JPH01162768A - 水素化アモルファスシリコン成膜装置 - Google Patents
水素化アモルファスシリコン成膜装置Info
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- JPH01162768A JPH01162768A JP31863387A JP31863387A JPH01162768A JP H01162768 A JPH01162768 A JP H01162768A JP 31863387 A JP31863387 A JP 31863387A JP 31863387 A JP31863387 A JP 31863387A JP H01162768 A JPH01162768 A JP H01162768A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08278—Depositing methods
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
高周波（ＲＦ）プラズマＣｖＤ法により水素化アモルフ
ァスシリコン（ａ−５ｉ：Ｉｆ）を成膜するための装置
に関し、 粉状シリコンが発生しない低圧条件下で明暗抵抗比を低
下させずに良質のａ−Ｓｉ：Ｈを高速成膜できるように
することを目的とし、 導入されるＳｉ含有材料ガスを放出する放出口と、前記
放出口から放出される材料ガスを分解する高周波プラズ
マを発生させるための電極群とを備えた水素化アモルフ
ァスシリコン成膜装置において、前記電極群が、高周波
電源に接続された放電電極と接地電極とを前記放出口を
はさみ隣接配置して形成された構成とする。
ァスシリコン（ａ−５ｉ：Ｉｆ）を成膜するための装置
に関し、 粉状シリコンが発生しない低圧条件下で明暗抵抗比を低
下させずに良質のａ−Ｓｉ：Ｈを高速成膜できるように
することを目的とし、 導入されるＳｉ含有材料ガスを放出する放出口と、前記
放出口から放出される材料ガスを分解する高周波プラズ
マを発生させるための電極群とを備えた水素化アモルフ
ァスシリコン成膜装置において、前記電極群が、高周波
電源に接続された放電電極と接地電極とを前記放出口を
はさみ隣接配置して形成された構成とする。
Ｃ産業上の利用分野〕
本発明はＲＦプラズマＣＶＤ法によりａ−３ｉ：Ｈを成
膜するための装置に関する。
膜するための装置に関する。
基体上に形成された感光体の表面に前帯電、露光、現像
を行ってトナー像を形成し、該トナー像を用紙に転写、
定着して記録を行う電子写真装置は周知であるが、この
感光体としては、近年、セレン系より機械的強度の強い
ａ−５ｉ：Ｈを主成分としたものが用いられるようにな
っている。
を行ってトナー像を形成し、該トナー像を用紙に転写、
定着して記録を行う電子写真装置は周知であるが、この
感光体としては、近年、セレン系より機械的強度の強い
ａ−５ｉ：Ｈを主成分としたものが用いられるようにな
っている。
従来、ａ−５ｉ：）Ｉ膜は、一般に第３図に示すような
ＲＦプラズマＣＶＤ装置によって成膜されている。
ＲＦプラズマＣＶＤ装置によって成膜されている。
この装置による成膜に際しては、真空容器１内を高真空
度に排気して、基体１０１がセットされた基体ホルダ２
をモータ３により回転させ、基体ホルダ２に内蔵された
ヒータ４によって基体 １０１を２５０℃程度の所定温
度に加熱する。この状態で、ガスボンベ５から真空容器
ｌ内の放電電極６に所定の流量、圧力の５ｉｚＨａ等の
材料ガスを導入して放出ロアから放出させ、ＩＩＦ電源
８より放電電極６にＲＦ電力を供給する。これにより、
放電電極６と基体ホルダ２の間にプラズマを発生させ、
材料ガスを分解して基体１０１上にａ−５ｉ：Ｈ膜を堆
積させる。９及びＩＯは排気用の油回転ポンプ及びメカ
ニカルブースタポンプ、１１は排気バルブ、１２．１３
はバルブ、１４は流量調整器である。
度に排気して、基体１０１がセットされた基体ホルダ２
をモータ３により回転させ、基体ホルダ２に内蔵された
ヒータ４によって基体 １０１を２５０℃程度の所定温
度に加熱する。この状態で、ガスボンベ５から真空容器
ｌ内の放電電極６に所定の流量、圧力の５ｉｚＨａ等の
材料ガスを導入して放出ロアから放出させ、ＩＩＦ電源
８より放電電極６にＲＦ電力を供給する。これにより、
放電電極６と基体ホルダ２の間にプラズマを発生させ、
材料ガスを分解して基体１０１上にａ−５ｉ：Ｈ膜を堆
積させる。９及びＩＯは排気用の油回転ポンプ及びメカ
ニカルブースタポンプ、１１は排気バルブ、１２．１３
はバルブ、１４は流量調整器である。
この成膜装置では、材料ガスであるＳｉｎ、や５ｉＪ６
の流量を少なく、ＲＦ電力密度を小さく、且つ圧力を低
くすることによって、明抵抗ρ２と暗抵抗ρ４の比が１
０’ 〜１０６と大きい良質のａ−３ｉ：Ｈ膜を大面積
に比較的容易に形成することができる。
の流量を少なく、ＲＦ電力密度を小さく、且つ圧力を低
くすることによって、明抵抗ρ２と暗抵抗ρ４の比が１
０’ 〜１０６と大きい良質のａ−３ｉ：Ｈ膜を大面積
に比較的容易に形成することができる。
しかし、このＲＦプラズマＣｖＤ法でａ −Ｓ ｉ ：
ｔｌ膜を堆積する場合、成膜速度は０．１〜４μｍ
／ ｈと遅い。
ｔｌ膜を堆積する場合、成膜速度は０．１〜４μｍ
／ ｈと遅い。
そしてこの成膜速度を速くするために材料ガス流量を増
すと、堆積膜中に（−ＳｉＨｚ〜）ｎ結合が増加し、明
暗抵抗比、緻密度の低下、膜中欠陥密度の増大の原因と
なる。これは、材料ガスが十分に分解できていないため
に生じた問題で、これを解決するためにＲＦ電力を増大
すると、基板とプラズマ間の電位差増大によるイオン種
密度の増大によって堆積膜に入射する貰エネルギのイオ
ンが増大し、その結果、堆積したａ−３ｉ：Ｈ膜中の欠
陥密度を増大させてしまう。また、成膜速度を向上させ
るために圧力を高くすると、気相中で多量の粉状シリコ
ンが発生し、堆積膜に欠陥を生じたり、反応容器内壁に
付着した粉の除去作業が必要になるといった問題を生じ
ていた。
すと、堆積膜中に（−ＳｉＨｚ〜）ｎ結合が増加し、明
暗抵抗比、緻密度の低下、膜中欠陥密度の増大の原因と
なる。これは、材料ガスが十分に分解できていないため
に生じた問題で、これを解決するためにＲＦ電力を増大
すると、基板とプラズマ間の電位差増大によるイオン種
密度の増大によって堆積膜に入射する貰エネルギのイオ
ンが増大し、その結果、堆積したａ−３ｉ：Ｈ膜中の欠
陥密度を増大させてしまう。また、成膜速度を向上させ
るために圧力を高くすると、気相中で多量の粉状シリコ
ンが発生し、堆積膜に欠陥を生じたり、反応容器内壁に
付着した粉の除去作業が必要になるといった問題を生じ
ていた。
本発明は粉状シリコンが発生しない低圧条件下で明暗抵
抗比を低下させずに良質のａ−３ｔ：Ｈ膜を高速成膜す
ることのできるａ−Ｓｉ：Ｈ成膜装置を提供することを
目的とするものである。
抗比を低下させずに良質のａ−３ｔ：Ｈ膜を高速成膜す
ることのできるａ−Ｓｉ：Ｈ成膜装置を提供することを
目的とするものである。
上述の問題点を解決するため、本発明では、導入される
Ｓｉ含有材料ガスを放出する放出口と、前記放出口から
放出される材料ガスを分解する高周波プラズマを発生さ
せるための電極群とを備えた水素化アモルファスシリコ
ン成膜装置において、前記電極群が、高周波電源に接続
された放電電極と接地電極とを、前記放出口をはさみ隣
接配置して形成された構成とする。
Ｓｉ含有材料ガスを放出する放出口と、前記放出口から
放出される材料ガスを分解する高周波プラズマを発生さ
せるための電極群とを備えた水素化アモルファスシリコ
ン成膜装置において、前記電極群が、高周波電源に接続
された放電電極と接地電極とを、前記放出口をはさみ隣
接配置して形成された構成とする。
このような電極配置とすることにより、ガスは放出口付
近で効率よく分解されるため、ａ−３ｉ：Ｈ膜を粉の発
生しない低圧条件下で高速成膜することができる。また
、従来の構造では基体を取り付ける基板ホルダが放電電
極となっていたため、基体表面にシースが形成され、Ｒ
Ｆ電力を大きくしたときのイオンダメージの原因となっ
ていたが、本発明の構造では基体をプラズマの外に出す
こともでき、イオンダメージを小さくすることができる
。
近で効率よく分解されるため、ａ−３ｉ：Ｈ膜を粉の発
生しない低圧条件下で高速成膜することができる。また
、従来の構造では基体を取り付ける基板ホルダが放電電
極となっていたため、基体表面にシースが形成され、Ｒ
Ｆ電力を大きくしたときのイオンダメージの原因となっ
ていたが、本発明の構造では基体をプラズマの外に出す
こともでき、イオンダメージを小さくすることができる
。
さらに、複数の放電電極、アース電極を交互に配置する
ようにすることによって、従来のＲＦプラズマＣＶＯ装
置による場合と同様に大面積への成膜が可能になる。
ようにすることによって、従来のＲＦプラズマＣＶＯ装
置による場合と同様に大面積への成膜が可能になる。
以下、第１図及び第２図に関連して本発明の詳細な説明
する。
する。
第１図に第１の実施例を示す。
第１図は本発明に係るａ−Ｓｉ：Ｈ成膜装置の概要図で
、図中２１は導入ガスの放出口、２２は電極群である。
、図中２１は導入ガスの放出口、２２は電極群である。
なお、従来と同様の部材には従来と同様の符号を付して
いる。
いる。
電極群２２は、ＲＦ電源８に接続される複数の放電電極
２２Ａと複数の接地電極２２Ｂとを、導入ガスの放出口
２１をはさみ交互に隣接配置して構成されている。
２２Ａと複数の接地電極２２Ｂとを、導入ガスの放出口
２１をはさみ交互に隣接配置して構成されている。
基体１０１上に成膜を行う際には、基体ホルダ２上に基
体１０１をセットし、真空容器１内をボンプ９．１０に
よって１０−”ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、基体１
０１をヒータ４によって２００〜４００℃に加熱し、一
定温度とする。次に、この状態で、ポンベ５Ｉに収納さ
れている５ＩＨ４１５１２Ｈ６等の材料ガスをバルブ１
２．．１３．と流量調整器１４．を通し放出口２１から
真空容器１内に導入する。また、ボンベ５□に収納され
ているＢＪｂ。
体１０１をセットし、真空容器１内をボンプ９．１０に
よって１０−”ｔｏｒｒ以下に真空排気した後、基体１
０１をヒータ４によって２００〜４００℃に加熱し、一
定温度とする。次に、この状態で、ポンベ５Ｉに収納さ
れている５ＩＨ４１５１２Ｈ６等の材料ガスをバルブ１
２．．１３．と流量調整器１４．を通し放出口２１から
真空容器１内に導入する。また、ボンベ５□に収納され
ているＢＪｂ。
ＰＨｉ等のドーピングガスを必要に応じてバルブＩ２□
、１２３と流量調整器１４．を通し放出口２１から真空
容器１内に導入する。そして、真空容器１内の圧力を排
気バルブ１１により０．０３〜０、２０ ｔｏｒｒに調
整し、１〜５０ＭＨ２のＲＦ電源８によって電極２２Ａ
に０．０１〜１．５Ｗ／ＣＡのＲＦ主電力供給して電極
２２Ａ、２２Ｂの間にプラズマを発生させてａ−３ｉ：
）ｌ膜を基体１０１上に堆積させる。
、１２３と流量調整器１４．を通し放出口２１から真空
容器１内に導入する。そして、真空容器１内の圧力を排
気バルブ１１により０．０３〜０、２０ ｔｏｒｒに調
整し、１〜５０ＭＨ２のＲＦ電源８によって電極２２Ａ
に０．０１〜１．５Ｗ／ＣＡのＲＦ主電力供給して電極
２２Ａ、２２Ｂの間にプラズマを発生させてａ−３ｉ：
）ｌ膜を基体１０１上に堆積させる。
この場合、ＲＦ主電力ガス流量が多い程大きくなるよう
にする。
にする。
この成膜に際しては、ガスは放出口２１をはさんで対向
する電極２２Ａ、２２Ｂにより効率よく分解されるため
、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜を粉の発生しない低圧条件下で高速成
膜することが可能になる。また、第３図の従来構造では
基体ホルダが放電電極となっていたため基体表面にシー
スが形成され、ＲＦ主電力大きくしたときのイオンダメ
ージの原因となっていたが、本発明の構造では基体をプ
ラズマの外に出すこともでき、イオンダメージを小さく
することができる。さらに本例のように複数の電極２２
Ａ及び２２Ｂを交互に配置することによって大面積への
成膜が可能になる。
する電極２２Ａ、２２Ｂにより効率よく分解されるため
、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜を粉の発生しない低圧条件下で高速成
膜することが可能になる。また、第３図の従来構造では
基体ホルダが放電電極となっていたため基体表面にシー
スが形成され、ＲＦ主電力大きくしたときのイオンダメ
ージの原因となっていたが、本発明の構造では基体をプ
ラズマの外に出すこともでき、イオンダメージを小さく
することができる。さらに本例のように複数の電極２２
Ａ及び２２Ｂを交互に配置することによって大面積への
成膜が可能になる。
上記手順に従って、ＳｉＨ＜の材料ガスを用い、基板温
度２５０℃、圧力０．０５ ｔｏｒｒ、 ＩＩＦ電源周
波数１３．５６ＭＨｚ、放電電極２２Ａ間の距離３ｃｎ
ａ、電極群２２と基体１０１の距＃ ４．５ ａｎの各
条件の下で成膜した結果、次の表１に示す成膜速度と明
暗抵抗比が得られた。
度２５０℃、圧力０．０５ ｔｏｒｒ、 ＩＩＦ電源周
波数１３．５６ＭＨｚ、放電電極２２Ａ間の距離３ｃｎ
ａ、電極群２２と基体１０１の距＃ ４．５ ａｎの各
条件の下で成膜した結果、次の表１に示す成膜速度と明
暗抵抗比が得られた。
表１；成膜条件・成膜速度と明暗抵抗比但し、上表の明
暗抵抗比は、明抵抗をＡＭＩ（１００ｍＷ／ ｃＪ）で
測定した値である。
暗抵抗比は、明抵抗をＡＭＩ（１００ｍＷ／ ｃＪ）で
測定した値である。
この表１の結果より、本例の装置を使用することによっ
て良質のａ−５ｉ：Ｈを高速で成膜できることが確認さ
れた。
て良質のａ−５ｉ：Ｈを高速で成膜できることが確認さ
れた。
第２図に第２の実施例を示す。
第２図は円筒基体１０２に対するａ−Ｓｔ：Ｈ成膜装置
の概要図で、図中、３１は放出口、３２は電極群である
。なお、従来と同様の部材には従来と同様の符号を付し
ている。
の概要図で、図中、３１は放出口、３２は電極群である
。なお、従来と同様の部材には従来と同様の符号を付し
ている。
電極群３２は、ＲＦ電源８に接続される放電電極３２Ａ
と接地電極３２Ｂとを放出口をはさみ隣接配置して構成
されている。本例の場合、電極３２Ａ。
と接地電極３２Ｂとを放出口をはさみ隣接配置して構成
されている。本例の場合、電極３２Ａ。
３２Ｂは、放出口３１を形成した円筒状の囲い板３３の
内側にそれぞれ放出口３１の上下配列ピンチの２倍のピ
ッチで螺旋状に形成されている。電極３２Ａ、３２Ｂ間
の距離すなわち放出口３１のピッチは２〜５ ｃｍであ
る。
内側にそれぞれ放出口３１の上下配列ピンチの２倍のピ
ッチで螺旋状に形成されている。電極３２Ａ、３２Ｂ間
の距離すなわち放出口３１のピッチは２〜５ ｃｍであ
る。
成膜に際しては、真空容器ｌ内に電極３２Ａ。
３２Ｂと同心に設けられた支持台３４．．３４□に基体
１０２を保持させ、真空容器ｌ内を排気し、支持台３４
．．３４□を基体１０２ごとモータ３により回転せさる
とともに基体１０２を該基体１０２の内側に設けられた
ヒータ（図示省略）により所定温度に加熱する。そして
放出口３１より材料ガスを放出させ、放電電極３２Ａに
ＲＦ主電力供給して成膜を行う。この場合の排気手段、
材料ガス供給手段、ＲＦ電力供給用ＲＦ電源等は図示を
省略したが前例と同様のものを用いる。この成膜時に電
極３２Ａ、３２Ｂは螺旋状に配置されていて、基体１０
２が１回転する間中同じ位置が常に電極３２Ａ又は電極
３２Ｂの近くになることがないようになっているため、
成膜されるａ−３ｉ：Ｈの膜厚は基体１０２の長さ方向
で一様になる。
１０２を保持させ、真空容器ｌ内を排気し、支持台３４
．．３４□を基体１０２ごとモータ３により回転せさる
とともに基体１０２を該基体１０２の内側に設けられた
ヒータ（図示省略）により所定温度に加熱する。そして
放出口３１より材料ガスを放出させ、放電電極３２Ａに
ＲＦ主電力供給して成膜を行う。この場合の排気手段、
材料ガス供給手段、ＲＦ電力供給用ＲＦ電源等は図示を
省略したが前例と同様のものを用いる。この成膜時に電
極３２Ａ、３２Ｂは螺旋状に配置されていて、基体１０
２が１回転する間中同じ位置が常に電極３２Ａ又は電極
３２Ｂの近くになることがないようになっているため、
成膜されるａ−３ｉ：Ｈの膜厚は基体１０２の長さ方向
で一様になる。
この装置を用いて、材料ガスに５ｉ２Ｈい５ｉＪｂの流
量３００ ｓｃｃｍ、圧力０．１０ ｔｏｒｒＳＲＦ電
源周波数４５ＭＨｚ 、 ＲＦ電力６００Ｗ、基板温度
３００℃、ドーピングガスにＨｅ希釈１００ ｐｐｍ
ｔｈＨ６を５０ｓｃｃｍの条件で成膜を行ったところ、
明暗抵抗比１．２Ｘ１０’の良質なａ−３ｉ：Ｈ膜を２
１．０人／Ｓの成膜速度で堆積することができた。
量３００ ｓｃｃｍ、圧力０．１０ ｔｏｒｒＳＲＦ電
源周波数４５ＭＨｚ 、 ＲＦ電力６００Ｗ、基板温度
３００℃、ドーピングガスにＨｅ希釈１００ ｐｐｍ
ｔｈＨ６を５０ｓｃｃｍの条件で成膜を行ったところ、
明暗抵抗比１．２Ｘ１０’の良質なａ−３ｉ：Ｈ膜を２
１．０人／Ｓの成膜速度で堆積することができた。
以上述べたように、本発明によれば、ａ−Ｓｉ：Ｈ膜を
粉の発生しない低圧条件下で明暗抵抗比を下げることな
く高速成膜することが可能になる。
粉の発生しない低圧条件下で明暗抵抗比を下げることな
く高速成膜することが可能になる。
第１図は本発明の第１の実施例のａ−３ｉ：Ｈ成膜装置
の概要図、 第２図は本発明の第２の実施例のａ−Ｓｔ：Ｈ成膜装置
の概要図、 第３図は従来のａ−５ｉ：Ｈ成膜装置の概要図で、図中
、 ■は真空容器、 ５５，５□はガスボンベ、 ８は高周波電源（ＲＦ電源） ２１．３１は放出口、 ２２．３２は電極群、 ２２Ａ、３２Ａは放電電極、 ２２Ｂ、３２Ｂは接地電極である。
の概要図、 第２図は本発明の第２の実施例のａ−Ｓｔ：Ｈ成膜装置
の概要図、 第３図は従来のａ−５ｉ：Ｈ成膜装置の概要図で、図中
、 ■は真空容器、 ５５，５□はガスボンベ、 ８は高周波電源（ＲＦ電源） ２１．３１は放出口、 ２２．３２は電極群、 ２２Ａ、３２Ａは放電電極、 ２２Ｂ、３２Ｂは接地電極である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 導入されるＳｉ含有材料ガスを放出する放出口（２１）
と、 前記放出口（２１）から放出される材料ガスを分解する
高周波プラズマを発生させるための電極群（２２）とを
備えた水素化アモルファスシリコン成膜装置において、 前記電極群（２２）が、 高周波電源（８）に接続された放電電極（２２Ａ）と接
地電極（２２Ｂ）とを前記放出口（２１）をはさみ隣接
配置して構成されたことを特徴とする水素化アモルファ
スシリコン成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31863387A JPH01162768A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 水素化アモルファスシリコン成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31863387A JPH01162768A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 水素化アモルファスシリコン成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162768A true JPH01162768A (ja) | 1989-06-27 |
Family
ID=18101317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31863387A Pending JPH01162768A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 水素化アモルファスシリコン成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01162768A (ja) |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP31863387A patent/JPH01162768A/ja active Pending
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