of the present invention has five cylindrical A in rectangular deposited film forming chambers 101 and 201.
l bases 102, 202, five pairs of gas ejectors 103a, 203a on the wall so as to sandwich the cylindrical Al bases 102, 202, and gas exhaust holes 105a, 2 on the wall facing the lower part of the cylindrical Al bases 102, 202.
05a, substrate heating halogen lamps 104a, 204a, reflector 104
b, 204b, and pedestals 113, 215 for transporting substrates are provided, and are isolated from the adjacent deposition film forming chambers by gate valves 111, 211. The gaseous raw material and raw material (D) pass from a cylinder (not shown) through gas supply pipes 109a and 209a and gas introduction pipes 109b and 209b, and from gas discharge holes 103c and 203c.
The gaseous oxidant is supplied from supply cylinders 110a and 210
a, gas is discharged from the five pairs of gas discharge holes 103b and 203b through the gas introduction pipes 110b and 210b toward the substrates 102 and 202, respectively, and is provided at the lower portion of the cylindrical Al substrate.
The gas is exhausted by exhaust devices 108 and 208 from a and 205a through gas exhaust holes 105 and 205a, gas exhaust pipe 205b, gas collecting exhaust pipes 106 and 206, and main vacuum valves 107 and 207.

成膜終了後は基体102,202の乗った、基体搬送用受台1
13,215は、矢印の方向112,212に向って搬送用レール218
の上を搬送される。
After the film formation is completed, the substrate transfer pedestal 1 on which the substrates 102 and 202 are mounted
13,215 is the transport rail 218 in the direction of the arrow 112,212.
Is transported on

円筒状基体102,202は回転治具213の上に保持され、外
部に設けられた駆動用モーター217により、回転用ギア2
16,214を介して回転させることができる。
The cylindrical substrates 102 and 202 are held on a rotating jig 213, and are rotated by a driving motor 217 provided outside.
Can be rotated via 16,214.

本発明において気体状原料物質及び基体状酸化剤を長
手方向に均一に、かつ安定して効率良く混合させるため
には、夫々のガスを交互に放出させる様にガス放出孔の
配置を設定する必要がある。その好適な例を第4図に示
した。
In the present invention, in order to uniformly and stably efficiently mix the gaseous raw material and the base oxidant in the longitudinal direction, it is necessary to set the arrangement of the gas discharge holes so that each gas is discharged alternately. There is. A preferred example is shown in FIG.

401a〜404aはガス放出器本体であり、ガス放出孔401b
〜404b、及びガス放出孔401c〜404c(斜線で示してあ
る)を交互に配置してある。第4図(1)はスリツト状
の放出孔を3列に並べたものであり、ガス放出孔401bを
ガス放出孔401cがはさむ形になっている。スリツト巾は
好ましくは0.01〜50mm、より好ましくは0.02〜30mm、最
適には0.03〜10mmとされるのが望ましい。第4図(2)
は(1)を3列に増やしたものであるが、大口径の基体
に成膜をする際、あるいは堆積速度を早めた時などに有
効である。スリツトの数は所望により適宜決定される。
Reference numerals 401a to 404a denote gas discharger bodies, and gas discharge holes 401b.
To 404b and gas discharge holes 401c to 404c (shown by oblique lines) are alternately arranged. FIG. 4 (1) shows slit-shaped discharge holes arranged in three rows, in which the gas discharge holes 401b are sandwiched by the gas discharge holes 401c. The slit width is preferably 0.01 to 50 mm, more preferably 0.02 to 30 mm, and most preferably 0.03 to 10 mm. Fig. 4 (2)
Although (1) is increased to three rows, it is effective when forming a film on a large-diameter substrate or when increasing the deposition rate. The number of slits is appropriately determined as desired.

スリツト長さは基体の長さに応じて適宜決定される。 The slit length is appropriately determined according to the length of the base.

第4図(3)は円形の放出孔を縦方向に交互に1列に
並べたものである。第4図(4)は円形の放出孔を縦及
び横方向に交互に並べたものであるが大口径の基体に成
膜をする際、あるいは堆積速度を早めたい時などに有効
である。放出孔の長径は0.01〜100mm、より好ましくは
0.05〜50mm、最適には0.1〜30mmとされるのが望まし
い。
FIG. 4 (3) shows circular discharge holes alternately arranged in a line in the vertical direction. FIG. 4 (4) shows the circular discharge holes alternately arranged in the vertical and horizontal directions, which is effective when forming a film on a large-diameter substrate or when it is desired to increase the deposition rate. The major axis of the discharge hole is 0.01 to 100 mm, more preferably
Desirably, it is 0.05 to 50 mm, and most preferably, 0.1 to 30 mm.

スリツト状及び円形の放出孔は隣接していても、間隔
をあけて配設しても良いが、間隔はスリツト巾もしくは
直径の10倍以上に離して設置することは好ましくない。
The slit-shaped and circular discharge holes may be adjacent to each other or may be arranged at intervals, but it is not preferable that the intervals are set to be at least 10 times the slit width or diameter.

ガス放出孔401b〜404bと401c〜404cより夫々放出され
るガスの種類によらず得られる堆積膜の膜質は本質的に
変わることはない。
Regardless of the type of gas released from each of the gas release holes 401b to 404b and 401c to 404c, the film quality of the deposited film obtained does not substantially change.

本発明の場合ガス放出孔と基体表面との距離は、形成
される堆積膜の種類及びその所望される特性、ガス流
量、真空チヤンバーの内圧等を考慮して適切な状態にな
る様に決められるが、好ましくは、数mm〜20cm、より好
ましくは、5mm〜15cm程度とされるのが望ましい。
In the case of the present invention, the distance between the gas release hole and the substrate surface is determined so as to be in an appropriate state in consideration of the type of the deposited film to be formed and its desired characteristics, gas flow rate, internal pressure of the vacuum chamber, and the like. However, it is preferable that the diameter is about several mm to 20 cm, more preferably about 5 mm to 15 cm.

以下、実施例に従って、本発明を更に具体的に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

〔実施例〕〔Example〕

第1図乃至第3図に模式的に示した本発明の堆積膜形
成装置を利用して非晶質シリコン(a−Si:H)膜を利用
した電子写真用感光デバイスを作製した。
An electrophotographic photosensitive device using an amorphous silicon (a-Si: H) film was manufactured using the deposited film forming apparatus of the present invention schematically shown in FIG. 1 to FIG.

尚、この際の電子写真用感光デバイスの層構成を第5
図に示す。
In this case, the layer configuration of the electrophotographic photosensitive device was changed to the fifth layer.
Shown in the figure.

即ち、第5図に示す電子写真用感光デバイスは、基体
(Al)500、光反射防止層(第1層、a−Si:Ge:B:O:H:
F)501、支持体からの電荷注入阻止層(第2層、P+型a
−Si:H:X:F:B:O)502、感光層(第3層、a−Si:H:F)5
03、表面保護層及び光吸収増加層(第4層、a−Si:C:
H:F)504から構成されている。
That is, the electrophotographic photosensitive device shown in FIG. 5 includes a substrate (Al) 500, an antireflection layer (first layer, a-Si: Ge: B: O: H:
F) 501, a layer for preventing charge injection from the support (second layer, P + type a
-Si: H: X: F: B: O) 502, photosensitive layer (third layer, a-Si: H: F) 5
03, surface protection layer and light absorption increasing layer (fourth layer, a-Si: C:
H: F) 504.

以下作製工程を詳述する。 Hereinafter, the manufacturing process will be described in detail.

ガス放出器は、第4図(1)の形状のものを用いた。
まず、直径80mmのAl製円筒状基体302を5本のゲートバ
ルブ311aを開け、前処理室301aに搬入した。排気装置30
8aにより前処理室301a内を約10-3Torrにした後、不図示
のボンベよりArガスをガス供給パイプ309a、ガス放出孔
303aより導入し、メイン真空バルブ307aの開度を調整し
内圧を0.5Torrに保った。ハロゲンランプ304aに点灯さ
せ基体温度が250℃になる様に設定した。その間、基体
は駆動用モーター217により回転させている。次に、Ar
ガスの導入を止め、不図示のボンベより、E2ガス180SCC
Mをガス供給パイプ310a、ガス放出孔303aより導入し、
基体表面を軽くエッチングし清浄化した。このとき、前
処理室内の圧力は0.4Torrに保った。F2ガスの導入を止
め前処理室内を約10-6Torrに真空引きした。このとき、
隣接する成膜室(1)301b内も同時に排気装置308bによ
り前処理室内と同じ内圧に真空引きした。内圧が等しく
なった時点でゲートバルブ311bを開け、基体を基体搬送
用受台215に乗せたまま、成膜室(1)301b内に搬送し
た。
The gas ejector used had the shape shown in FIG. 4 (1).
First, an Al cylindrical substrate 302 having a diameter of 80 mm was loaded into a pretreatment chamber 301a by opening five gate valves 311a. Exhaust device 30
After reducing the inside of the pretreatment chamber 301a to about 10 -3 Torr by 8a, Ar gas is supplied from a cylinder (not shown) to the gas supply pipe 309a and the gas discharge hole.
The internal pressure was maintained at 0.5 Torr by adjusting the opening of the main vacuum valve 307a. The halogen lamp 304a was turned on and the temperature of the substrate was set to 250 ° C. During that time, the base is rotated by the drive motor 217. Next, Ar
Stop the introduction of gas, from a cylinder (not shown), E 2 gas 180SCC
M is introduced from the gas supply pipe 310a and the gas discharge hole 303a,
The substrate surface was lightly etched and cleaned. At this time, the pressure in the pretreatment chamber was kept at 0.4 Torr. The introduction of F 2 gas was stopped, and the inside of the pretreatment chamber was evacuated to about 10 −6 Torr. At this time,
The inside of the adjacent film forming chamber (1) 301b was simultaneously evacuated to the same internal pressure as the pretreatment chamber by the exhaust device 308b. When the internal pressures became equal, the gate valve 311b was opened, and the substrate was transferred into the film forming chamber (1) 301b while being placed on the substrate transfer pedestal 215.

ゲートバルブ311bを閉じた後、基体加熱用ハロゲンラ
ンプ304bを点灯させ、基体温度が250℃になる様に設定
した。基体温度が安定した後、不図示のボンベより堆積
膜形成用基体状原料物質、及び原料物質(D)としての
SiH4ガス900SCCM、GeH4240SCCM、B2H6(1%H2稀釈)10
0SCCMをガス供給パイプ309bより、又、不図示のボンベ
より気体状酸化剤としてのF2ガス800SCCM、NOガス250SC
CM、希釈用Heガス1400SCCMをガス供給パイプ310bより供
給しガス放出器303bより成膜室(1)内に放出し、メイ
ン真空バルブ307bの開度を調節し内圧を0.7Torrに保ち
つつ、Al製円筒状基体上に光反射防止層を0.7μm形成
した。その後GeH4ガスのみの供給を止め連続して内圧を
0.7Torrに保ちつつ電荷注入阻止層を2.4μm形成した。
反応後すべてのガスの供給を止め、成膜室(1)内を約
10-6Torrに真空引きした。このとき、隣設する成膜室
(2)301c内も同時に排気装置308cにより、成膜室
(1)内と同じ内圧に真空引きした。内圧が等しくなっ
た時点でゲートバルブ311cを開け、基体を基体搬送用受
台215に乗せたまま、成膜室(2)301c内に搬送した。
After closing the gate valve 311b, the substrate heating halogen lamp 304b was turned on, and the temperature of the substrate was set to 250 ° C. After the temperature of the substrate is stabilized, a raw material for a substrate for forming a deposited film and a raw material (D) are formed from a cylinder (not shown).
SiH 4 gas 900SCCM, GeH 4 240SCCM, B 2 H 6 (1% H 2 dilution) 10
0 SCCM from the gas supply pipe 309b, and from a cylinder (not shown) 800 SCCM of F 2 gas and 250 SC of NO gas as a gaseous oxidant.
CM, He gas for dilution 1400SCCM is supplied from the gas supply pipe 310b and discharged from the gas discharger 303b into the film formation chamber (1). The opening degree of the main vacuum valve 307b is adjusted, and the internal pressure is maintained at 0.7 Torr. An antireflection layer having a thickness of 0.7 μm was formed on the cylindrical substrate. After that, supply of only GeH 4 gas was stopped and the internal pressure was continuously increased.
The charge injection blocking layer was formed at 2.4 μm while maintaining the pressure at 0.7 Torr.
After the reaction, supply of all gases was stopped, and the inside of the film formation chamber (1) was
Evacuated to 10 -6 Torr. At this time, the inside of the adjacent film forming chamber (2) 301c was simultaneously evacuated to the same internal pressure as the inside of the film forming chamber (1) by the exhaust device 308c. When the internal pressures became equal, the gate valve 311c was opened, and the substrate was transferred into the film formation chamber (2) 301c while being placed on the substrate transfer pedestal 215.

ゲートバルブ311cを閉じた後、基体加熱用ハロゲンラ
ンプ304cを点灯させ、基体温度が250℃になる様に設定
した。基体温度が安定した後、不図示のボンベより堆積
膜形成用基体状原料物質としてのSiH4ガス1800SCCMをガ
ス供給パイプ309cより、又、不図示のボンベより気体状
酸化剤としてのF2ガス2200SCCM、希釈用Heガス2500SCCM
をガス供パイプ310cより供給し、ガス放出器303cより成
膜室(2)内に放出し、メイン真空バルブ307cの開度を
調節し内圧を1.2Torrに保ちつつ、電荷注入防止層上に
感光層20μm形成した。反応後すべてのガスの供給を止
め、成膜室(2)内を10-6Torrに真空引きした。このと
き、成膜室(3)301d内も同時に排気装置308dにより、
成膜室(2)内と同じ内圧に真空引きした。内圧が等し
くなった時点でゲートバルブ311dを開け、基体を気体搬
送用受台215に乗せたまま、成膜室(3)301d内に搬送
した。
After closing the gate valve 311c, the substrate heating halogen lamp 304c was turned on to set the substrate temperature to 250 ° C. After the substrate temperature is stabilized, 1800 SCCM of SiH 4 gas as a substrate material for deposition film formation is supplied from a gas supply pipe 309 c from a cylinder (not shown), and 2200 SCCM of F 2 gas as a gaseous oxidant is supplied from a cylinder (not shown). He gas for dilution, 2500SCCM
Is supplied from the gas supply pipe 310c, and is discharged from the gas discharger 303c into the film formation chamber (2). The opening degree of the main vacuum valve 307c is adjusted to keep the internal pressure at 1.2 Torr, and the photosensitive layer is exposed on the charge injection preventing layer. A layer of 20 μm was formed. After the reaction, the supply of all gases was stopped, and the inside of the film formation chamber (2) was evacuated to 10 -6 Torr. At this time, the inside of the film forming chamber (3) 301d is simultaneously exhausted by the exhaust device 308d.
The vacuum was evacuated to the same internal pressure as in the film forming chamber (2). When the internal pressures became equal, the gate valve 311d was opened, and the substrate was transferred into the film formation chamber (3) 301d while being placed on the gas transfer pedestal 215.

ゲートバルブ311dを閉じた後、基体加熱用ハロゲンラ
ンプ304dを点灯させ、基体温度が250℃になる様に設定
した。基体温度が安定した後、不図示のボンベより堆積
膜形成用基体状原料物質、としてのSiH4ガス220SCCM,C2
H41500SCCMをガス供給パイプ309d、又、不図示のボンベ
より気体状酸化剤としてのF2ガス300SCCM、希釈用Heガ
ス1200SCCMをガス供給パイプ310dより供給し、ガス放出
器303dより成膜室(3)内に放出し、メイン真空バルブ
307dの開度を調節し内圧を0.7Torrに保ちつつ、感光層
上に表面保護及び光吸収増加層を0.5μm形成した。反
応後すべてのガスの供給を止め、成膜室(3)内を約10
-6Torrに真空引きした。このとき、後処理室301e内も同
時に排気装置308eにより、成膜室(3)内と同じ内圧に
真空引きした。内圧が等しくなった時点でゲートバルブ
311eを開け、基体を基体搬送用受台215に乗せたまま後
処理室301e内に搬送した。
After closing the gate valve 311d, the halogen lamp 304d for substrate heating was turned on to set the substrate temperature to 250 ° C. After the substrate temperature was stabilized, SiH 4 gas 220SCCM, C2 was used as a substrate material for deposition film formation from a cylinder (not shown).
H41500SCCM gas supply pipe 309d, also, F 2 gas 300SCCM as the gaseous oxidizing agent from a cylinder (not shown), the diluent He gas 1200SCCM supplied from the gas supply pipe 310 d, gas discharger deposition chamber from 303d (3) Discharge into the main vacuum valve
While adjusting the opening degree of 307d and maintaining the internal pressure at 0.7 Torr, a 0.5 μm thick surface protection and light absorption increasing layer was formed on the photosensitive layer. After the reaction, supply of all gases was stopped, and the inside of the film formation chamber (3) was
Vacuum was applied to -6 Torr. At this time, the inside of the post-processing chamber 301e was simultaneously evacuated to the same internal pressure as the inside of the film forming chamber (3) by the exhaust device 308e. When the internal pressure becomes equal, the gate valve
The substrate 311e was opened, and the substrate was transferred into the post-processing chamber 301e while being placed on the substrate transfer pedestal 215.

ゲートバルブ311eを閉じた後、不図示のボンベよりAr
ガス300SCCMをガス供給パイプ301eより供給し、ガス放
出器303eより後処理室301e内に放出し、基体温度が室温
になるまで冷却した。十分に基体温度が下った後、メイ
ン真空バルブ307eを閉じ、Arガスにより後処理室301e内
を大気圧にパージし、ゲートバルブ311fを開けて完成し
た電子写真用感光デバイスを取り出した。
After closing the gate valve 311e, Ar
The gas 300 SCCM was supplied from the gas supply pipe 301e, released from the gas discharger 303e into the post-processing chamber 301e, and cooled until the substrate temperature reached room temperature. After the substrate temperature was sufficiently lowered, the main vacuum valve 307e was closed, the inside of the post-processing chamber 301e was purged to the atmospheric pressure with Ar gas, and the gate valve 311f was opened to take out the completed electrophotographic photosensitive device.

完成した5本の電子写真用感光デバイスの電子写真特
性を、従来の量産機で作製した電子写真用感光デバイス
と比較し評価したところ、帯電能が14%以上向上し、感
度も12%以上向上していた。周方向及び上下方向での特
性ムラは2%以下であった。5本の電子写真用感光デバ
イスの間の特性ムラは5%以下であり、本発明による堆
積膜形成装置は量産機としての性能は十分満足するもの
であった。
The electrophotographic characteristics of the five completed electrophotographic photosensitive devices were evaluated by comparing them with those of electrophotographic photosensitive devices manufactured by conventional mass-production machines. As a result, the charging ability was improved by 14% or more and the sensitivity was improved by 12% or more. Was. The characteristic unevenness in the circumferential direction and the vertical direction was 2% or less. The characteristic unevenness among the five electrophotographic photosensitive devices was 5% or less, and the performance of the deposited film forming apparatus according to the present invention as a mass production machine was sufficiently satisfied.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の堆積膜形成装置によれば、プラズマ反応を介
することなく省エネルギー化と同時に大面積化、膜厚均
一性、膜品質の均一性を十分満足し、かつ、界面特性の
向上がなされた多層構成堆積膜が管理の簡素化と量産化
を図り、量産装置に多大な設備投資も必要とせず、また
その量産の為の管理項目も明確となり、管理許容幅も広
く、装置の調整も簡単に連続形成が可能となる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the deposited film forming apparatus of the present invention, a multi-layer with a large area, a uniform thickness of a film, uniformity of a film quality sufficiently satisfied, and an improvement in interface characteristics is achieved at the same time as energy saving without a plasma reaction. Structural deposition film simplifies management and mass production, does not require large capital investment in mass production equipment, clarifies management items for mass production, wide management tolerance, easy adjustment of equipment Continuous formation becomes possible.

具体的には、 (1)一つの堆積膜形成装置内で一度に多数本の成膜が
均一に行なえるため装置コストが安い。
Specifically, (1) a large number of films can be uniformly formed at a time in a single deposited film forming apparatus, so that the apparatus cost is low.

(2)ガスの流れが基体を中心に左右両方向から基体表
面に向うため、膜厚及び膜質の均一性を向上させること
ができる。
(2) Since the flow of the gas is directed to the surface of the substrate from both left and right directions around the substrate, the uniformity of the film thickness and film quality can be improved.

(3)気体状原料物質と気体状酸化剤が効率よく混合す
るため反応効率がよく、ガスの利用効率が高い。
(3) Since the gaseous raw material and the gaseous oxidant are efficiently mixed, the reaction efficiency is high and the gas utilization efficiency is high.

(4)支持体の加熱以外に、外部からのエネルギーが不
用であるため、装置のランニングコストが安い。
(4) Since no external energy is required other than heating the support, the running cost of the apparatus is low.

(5)多層構成の堆積膜を形成する際、各堆積層を別々
の堆積膜形成質で形成することができるため、界面特性
の向上が図れる。
(5) When forming a deposited film having a multilayer structure, each deposited layer can be formed with a different deposited film forming substance, so that the interface characteristics can be improved.

(6)基体の流れを一方向にすることにより連続生産が
可能となる。
(6) Continuous production becomes possible by making the flow of the substrate unidirectional.

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

第1図は本発明の実施例を用いた堆積膜形成装置の模式
的な上面図、 第2図は第1図の堆積膜形成装置の模式的な透視力図、 第3図は本発明の実施例に用いた連続堆積膜形成装置の
模式的な上面図、 第4図は本発明の実施例に用いたガス放出器の模式的概
略図、 第5図は本発明の堆積膜形成装置を用いて作製した電子
写真用感光デバイスの模式的層構成図、 第6図は従来のプラズマCVDによる電子写真用感光デバ
イス製造装置の模式的概略図である。 101,201……堆積膜形成室、 102,202,302……円筒状基体、 103a,203a,303a〜e……ガス放出器、 103b,103c,203b,203c……ガス放出孔、 104a,204a……基体加熱用ハロゲンランプ、 104b,204b……反射鏡、 105,205a,305a〜e……ガス排気孔、 205b……ガス排気管、 106,206,306a〜e……ガス集合排気管、 107,207,307a〜e……メイン真用バルブ、 108,208,308a〜e……排気装置、 109a,209a,110a,210a,309a〜e,310a〜e……ガス供給パ
イプ、 109b,209b,110b,210b,……ガス導入管、 111,211,311a〜e……ゲートバルブ、 112,212……基体の流れ、 113,215……基体搬送用受台、 213……回転治具、 214,216……回転用ギア、 217……駆動用モーター、 218……搬送用レール、 301a……前処理室、 301b……成膜室(1)、 301c……成膜室(2)、 301d……成膜室(3)、 301e……後処理室、 304a,304b,304c,304d,304e……基体加熱用ハロゲンラン
プ及び反射鏡、 401a〜404a……ガス放出器、 401b〜404b,401c〜404c……ガス放出孔、 500……基体、 501……光反射防止層、 502……電荷注入阻止層、 503……感光層、 504……表面層、 611……基体取り入れ室、 612……中継室、 613……基体取り出し室、 614……反応炉、 615,22……扉、 616……基体固定治具、 617,21……搬送手段、 618……上下動手段、 619,20,29……ゲートバルブ、 623……冷却板、 624,28……加熱ヒーター、 630……ヒーター電源、 631,32,35,42……排気系、 633……高周波電源、 634……原料ガス導入系、 636……冷却機、 638,39,49……リークバルブ、 641……円筒状基体。
FIG. 1 is a schematic top view of a deposited film forming apparatus using an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view of the deposited film forming apparatus of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic top view of a continuous deposited film forming apparatus used in the embodiment, FIG. 4 is a schematic schematic view of a gas ejector used in the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a conventional electrophotographic photosensitive device manufacturing apparatus using plasma CVD. 101, 201: deposition film forming chamber, 102, 202, 302: cylindrical substrate, 103a, 203a, 303a to e: gas discharger, 103b, 103c, 203b, 203c: gas discharge hole, 104a, 204a: halogen for heating the substrate Lamp, 104b, 204b ... Reflector, 105,205a, 305a-e ... Gas exhaust hole, 205b ... Gas exhaust pipe, 106,206,306a-e ... Gas collecting exhaust pipe, 107,207,307a-e ... Main true valve 108, 208, 308a-e ... exhaust system, 109a, 209a, 110a, 210a, 309a-e, 310a-e ... gas supply pipe, 109b, 209b, 110b, 210b, ... gas introduction pipe, 111, 211, 311a-e ... ... Gate valve, 112,212 ... Flow of substrate, 113,215 ... Receptacle for substrate transfer, 213 ... Rotating jig, 214,216 ... Rotating gear, 217 ... Drive motor, 218 ... Transport rail, 301a ... ... Pre-processing chamber, 301b ... Film forming chamber (1), 301c ... Film forming chamber (2), 301d ... Film forming chamber (3), 301e ... Post-processing chamber, 304a, 304b, 304c, 304d, 304e …… Substrate heating Halogen lamps and reflectors for use 401a to 404a gas discharger, 401b to 404b, 401c to 404c gas discharge hole, 500 substrate, 501 anti-reflection layer, 502 charge blocking layer 503: Photosensitive layer, 504: Surface layer, 611: Substrate intake room, 612: Relay room, 613: Substrate removal chamber, 614: Reactor, 615,22 ... Door, 616: Fixed substrate Jig, 617,21… Conveying means, 618… Vertical moving means, 619,20,29… Gate valve, 623… Cooling plate, 624,28… Heating heater, 630… Heating power supply, 631, 32,35,42 ... Exhaust system, 633 ... High frequency power supply, 634 ... Source gas introduction system, 636 ... Cooler, 638,39,49 ... Leak valve, 641 ... Cylindrical base.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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61−6277(JP,A) 特開 昭54−125974(JP,A) 実開 昭57−130453(JP,U) 特公 昭60−29295(JP,B2) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Isamu Shimizu 2-41-21, Fujigaoka, Midori-ku, Yokohama-shi (56) References JP-A-61-6277 (JP, A) JP-A-54-125974 (JP, A) ) Japanese Utility Model Showa 57-130453 (JP, U) JP-B 60-29295 (JP, B2)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】堆積膜形成用の気体状原料物質と該原料物
質に酸化作用をする性質を有する気体状酸化剤とを接触
させ基体上に堆積膜を形成する装置において、堆積膜形
成室の相対する壁面の両方に前記基体に対して対称な位
置に前記気体状原料物質供給管と接続された気体状原料
物質放出孔及び前記気体状酸化剤供給管と接続された気
体状酸化剤放出孔を交互に有する混合放出手段と、堆積
膜形成室内を排気するためのガス排気孔と、を設け、該
混合放出手段どうしを結ぶ平面内に少なくとも一部を含
む堆積膜形成用支持体設置手段を設置した堆積膜形成室
が複数室連結されていることを特徴とする堆積膜形成装
置。
An apparatus for forming a deposited film on a substrate by bringing a gaseous source material for forming a deposited film into contact with a gaseous oxidizing agent having a property of oxidizing the source material. A gaseous raw material discharge hole connected to the gaseous raw material supply pipe and a gaseous oxidant discharge hole connected to the gaseous oxidant supply pipe at positions symmetrical with respect to the base on both opposing wall surfaces. And a gas discharge hole for exhausting the deposited film formation chamber, and a deposited film forming support setting means including at least a part in a plane connecting the mixed and discharged means. A deposited film forming apparatus, wherein a plurality of installed deposited film forming chambers are connected.
【請求項2】前記堆積膜形成室内に複数対の前記混合放
出手段及び前記ガス排出孔及び前記堆積膜形成用支持体
設置手段を有し、それぞれの前記混合放出手段どうしを
結ぶ平面が交差することがないことを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の堆積膜形成装置。
2. A plurality of pairs of said mixing / discharging means, said gas discharge holes, and said deposited film forming supporting body setting means are provided in said deposition film forming chamber, and planes connecting said mixing / discharging means intersect with each other. 2. The deposition film forming apparatus according to claim 1, wherein said deposition film forming apparatus does not have any problem.
【請求項3】前記堆積膜形成装置が所望する多層構成の
堆積膜の層数に応じて複数室連結されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項または第2項に記載の堆積
膜形成装置。
3. The deposition according to claim 1, wherein said deposition film forming apparatus is connected to a plurality of chambers in accordance with a desired number of layers of a multi-layered deposition film. Film forming equipment.
【請求項4】前記複数室の堆積膜形成室の連結に加え
て、前処理室及び後処理室を連結することを特徴とする
特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか1項に記載
の堆積膜形成装置。
4. The method according to claim 1, wherein a pre-processing chamber and a post-processing chamber are connected in addition to the connection of the plurality of deposition film forming chambers. 3. The deposited film forming apparatus according to item 1.
【請求項5】前記基体と前記混合放出手段との距離が数
mmから20cmの範囲とされている特許請求の範囲第1項乃
至第4項のいずれか1項に記載の堆積膜形成装置。
5. The method according to claim 1, wherein the distance between said substrate and said mixing and discharging means is several.
The deposited film forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness is in a range of mm to 20 cm.
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