JPH01731A - Deposited film forming equipment - Google Patents

Deposited film forming equipment

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JPH01731A
JPH01731A JP63-38728A JP3872888A JPH01731A JP H01731 A JPH01731 A JP H01731A JP 3872888 A JP3872888 A JP 3872888A JP H01731 A JPH01731 A JP H01731A
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JP
Japan
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film
heating element
gas
deposited film
forming
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JP63-38728A
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JPS64731A (en
Inventor
正博 金井
Original Assignee
キヤノン株式会社
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Publication of JPH01731A publication Critical patent/JPH01731A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は堆積膜、と9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、画像入力用のライフセ
ンサー、撮像デバイス、光起電力菓子などに用いる大面
積のアモルファス状(微結晶状を含む。)、多結晶状等
の非単結晶状乃至は単結晶状の堆積膜を連続形成するの
に好適な−i産装匝に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is applicable to deposited films, particularly functional films, particularly semiconductor devices, photosensitive devices for electrophotography, life sensors for image input, imaging devices, optical -i industrial packaging suitable for continuously forming a large area of amorphous (including microcrystalline), non-single crystalline or single crystalline deposited film such as polycrystalline for use in electromotive confectionery, etc. Regarding.

〔従来技術〕[Prior art]

例えばアモルファスシリコン膜の形成Vcij、X空蒸
着法、プラズマCVD法、CVD法、反応性スパッタリ
ング法、イオングレーティング法、光CVD法などが試
みられており、−収約には、プラズマCVD法が広く用
いられ、企業化されている。
For example, attempts have been made to form an amorphous silicon film using Vcij, X-vacuum evaporation, plasma CVD, CVD, reactive sputtering, ion grating, and photo-CVD. It is used and corporatized.

百年ら、アモルファスシリコンで構成されル堆積膜は電
気的、光学的特性及び、繰返し便用での疲労特性必るい
は使用環境特性、更には均一性、再現性を含めて生産性
、電産性の点において更に総合的な特性の向上を図る余
地がめる。
According to Hyakunen et al., the deposited film composed of amorphous silicon has excellent electrical and optical properties, fatigue properties due to repeated use, usage environment properties, and productivity and electrical production including uniformity and reproducibility. There is room for further improvement of comprehensive characteristics in this respect.

従来から一般化されているプラズマCVD iによるア
モルファ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十、4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、グラズマ発生式など)こ
れらの多くのパラメータの組み合せによるため、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
しい悪影響金与えることが少なくなかった。そのうえ、
装置特有のノや、ラメ−ターを装置ごとに辿定しなけれ
ばならず、したがって、製造条件金一般化することがむ
ずかしいというのが実状でめった。
The reaction process in forming an amorphous silicon deposited film using plasma CVD, which has been widely used for a long time, is considerably more complicated than that of the conventional CVD method.
Many aspects of the reaction mechanism remain unclear. In addition, there are many formation parameters for the deposited film (e.g. substrate temperature, flow rate and ratio of introduced gas, pressure during formation, high frequency power, electrode structure, reaction vessel structure, pumping speed, glazma generation formula, etc.). Depending on the combination of parameters, the plasma sometimes becomes unstable and often has a significant negative effect on the deposited film. Moreover,
In reality, it is difficult to generalize the manufacturing conditions because it is necessary to trace the factors and parameters specific to each device for each device.

一方、アモルファスシリコン膜として電気的、光学的特
性が各用途を十分に満足式せ得るものを発現させるには
、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。
On the other hand, in order to develop an amorphous silicon film with electrical and optical properties that are sufficiently satisfactory for various uses, it is currently considered best to form the film by plasma CVD.

百年ら、プラズマCVD法では、前記したように、堆積
膜の形成パラメーターが複雑なため、均一な成膜条件を
、くり返し作り出すことがむずかしく、特に、大面積に
わたって堆積膜全形成する場合には、形成される膜の膜
厚及び膜品質の均一性を十分に満足させて、膜形成全再
現性良くおこなうことが困難でめった。また、量産化を
図る場合には、その量産の為の管理項目も複雑になり・
管理ffd幅も狭くなり、装置の調整も微妙でめること
がら・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。
In the plasma CVD method, as mentioned above, the parameters for forming the deposited film are complex, so it is difficult to repeatedly create uniform film forming conditions.Especially when forming the entire deposited film over a large area, It has been difficult and difficult to form a film with good reproducibility while fully satisfying the uniformity of the thickness and quality of the film to be formed. In addition, when mass production is attempted, the management items for mass production become complicated.
The width of the managed ffd has become narrower, and equipment adjustments have become more delicate.These have been pointed out as problems that should be improved in the future.

他方、通常のCVD法による従来の技術でFi1高温を
必要とし、実用可能な特性を有する堆成膜が得られてい
なかった。
On the other hand, the conventional technique using the normal CVD method requires a high Fi1 temperature, and a deposited film having practically usable characteristics has not been obtained.

上述の如く、アモルファスシリコン膜の形成ニ於て、そ
の実用可能な特性、均一性(i−維持させながら低コス
トな装置でJIi産化できる形成方法を開発することが
切望されている。
As mentioned above, in forming an amorphous silicon film, there is a strong desire to develop a formation method that can be used for JIi production using low-cost equipment while maintaining its practicable characteristics and uniformity.

これ等のことは、前述のアモルファスシリコン膜に限ら
ず、多結晶等信の非単結晶乃、至単結晶質o 他o m
 化性I& 、例えばシリコン−ゲルマニウム合金膜、
窒化シリコン膜、炭化シリコン膜、酸化シリコン膜に於
ても各々同様のことがいえる。
These are not limited to the amorphous silicon film mentioned above, but also include polycrystalline, non-monocrystalline, monocrystalline, etc.
chemical I &, for example, silicon-germanium alloy film,
The same can be said of silicon nitride films, silicon carbide films, and silicon oxide films.

〔発明の解決すべき問題点〕[Problems to be solved by the invention]

不発明は、上述したプラズマCVD法の欠点を除去する
と同時に、従来の形成方法によらない新規な量産型堆積
膜形成装置を提供すべくなされたものである。
The present invention has been made to eliminate the drawbacks of the plasma CVD method described above, and at the same time to provide a new mass-produced deposited film forming apparatus that does not rely on conventional forming methods.

本発明は、また、形成される膜の特性を保持し、堆積速
度の向上を図9なから膜厚の均一な堆積膜を大面積に亘
って再現性良く高効率で生産することができる堆積膜形
成製Wを提供すべくなされたものである。
The present invention also maintains the properties of the formed film and improves the deposition rate, as shown in FIG. This was made to provide W made by membrane formation.

本発明は、更に、膜形成条件の管理の簡素化、膜の量産
化を容易に達成させることができる堆積膜形成装置を提
供すべくなされたものである。
A further object of the present invention is to provide a deposited film forming apparatus that can simplify the management of film forming conditions and easily achieve mass production of films.

本発明によって提供される堆積形成装置は、堆積膜形成
用の原料ガスを励起して堆積膜形成用の原料となる前駆
体又1d/及び前記前駆体と相互作用をする活性種全生
成させるための遷移金属元素の単体又は合金より成る発
熱体と、基体上に堆積膜を形成する為の成膜室とを備え
る堆積膜形成装置において、前記成膜室の内部に前記発
熱体が配置されており、該発熱体の周囲に基体を回転乃
至は摺動させ得る基体保持手段がa数装置されているこ
と全特徴とする。
The deposition forming apparatus provided by the present invention excites a raw material gas for forming a deposited film to generate a precursor or 1d/1d/ which becomes a raw material for forming a deposited film, and all active species that interact with the precursor. In a deposited film forming apparatus comprising a heating element made of a single transition metal element or an alloy thereof, and a film forming chamber for forming a deposited film on a substrate, the heating element is disposed inside the film forming chamber. The heating element is characterized in that a number of base body holding means are provided around the heating element to rotate or slide the base body.

本発明では、堆積膜を形成する為の成膜室において、プ
ラズマ全生起させる代りに、成膜空間に、堆積膜形成用
原料ガスを導入し、該ガス金成膜空間内に配置された遷
移金属から成る発熱体の触媒作用により活性化して、ハ
ロゲン又は/及び水素を含む堆積膜形成用の原料となる
前駆体又は/及び活性種を生成させることにより堆積膜
を形成するので、形成される堆積膜は、成膜中にエツチ
ング作用、或いはその他の例えば異常放電作用などによ
る悪影響金受けることはない。
In the present invention, instead of generating all the plasma in the film forming chamber for forming the deposited film, a raw material gas for forming the deposited film is introduced into the film forming space, and a transition gas is placed in the gas gold film forming space. A deposited film is formed by being activated by the catalytic action of a heating element made of metal to generate precursors and/or active species that are raw materials for forming a deposited film containing halogen or/and hydrogen. The deposited film is not adversely affected by etching effects or other adverse effects such as abnormal discharge effects during film formation.

本発明において使用さ扛るAil記堆槓堆積成用原料ガ
スとしてはハロゲン又は/及び水素をその分子内に含む
ものが好適でゐる。ハロゲン又は/及び水素を含む堆積
膜形成用の原料ガスを励起して得られる前駆体又は/及
び活性種は、遷移金属を触Uとする熱解離反応によって
生成されるため、たとえば、・Hl・F 、 :5tu
2r :5tp2. :5tHpなどのラノカルを主成
分として想定でき・反応のメカニズムはきわめてシング
ルにすることができる。
The raw material gas for AIL deposition used in the present invention is preferably one containing halogen and/or hydrogen in its molecules. Precursors and/or active species obtained by exciting a raw material gas for forming a deposited film containing halogen or/and hydrogen are generated by a thermal dissociation reaction using a transition metal as a catalyst. F, :5tu
2r:5tp2. : Lanocal such as 5tHp can be assumed to be the main component and the reaction mechanism can be made very simple.

本発明では、t−t’r望の堆積膜全形成する成膜室で
プラズマを使用しないので、堆イ賃膜の形成パラメータ
が導入するハロダン又は/及び水素をその分子内に含む
堆積膜形成用原料ガスの導入址1発熱体の温度及び基板
からの位置、基板の温度、堆積膜空間内の内圧となり、
したがって堆積膜形成の条件コントロールが容易になり
、再現性、量産性のめる堆積膜を形成・させることがで
きる。
In the present invention, since plasma is not used in the film forming chamber where the entire desired deposited film is formed, the deposited film containing halodane and/or hydrogen introduced into its molecules can be formed using the deposition film formation parameters. The temperature and position of the heating element from the substrate, the temperature of the substrate, and the internal pressure in the deposited film space.
Therefore, the conditions for forming the deposited film can be easily controlled, and the deposited film can be formed with high reproducibility and mass production.

尚、本発明での「前駆体」とは、形成される堆積膜の原
料に成り得るもの會云う。「活性種」とは前記前駆体と
化学的相互作用を起して例えば前駆体にエネルギー金与
えたり、前駆体と化学的に反応したりして、前駆体音よ
り効率よく堆積膜が形成できる状態にする役目を荷うも
のをいう。従って、活性種としては、形成される堆成膜
を構成する構成要素に成る構成要素を含んでいても良く
、或いはその様な構成要素を含んでいなくとも良い。
Note that the term "precursor" in the present invention refers to something that can serve as a raw material for the deposited film to be formed. "Active species" cause a chemical interaction with the precursor, for example, give energy to the precursor, or chemically react with the precursor, and can form a deposited film more efficiently than the precursor. Something that has the role of creating a state. Therefore, the active species may contain constituent elements constituting the deposited film to be formed, or may not contain such constituent elements.

更に、ハロダン又は/及び水素を含む、前、″連体又は
/及び活性種は、遷移金属の触奴作用により、堆積膜を
形成するための基体の近傍で生成することかり能である
ため、成膜室以外の活性化空間で前駆体を発生させる場
合の問題点である。前駆体どうしのポリマリゼーション
や前駆体の移送管壁への吸着による移送ロスを防ぐこと
ができ、したがって、ハロダン又は/及び水素をその分
子内に含む原料ガスの使用効率を格段に向上させること
ができる。
Furthermore, the active species containing halodane and/or hydrogen can be generated in the vicinity of the substrate for forming the deposited film due to the catalytic action of the transition metal. This is a problem when generating precursors in an activation space other than the membrane chamber.Transfer loss due to polymerization of precursors or adsorption of precursors to the transfer tube wall can be prevented, and therefore, halodane or / and the usage efficiency of the raw material gas containing hydrogen in its molecules can be significantly improved.

又、ハロダン又は/及び水素をその分子内に含む原料ガ
スを活性化する手段が省移金属から成る発熱体であるた
め、この発熱体全中心としてその周囲空間の全方向に前
駆体又は/及び活性種全生成することが出来る為、該発
熱体の周囲空間に設置された複数の基体上に均一な特性
を有する堆積膜全形成することができる。
Furthermore, since the means for activating the raw material gas containing halodane and/or hydrogen in its molecules is a heating element made of a non-transferable metal, the precursor or/and Since all active species can be generated, all deposited films having uniform characteristics can be formed on a plurality of substrates installed in the space surrounding the heating element.

本発明では、成膜空間で成膜用の原料ガスより生成され
る前駆体又は/及び活性種は遷移金属より成る発熱体が
基体近傍にあるため、その寿命については特に制限はし
ない。
In the present invention, there is no particular restriction on the lifespan of the precursors and/or active species generated from the film-forming source gas in the film-forming space, since the heating element made of a transition metal is located near the substrate.

不発明で用いられる発熱体となる遷移金属としては、昇
華、飛散などにより堆積膜中へ混入しにくいものを選ぶ
ことが望ましく、また、これらを用いて活性化する除に
、これらが混入しにくい活性化条件を選ぶ必要がある。
As the transition metal used as the heating element used in the invention, it is desirable to select a transition metal that is difficult to mix into the deposited film due to sublimation, scattering, etc. It is necessary to select activation conditions.

   ゛ その様な材料としては、周期律表第4周期あるいは第5
周期、第6周期の元累の中の金属及び合金上挙げること
ができ、これらの中でも、IV、V。
゛Such materials include materials from the 4th or 5th period of the periodic table.
Mention may be made of the metals and alloys in the 6th period, among them IV, V.

■、■、■族に属する遷移金!!4′lzr:好適に用
いることができる。
Transition money belonging to the ■, ■, ■ family! ! 4'lzr: Can be suitably used.

具体的には例えば、Tl 、 Nd r Cr + M
o 、 W *Fe 、 Ni 、 Co + Rh 
、 Pd 、 Mn 、 Ag 、 Zn 、 Cd 
Specifically, for example, Tl, Nd r Cr + M
o, W *Fe, Ni, Co + Rh
, Pd, Mn, Ag, Zn, Cd
.

Pd−Ag 、 Ni−Cr 、 W−Th 、 W−
Re 、 W−Mo  などが挙げられる。
Pd-Ag, Ni-Cr, W-Th, W-
Examples include Re, W-Mo, and the like.

本発明に於いて、成膜至内に配置される遷移金属から成
る発熱体の基体からの距離は、基体の熱による損傷を防
ぐこと、あるいは前駆体の効率良い基体への移動などの
点から、好適には1〜20On++++。
In the present invention, the distance from the substrate to the heating element made of a transition metal disposed within the film formation region is determined from the viewpoint of preventing damage to the substrate due to heat or efficient movement of the precursor to the substrate. , preferably 1 to 20 On++++.

よジ好適には2〜100mm、最適には5〜50−とさ
れるのが望ましい。
The thickness is preferably 2 to 100 mm, most preferably 5 to 50 mm.

又、本発明において、hy、膜室内に配置さする遷移金
属から成る発熱体の発熱温度は、好適には100℃〜3
000℃、より好適には200℃〜2500℃、最適に
は500℃〜2000℃とされるのが望ましい。
Further, in the present invention, the heating temperature of the heating element made of a transition metal disposed in the membrane chamber is preferably 100°C to 3°C.
000°C, more preferably 200°C to 2500°C, optimally 500°C to 2000°C.

発熱体の形状としては、線状、フィラメント状、メツシ
ュ状・平板状、ハニカム状等いずれかを選ぶことによっ
て、前駆体又!I″i/及び活性イ重の生成断面積全変
化でき、前駆体と活性種との反応全制御し、基板形状に
合わせて均一な堆積膜を作製することができる。
The shape of the heating element can be selected from linear, filament, mesh/flat plate, honeycomb, etc., making it possible to change the shape of the precursor or! It is possible to completely change the generation cross-section of I''i/ and active molecules, to control the reaction between the precursor and the active species, and to produce a uniform deposited film according to the shape of the substrate.

不発明に於いて、成膜用に用いられるハロケ9ン又は/
及び水素をその分子内に含む堆杉1.に形成用原料ガス
としては、ケイ索を主骨格とする化合物、次系金主骨格
とする化合物、ダルマニウムを主骨格とする化e物及び
水系、フッ系、塩素、フッ化水素、フッ化塩素、塩化水
素等が挙げられる。
In the invention, haloke9 used for film formation or/
and cedar containing hydrogen in its molecules 1. The raw material gases for formation include compounds with silicone as the main skeleton, compounds with secondary gold as the main skeleton, compounds with dalmanium as the main skeleton, water-based, fluorine-based, chlorine, hydrogen fluoride, and fluoride. Examples include chlorine and hydrogen chloride.

これらの化合物は、それぞれ単独で用いても、また、適
宜必要に応じて併用しても差支えない。
These compounds may be used alone or in combination as appropriate.

ケイ素金主骨格とする化合物としては、例えば鎖状又は
現状シラン化合物の水素原子の一部乃至全部をハロダン
原子で置換した化合物が用いられ、具体的には、例えば
、S i uY 2 u+ 2 (uは1以上の整数、
YはF 、 CL 、 Br 、及び工よ!l1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
ロダン化ケイ素、S l vY 2 v (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、Si u HxXy (u及びYは前
述の意味を有する。x + y = 2 u又は2u+
2である。)で示される鎖状又は壊゛状化合物などが挙
げられる。
As a compound having a silicon-gold main skeleton, for example, a compound in which part or all of the hydrogen atoms of a chain or current silane compound is replaced with a halodane atom is used, and specifically, for example, S i uY 2 u+ 2 ( u is an integer greater than or equal to 1,
Y is F, CL, Br, and Engineering! l1 is at least one selected element. ) chained silicon halide represented by S l vY 2 v (v is an integer of 3 or more, Y has the above-mentioned meaning), cyclic silicon halide represented by Si u HxXy (u and Y are the above-mentioned It has a meaning. x + y = 2 u or 2u+
It is 2. ) and the like can be mentioned.

具体的には例えば5IF4. (stF2)5 r (
SiF2)6 。
Specifically, for example, 5IF4. (stF2)5 r (
SiF2)6.

(SiF2)4.812F6.81.F8. SiHF
3. SiH2F2゜512H2F4.5t2H,F3
.5IC14,(SiCl2)5゜SiBr4+ (S
iBr2)5t 5t2cz6s 5t2Rr6.5t
Hct3゜5iHBr、 、 5iHI、 、 812
C23F3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。
(SiF2)4.812F6.81. F8. SiHF
3. SiH2F2゜512H2F4.5t2H,F3
.. 5IC14, (SiCl2)5゜SiBr4+ (S
iBr2) 5t 5t2cz6s 5t2Rr6.5t
Hct3゜5iHBr, , 5iHI, , 812
Examples include those in a gaseous state or easily gasified, such as C23F3.

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

また、炭素を主骨格とする化合物としては、例えば鎖状
又は環状炭化水素化合物の水素原子の一部乃至全部全ハ
ログン原子でl1li換した化合物が用いられ、具体的
には・例えば、CY   (uは1u  2u−1−2 以上の整数、YはF 、 CL 、 Br及び工よ!l
1選択される少なくとも1釉の元素である。)で丞され
る鎖状へロダフ化炭素、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ダン
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化合物などが挙げられる。
Further, as a compound having carbon as the main skeleton, for example, a compound in which part or all of the hydrogen atoms of a chain or cyclic hydrocarbon compound is replaced with halogen atoms is used, and specifically, for example, CY (u is an integer greater than or equal to 1u 2u-1-2, Y is F, CL, Br, and engineering!
1 selected at least one glaze element. ) chain halide carbon represented by CvY2v (v is an integer of 3 or more, Y has the above-mentioned meaning), cyclic halide silicon represented by CuHXYy (u and Y have the above-mentioned meaning). x + y = 2u or 2u+2).

具体的には例えば、CF4.(CF2)5.(CF2)
6゜(CF2)41 C2F6 r C5F8+ CH
F3 r CH2F2 + CCZa r(CCl2)
51 CBr4+ (CBr2)5 r C2CL6 
、C2Br、s 1CHC13,C)II3. C2C
l3F3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, CF4. (CF2)5. (CF2)
6゜(CF2)41 C2F6 r C5F8+ CH
F3 r CH2F2 + CCZa r (CCl2)
51 CBr4+ (CBr2)5 r C2CL6
, C2Br, s 1CHC13, C) II3. C2C
Examples include those in a gaseous state or easily gasified, such as 13F3.

これらの炭素化合物は、1釉用いても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.

また、r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の水素原子
の一部乃至全部をノ・ロダン原子で置換した化合物が用
いられ、具体的には、例えば、Geu”2u+2 (u
は1以上の整数、YはF 、 CL e Br。
Further, as a compound having r-rumanium as its main skeleton, for example, a compound in which part or all of the hydrogen atoms of a chain or cyclic germanium hydride compound is replaced with rhodane atoms is used, and specifically, for example, Geu”2u+2 (u
is an integer greater than or equal to 1, Y is F, CL e Br.

及び■よジ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ダン化ゲルマつウム、GevY2v
(vは3以上の整数、Yは前述の意味を有する。)で示
される板状ハロダン化ゲルマつウム、GeuHxYy(
u及びYは前述の意味を有する。
and (2) at least one element selected from the group consisting of: )
Chained germanium halide, GevY2v, represented by
(v is an integer of 3 or more, Y has the above-mentioned meaning), GeuHxYy (
u and Y have the meanings given above.

x 十y = 2 u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。
x y = 2 u or 2u+2. ), and the like.

具体的には例えばGIF4. (GeF2)s 、 (
ceF、、)6r(G6F2)4 1 G112F61
 Ge3Fa + (rsHF3 + Geu2”21
Ge2H2F21 Ge2H3F31 aecta 、
 (Gl!1cZ2)S lG6Br4.  (GeB
r2)5. GezCZ6. Ge2Br6. GeH
Ct3+GeHBr  、Go)II  、Ge 2c
tsF3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, GIF4. (GeF2)s, (
ceF,,)6r(G6F2)4 1 G112F61
Ge3Fa + (rsHF3 + Geu2”21
Ge2H2F21 Ge2H3F31 aecta,
(Gl!1cZ2)S lG6Br4. (GeB
r2)5. GezCZ6. Ge2Br6. GeH
Ct3+GeHBr, Go) II, Ge2c
Examples include those in a gaseous state or easily gasified, such as tsF3.

本発明の方法によジ形成される堆株膜は、成れ中又は成
膜仮に不純1勿元系でドーピングすることが可能でりる
。使用する不純物元素としては、p形不純物として、周
期律表材< ■族Aの元素、ψ11えばB 、 kA 
、 Ga 、 In 、 Tt等が好適なものとして挙
げられ、n形不純物としては、周期律表第V族Aの元素
、例えばP t As 、 Sb t Bi  等が好
適なものとして早げられるが、特にAs 、 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 or during film formation. The impurity elements to be used include, as p-type impurities, periodic table materials < ■ elements of group A, ψ11, e.g. B, kA
, Ga, In, Tt, etc. are mentioned as suitable ones, and as the n-type impurity, elements of Group V A of the periodic table, such as P t As, Sb t Bi, etc. are mentioned as suitable ones. Especially As, P,
Sb etc. are optimal. The amount of impurity doped is
It is determined as appropriate depending on 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、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う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,PF
3. PF5. PCl3゜AsH,、AsF、 + 
AsF5. AsCl3. SbH3,SbF、、 。
The substance containing such an impurity element as a component (substance for introducing impurities) is a compound that is in a gaseous state at room temperature and normal pressure, or at least in a gaseous state under the conditions for forming a deposited film, and that can be easily vaporized using an appropriate vaporization device. It is preferable to select Such compounds include PH3, P2H4, PF
3. PF5. PCl3゜AsH,, AsF, +
AsF5. AsCl3. SbH3, SbF, .

BF3. BCt、 、 BBr3. B2H6,B4
H,o、 B、、H7゜B)i  、Bl(、BH%を
挙げることができる。
BF3. BCt, , BBr3. B2H6,B4
Examples include H, o, B,, H7°B)i, Bl(, BH%).

5j+      610     612不純物元素
金含む化合物は、1拙用いても2種以上併用してもよい
。不、TJii物元索を成分として含む化合物は、ガス
状態で直接、或いは成膜用の原料がスと混合して成膜空
間内に再入しても麦皮えない。
5j+ 610 612 Compounds containing the impurity element gold may be used alone or in combination of two or more. However, a compound containing TJii monomotosaku as a component does not form a husk even if it is re-entered into the film-forming space directly in a gaseous state or mixed with a film-forming raw material and gas.

次に本発明の装置によりて形成される不純物元素でドー
ピングされたa−8l  ’4積膜を利用したPIN型
ダイオード・デバイスの典型的な例を挙げて本発明を説
明する。
Next, the present invention will be explained with reference to a typical example of a PIN type diode device using an a-8l'4 stacked film doped with an impurity element formed by the apparatus of the present invention.

第4図は本発明によって得られる典型的なPIN型ダイ
オード・デバイスの構成例を説明する為の模式図である
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a configuration example of a typical PIN type diode device obtained by the present invention.

図中、401は基体、402及び407は薄膜を極、4
03は半導体膜でるり、n型の水素原子又は/及びハロ
ダン原子を含むアモルファスシリコンa−8l(H,X
)層4,04、i型の水素原子又は/及ヒハログン原子
i含むアモルファスシリコンa−8l()i、X)層又
は水素原子又は/及びノ・ログン原子k 含trアモル
ファスシリコンrルマニウムa−8t : Ge(H,
X)層405、p型の水素原子又ζ及ヒハロrン原子ヲ
含むアモルファスシリコンa−8t(H,X)層406
によりて構成される。408は外部電気回路装譲と結合
嘔れる導線である。
In the figure, 401 is the base, 402 and 407 are the thin film poles, and 4
03 is a semiconductor film made of amorphous silicon a-8l (H,
) layer 4, 04, amorphous silicon a-8l containing i-type hydrogen atoms or/and hyalogen atoms i ()i, : Ge(H,
X) layer 405, amorphous silicon a-8t(H,X) layer 406 containing p-type hydrogen atoms or ζ and hihalon atoms
It is composed of Reference numeral 408 denotes a conductive wire that connects to an external electrical circuit.

基体401としては導′亀注、半専電注、電気絶縁性の
ものが用いられる。基体401が導′イ注である場合に
は、薄膜可愼402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 。
As the base 401, a conductive material, a semi-conductive material, or an electrically insulating material is used. If the base body 401 is a conductive type, the thin film material 402 may be omitted. Examples of the semiconductive substrate include Si and Ge.

GaAs 、 ZnO* ZnS  等の半導体が挙げ
られる。劃膜山’、、!に402,407としてu 9
11えばNiCr + At*Cr 、 Mo 、 A
u 、 Ir + Nb 、 Ta 、 V 、 TI
 、 Pt rPd 、 In2O3、5n02. I
TO(In2O3+5nO2)等の薄膜を、真空蒸着、
電子ビーム蒸着、スパッタリング等の処理で基体401
上に設けることによって得られる。電極402.407
の膜厚としては・好ましくは30〜5XIOA1より好
1しくは100〜5×10 人とされるのが望ましい。
Examples include semiconductors such as GaAs, ZnO*ZnS, and the like. Mt. Mt.',,! 402,407 as u 9
11 For example, NiCr + At*Cr, Mo, A
u, Ir + Nb, Ta, V, TI
, Pt rPd , In2O3, 5n02. I
Thin films such as TO (In2O3+5nO2) are vacuum evaporated,
The substrate 401 is formed by processing such as electron beam evaporation or sputtering.
Obtained by providing on top. Electrode 402.407
The film thickness is preferably 30 to 5 x IOA1, more preferably 100 to 5 x 10.

a−8i(H,X)の半導体層を(イ成する膜体を必v
、Vこ応じてn型又はp型とするには、層形成の際に、
不純物元素のうちn型不純物又はp型不純物、あるいは
両不純物を形成てれる層中にその益を制御し乍らドーピ
ングしてやる事によって形成される。
A-8i (H,
, V. To make it n-type or p-type depending on the layer formation,
It is formed by doping an n-type impurity, a p-type impurity, or both impurities among the impurity elements into the layer to be formed while controlling their benefits.

n型、i型及びp型のa−8l(H,X)層又はi型の
a−8l : Go(H,X) f4 f形成するには
、不発明方、去により成膜空間にケイ素とハロゲンを含
む化合物及び必費に応じて水素ガスと不純物元素を成分
として宮む化合物のガス又は、rルマニウム等の合金元
素を成分として含む化合′吻のガスを導入し、導入され
たこれらの原料ガスは、遷移金属から成る発熱体に接触
し熱解離反応によって活性化され・基体401上に堆積
膜が形成される。n型及びp型のa−8i(H,X)層
の層厚としては、好ましくは100〜I O’ A s
よジ好ましくは300〜2000Xの範囲が望ましい。
To form n-type, i-type, and p-type a-8l (H,X) layers or i-type a-8l: Go (H, and a compound containing a halogen, and if necessary, a compound gas containing hydrogen gas and an impurity element as a component, or a compound gas containing an alloy element such as rumanium as a component, and these introduced The raw material gas comes into contact with a heating element made of a transition metal and is activated by a thermal dissociation reaction, thereby forming a deposited film on the substrate 401. The thickness of the n-type and p-type a-8i(H,X) layers is preferably 100 to IO'A s
It is preferably in the range of 300 to 2000X.

また、i型のa−8i()f、X)層又は、a−8l 
:Ge(H,X)層の層厚としては、好ましくは500
〜104k、より好ましくは1000〜10000X1
7)範囲が望ましい。
Also, i-type a-8i ()f, X) layer or a-8l
: The thickness of the Ge(H,X) layer is preferably 500
~104k, more preferably 1000~10000X1
7) Range is desirable.

次に、第5図は本発明によって得られる典型的な光4電
部材の構成例を説明する為の模式図である。
Next, FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an example of the configuration of a typical photovoltaic member obtained by the present invention.

第5図に示す光導電部材504ば、電子写真用像形成部
材として適用させ得るものでh−pで、光′4電部材用
としての支持体501の上に、必要に応じて設けられる
中間層502、及び感光層503で構成される層構成を
有している。
The photoconductive member 504 shown in FIG. 5 is one that can be applied as an image forming member for electrophotography, and is an intermediate layer provided as necessary on the support 501 for the photoconductive member. It has a layer structure composed of a layer 502 and a photosensitive layer 503.

支持体501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Ni−Cr 、
ステンレス、 At+ Cr 、 Mo 、 Au 、
 Ir 。
The support 501 may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include Ni-Cr,
Stainless steel, At+Cr, Mo, Au,
Ir.

Nb 、 Ta 、 V 、 Ti 、 Pt 、 P
d  等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。
Nb, Ta, V, Ti, Pt, P
Examples include metals such as d and 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、ポリカーゴネート、セルローズアセテート、ポリノ
ロピレン、ポリ塩化ビニル f 17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ィルム又は
シート、ガラス、セラミ、り等が通常使用てれる。これ
らの霜: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, polyester, polyethylene, polycargonate, cellulose acetate, polynolopyrene, polyvinyl chloride f 17 vinylidene chloride,
Films or sheets of synthetic resins such as polystyrene and polyamide, glass, ceramic, resin, etc. are usually used. Preferably, at least one surface of these frost/gas insulating supports is conductively treated, and another layer is preferably provided on the conductively treated surface side.

例えばガラスでめればその表■がNi−Cr 、 At
For example, if it is made of glass, the front side is Ni-Cr, At
.

Cr 、 Mo 、 Au 、 Ir 、 Nb 、 
Ta 、 V 、 TI 、 Pt 。
Cr, Mo, Au, Ir, Nb,
Ta, V, TI, Pt.

Pb +’ In2O3,SnO□、 ITO(In2
O,+5nO2)等の薄膜を設ける事によって専’+を
処理でれ、或いはポリエステルフィルム等の合成位(脂
フィルムであれ:ば、N1−Cr 、 At+ Ag 
+ Pb r Zn 、 Ni + Au 、 Cr 
rMo 、 Au 、 Ir + Nb 、 Ta 、
 V 、 Ti r Pt  等の金属で真空蒸ンh・
′「電子ビームな7M %ス・e ツタリング券で処理
し、又は1M1J記金わjでラミネート処理して、その
t(fjiJが尋′屯処理さfる。支持体の形状として
Cユ、円筒状、ベルト状、板状等、任意の形状とし侍、
所望によって、その形状が決定されるが、例えば、′第
5図の光専亀部材504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。
Pb +' In2O3, SnO□, ITO(In2
It is possible to treat the special + by providing a thin film such as O, +5nO2), or by using a synthetic site such as a polyester film (if it is a fat film: N1-Cr, At+ Ag).
+ Pbr Zn, Ni + Au, Cr
rMo, Au, Ir+Nb, Ta,
Vacuum vaporization of metals such as V, Ti r Pt, etc.
'The shape of the support is C, cylindrical. Samurai in any shape, such as shape, belt shape, plate shape, etc.
The shape is determined depending on the need, but for example, if the optical-only member 504 shown in FIG. It is desirable that the

中間層502には・、例えば支持体501の倶jから感
光層503中へのキャリヤの流入をtlJJ来的に阻止
し且つ電磁波の照射によって感光IfJ503中に生じ
、支持体501の側に向って移動するフォトキャリヤの
感光層503の側から支持体501の側への通過全容易
に計す機能を有する。
The intermediate layer 502 contains, for example, a material that prevents carriers from flowing from the support 501 into the photosensitive layer 503 and that is generated in the photosensitive IfJ503 by electromagnetic wave irradiation and directed toward the support 501. It has the function of easily measuring the passage of a moving photo carrier from the side of the photosensitive layer 503 to the side of the support 501.

この中間層502に、a−81(f(、X)で構成きれ
ると共に、電気伝等性を支配する物質として、例えばホ
ウ素(B)等のp型不純物わるいは燐(P)寺のn型不
縄物が含有されている。
This intermediate layer 502 is composed of a-81(f(, Contains impurities.

本発明において、中間層502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、
O,’OO1〜5 X ] Oatomic ppm 
In the present invention, the content of substances governing conductivity, such as B and P, contained in the intermediate layer 502 is preferably as follows:
O,'OO1~5 X ] Oatomic ppm
.

よジ好適には0.5〜I X 10  atomic 
ppm z a適には1〜5 X 10  atomi
c ppmとされるのが望ましい。
Suitably 0.5 to I x 10 atomic
ppm z a suitably 1 to 5 x 10 atoms
It is preferable that the content be c ppm.

中間層502が感光IfJ503と構成成分が類似、或
いは同じである場合には中間層502の形成て続けて感
光層503の形成まで連続的に行うことができる。その
場合には、中間層形成用の原料としてケイ素とハロケ゛
ンを含む化合物及び不純・物元素を成分として含む化合
物、心安に応じて水素を含むガスを混合して支持体50
1を設置しである成膜空間に導入する。
If the intermediate layer 502 has similar or the same components as the photosensitive IfJ 503, the formation of the intermediate layer 502 can be successively followed by the formation of the photosensitive layer 503. In that case, the support 50 is prepared by mixing a compound containing silicon and halogen as raw materials for forming the intermediate layer, a compound containing impurities and chemical elements as components, and a gas containing hydrogen depending on the safety.
1 is installed and introduced into a certain film forming space.

成膜空間に導入されたケイ素とハロゲンを含むガス等は
、遷移金属から成る発熱体との接触により熱解離反応を
起し活性化され前記支持体501上に中間層502を形
□成させる。
The gas containing silicon and halogen introduced into the film forming space causes a thermal dissociation reaction and is activated by contact with a heating element made of a transition metal to form an intermediate layer 502 on the support 501 .

中間層502を形成させる際に成膜空間に導入嘔れて前
駆体及び/又は活性S?−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: S iF 2の
如きラソカルを生成する化合物を前記の中の化合物よ!
l1選択するのがより望ましい0中間層502の層厚は
、好ましくは、30X〜10μ、より好適には40X〜
8μ、最適には50X〜5μとされるのが望ましい。
When forming the intermediate layer 502, a precursor and/or active S? - Compounds containing silicon and halogen that can be easily generated include, for example, compounds that easily generate lasocals such as SiF 2 !
The layer thickness of the intermediate layer 502 that is more preferably selected is preferably 30X to 10μ, more preferably 40X to
It is desirable that the thickness be 8μ, most preferably 50X to 5μ.

感光層503は、例えばa −8i (n、X)又はa
−8i :Ge(H,X)で’r4成され、レーデ−光
等の照射によってフォトキャリヤケ元生する′直両発生
機能と・該重荷f輸送する゛紙荷輸送機能の両機能を有
するO感光層503の層厚としては、好ましくは、1〜
100μ、より好適には1〜80μm最適には2〜50
μとされるのが望ましい。
The photosensitive layer 503 is, for example, a −8i (n, X) or a
-8i: Made of Ge (H, The layer thickness of the O photosensitive layer 503 is preferably 1 to 1.
100μ, more preferably 1-80μ, optimally 2-50
It is preferable that it be μ.

感光層503はノンドーグのa−8t(LCX) 層又
はa −3t : Go ()i、X)層であるが、所
主により中間層502に含有量れる伝導特性全支配する
物質の極性とは別の極a(例えばn型)の伝導特性全支
配する物))A!i含有させてもよいし、るるいは、同
極性の伝導特性を支配する物質を中間層502に含有さ
nる実際の量が多い場合には、該量よりも一段と少ない
墓にして含有させてもよい。
The photosensitive layer 503 is a non-Dog a-8t (LCX) layer or an a-3t: Go ()i, The conduction properties of another pole a (e.g. n-type))) A! Alternatively, if the actual amount of the substance that controls the same polarity conduction characteristics is contained in the intermediate layer 502, it may be contained in a material that is much smaller than the amount. It's okay.

感光層503の形成の場合も、本発明の方法によって成
されるのであれば中間層502の場合と同様に、成膜空
間にケイ素とノ・口rンを含む化合物と必要に応じて水
素ガスと不細物元素を成分として含む化合物のガス又は
、rルマニウム等の合金元素を成分として含む化合物の
ガス’4?に導入し、これらのガスを遷移金属より成る
発熱体へ接触させ、熱解離反応によって活性化して中間
層502上に感光層503全形成させればよい。
In the case of forming the photosensitive layer 503, if it is formed by the method of the present invention, as in the case of the intermediate layer 502, a compound containing silicon and nitrogen is added to the film forming space, and hydrogen gas is added as necessary. A gas of a compound containing an impurity element as a component, or a gas of a compound containing an alloy element such as r-rumanium as a component '4? The photosensitive layer 503 may be entirely formed on the intermediate layer 502 by introducing these gases into a heating element made of a transition metal and activating them by a thermal dissociation reaction.

本発明に於て用いられる遷移金属元素の単体又は合金よ
り成る発熱体の具体的な形状の模式図を第2図に示す。
FIG. 2 shows a schematic diagram of a specific shape of a heating element made of a single transition metal element or an alloy used in the present invention.

第2図(&)はフィラメント状の発熱体201を導電部
材202によりてはしご状に複数本設置したものを示し
てお9、フィラメント状の発熱体の本数はr′Jr望す
る堆積膜の面積及び堆積速度により適宜決定される。第
2図(b)は平版状の発熱体203に、原料ガスの透過
、接触効率の向上を図るために穴204を開けたものを
示しており、この穴の形状については円状、角状等特に
制限はない。第2図(C)はメツシュ状発熱体205を
導電部材206によって支持したものであり、メツシー
サイズについて特に制限はない。
Figure 2 (&) shows a plurality of filament-shaped heating elements 201 installed in a ladder shape using conductive members 202. and the deposition rate. FIG. 2(b) shows a planar heating element 203 with holes 204 in order to improve permeation of source gas and contact efficiency. There are no particular restrictions. FIG. 2(C) shows a mesh heating element 205 supported by a conductive member 206, and there is no particular restriction on the mesh size.

〔実施f/IJ ) 以下に本発明の置体的実施例を示す。[Implementation f/IJ] Examples of the present invention are shown below.

実施例1 第1図に示した電属装置を用い、以下の如き操作によっ
て第4図に示したPIN型ダイオードを作製した。
Example 1 Using the electrical device shown in FIG. 1, a PIN type diode shown in FIG. 4 was manufactured by the following operations.

第1図に於て、101は成膜室でめジ、そのほぼ中央部
に第2図(、a)に示した形状を有するタングステンフ
ィラメントよりなる発熱体103が配設されている。こ
の発熱体は電源107より4線117を介して電力全供
給され発熱する。該発熱体103をはさみ上下に2組の
基体摺動機構が配設されている。102はステンレスホ
イル表のベルト状基体であり送り出し機構109より送
り出され、基体支持ローラー108により支持されなが
ら巻き取り機構110により巻き取られる。ここで送り
出し機構109及び巻き取り機構110は左右両方向に
回転可能であり、賜金によジ送ジ出しと巻き取りの(歿
51溝を逆にして使用することができる。104は基体
加熱台であり、ヒーター105は4線106を介して電
力を供心され発熱し、熱電対118及び温度表示部11
9により温度モニターされている。111は真空計であ
る。
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a film forming chamber, and a heating element 103 made of a tungsten filament having the shape shown in FIG. 2 (a) is disposed approximately in the center thereof. This heating element is fully supplied with electric power from the power source 107 via four wires 117 and generates heat. Two sets of base sliding mechanisms are disposed above and below the heating element 103. Reference numeral 102 denotes a belt-shaped substrate having a stainless steel foil surface, which is sent out from a feeding mechanism 109, and is wound up by a winding mechanism 110 while being supported by a substrate support roller 108. Here, the feeding mechanism 109 and the winding mechanism 110 can be rotated in both left and right directions, and can be used by reversing the grooves 51 for feeding and winding. 104 is a substrate heating table. The heater 105 is supplied with power through four wires 106 to generate heat, and the heater 105 is connected to the thermocouple 118 and the temperature display section 11.
The temperature is monitored by 9. 111 is a vacuum gauge.

112〜115は原料ガス供給ラインであり、不図示の
ボンベ及びマスフローコントローラーヲ介して原料ガス
は供給される。120は原料ガス導入管、116は開度
調整機(1・1を有するυF気気孔ある。
112 to 115 are raw material gas supply lines, and raw material gas is supplied via a cylinder and a mass flow controller (not shown). 120 is a raw material gas introduction pipe, and 116 is an opening adjustment device (υF air hole having a diameter of 1.1).

本発明方法を実施するにあたって、基体を加熱する場合
には、基体加熱温度は好ましくは30〜450℃、より
好ましくは50〜350℃であることが望ましいが、成
膜時に発熱体103からの発熱量が大きいときには、ヒ
ーター105の出力は成膜開始時までの基体加熱処理の
為の出力より大幅に低下させることが可能であり、条件
によってはヒーターを切ることも可能である。
When heating the substrate in carrying out the method of the present invention, the substrate heating temperature is preferably 30 to 450°C, more preferably 50 to 350°C, but heat generation from the heating element 103 during film formation When the amount is large, the output of the heater 105 can be significantly lowered than the output for substrate heat treatment up to the start of film formation, and depending on the conditions, it is also possible to turn off the heater.

ケイ素とハロゲノを含む化合物のガスは、タングステン
フィラメントから成る発熱体103上を通過する際、熱
解離反応によって活性化され:5IF2の如き前駆体を
生成する0 ケイ素とハロゲノを含む化合物のガスとともに導入され
る水素ガスは、同様にタングステンフィラメントから成
る発熱体103上を通過する際、その触媒作用により活
性化され、活性化水素等となり、これらが前記した前駆
体と反応することにより、該発熱体103の上下に配設
された2組の基体上に所望の堆積膜が形成される。
When the gas of the compound containing silicon and halogeno is passed over the heating element 103 consisting of a tungsten filament, it is activated by a thermal dissociation reaction to produce a precursor such as 5IF2. When the generated hydrogen gas passes over the heating element 103, which is also made of a tungsten filament, it is activated by the catalytic action of the heating element 103 to become activated hydrogen, etc., and these react with the aforementioned precursors to generate the heating element. Desired deposited films are formed on two sets of substrates disposed above and below 103.

まず、幅30crn1長さ5 m s厚さ0.2簡のス
テンレスホイル製基体を送り出し機構109及び巻き取
V+i&構110に載置し、基体加熱台104全250
℃に加熱しなから成膜室101内’1lo−’Torr
に減圧した。
First, a stainless foil substrate having a width of 30 crn, a length of 5 ms, and a thickness of 0.2 sq.
The inside of the film forming chamber 101 was heated to 1lo-'Torr.
The pressure was reduced to

そこで、不図示のボンベから512F6を原料ガス供給
ライン112よ!l140 secmで、5lF4jf
スで4000 ppmに希釈したPF5−ガスf 20
 secmでガス供給ライン113より、■12ガス1
00 secm全ガス供給ライン114よジ供給し、導
入管120より成りQ室101内へ尋人した。原料ガス
の導入開始と同時にタングステンフィラメントよす成ル
発熱体103を約1700℃に加熱し、基体加熱台10
4の温度設定を150℃とし、基体を摺動速度20 c
m /口Cで摺動させ、ステンレスボイル製基体上に約
500Xのn型のa−8t(H,X) N 404を成
膜した。成膜時の内圧は排気孔の開度を調整し% 0.
7 Torrとした。
Therefore, 512F6 is supplied to the raw material gas supply line 112 from a cylinder (not shown)! l140 sec, 5lF4jf
PF5-gas f20 diluted to 4000 ppm with
■12 gas 1 from gas supply line 113 with secm
00 sec all of the gas was supplied through the supply line 114 and into the Q chamber 101 through the introduction pipe 120. At the same time as the introduction of the raw material gas starts, the tungsten filament heating element 103 is heated to about 1700°C, and the base heating table 10 is heated.
The temperature setting in step 4 was 150°C, and the sliding speed of the base was 20c.
A film of about 500X n-type a-8t (H, The internal pressure during film formation was adjusted by adjusting the opening degree of the exhaust hole.
It was set to 7 Torr.

次に、SIFガスで希釈したPF5ガスの供給を止め、
812F6ガスの流M k 80 secm N 1−
12ガスの流+i全180 secmとし、摺動方向を
逆転δせ摺動速度を3 cm/ secとし、発熱体1
03を約1800℃に加熱し、n型のa−8t(H,X
) HQ404上に約5000Xの1型のa−8t(I
i、X)膜405i成膜した。成膜時の内圧はQ、 5
 Torrとした。
Next, stop the supply of PF5 gas diluted with SIF gas,
812F6 gas flow M k 80 sec N 1-
12 Gas flow + i total 180 sec, sliding direction reversed δ, sliding speed 3 cm/sec, heating element 1
03 to about 1800℃ to form n-type a-8t (H,
) Type 1 a-8t (I
i, X) A film 405i was formed. The internal pressure during film formation is Q, 5
Torr.

次に、S i 2F6ガスのff’c、 m k 30
 secm % H2ガスの流It 全80 accm
、5IF4で2000 ppmに希釈したI3F、ガス
k 15 secmで再入し、再び摺動方向を逆転させ
摺動速度を25α/Seeとし、発熱体103全約17
00℃に加熱し成膜した。成膜時の内圧は0.7 To
rrとした。その結果l型のa−8t()l、X)膜4
05の上に約300Xのp型IL−8l(H,X)膜4
06を形成した。
Next, ff'c of S i 2F6 gas, m k 30
secm % H2 gas flow It total 80 accm
, I3F diluted to 2000 ppm with 5IF4 is re-entered with gas k 15 sec, the sliding direction is reversed again, the sliding speed is set to 25α/See, and the total heating element 103 is approximately 17
A film was formed by heating to 00°C. The internal pressure during film formation was 0.7 To
It was set as rr. As a result, the l-type a-8t()l,X) film 4
Approximately 300X p-type IL-8l (H,X) film 4 on top of 05
06 was formed.

次いで上記方法でイ↓)られた上、下20−ルのPIM
型のa−81(H,X) NA層膜を用い、o −/I
/ y −。
Next, the PIM of the upper and lower 20-rings was created using the above method.
Using a-81(H,X) NA layer film of the type, o −/I
/y-.

−ル(Roll to Roll )連続モジュール化
装置にて20αX30zの太陽電池モジュールを作成し
た。
- A 20α×30z solar cell module was created using a Roll to Roll continuous modularization device.

ITOM側よr) AMI (100mW/cm” )
光照射を行ったところ、変換効率で従来品よりも15%
以上、開放端電圧で従来品よりも10チ以上、短絡電流
で従来品よりも、10チ以上の特性向上が認められた。
ITOM side) AMI (100mW/cm”)
When irradiated with light, the conversion efficiency was 15% higher than conventional products.
As described above, it was confirmed that the characteristics were improved by 10 cm or more over the conventional product in terms of open-circuit voltage and by 10 cm or more over the conventional product in short-circuit current.

また、上、下20−ルから得られた太陽電池モジュール
の特性のバラツキは5係以内にp]まりた。
Moreover, the variation in the characteristics of the solar cell modules obtained from the upper and lower 20-meters was within a factor of 5.

実施例2 Si F  ガスの+titを80 secm % G
e2F6ガスの流ja k 5 secm s H2ガ
スのHjtkを200 secms発熱体103を約1
700℃に加熱し、l型のa−8t:龜(R,X)換金
成膜した以外は実施例1と同様にしてPIN型のa −
8i (f(、X) / a −8i : Ge (H
,X)/a −81(H,X)積層膜全形成した。次い
で、実施例1と同様に20crnX30口の太陽′【に
池モジュールを作製した。
Example 2 +tit of Si F gas is 80 sec % G
e2F6 gas flow ja k 5 secm s H2 gas Hjtk 200 secms Heating element 103 approximately 1
A PIN type a-
8i (f(,X)/a −8i : Ge (H
, X)/a -81(H,X) laminated film was completely formed. Next, in the same manner as in Example 1, a solar module of 20 crn x 30 ports was fabricated.

ITO膜(;ilよりAM 1 (100mW/cm”
 )光照射を行ったところ、涙膜効率で従来品よりも1
796以上、開放端電圧で従来品よりも10係以上、短
絡電流で従来品よりも10係以上の特性向上が認められ
た。また、上、下20−ルから得られた太陽−池モジュ
ールの特性のバラツキは5%以内に納まった。
AM 1 (100mW/cm”
) When irradiated with light, the tear film efficiency was 1% higher than the conventional product.
796 or more, the characteristics were improved by more than 10 factors compared to the conventional product in terms of open circuit voltage and by more than 10 factors compared to the conventional product in terms of short circuit current. Moreover, the variation in the characteristics of the solar-pond modules obtained from the upper and lower 20-meters was within 5%.

実施例3〜6 第1表に実施例1と同様の製造方法で作製した太陽電池
モジュールの装造条件及びその評価を示す。いずれも従
来品よりも特性向上が認められた。
Examples 3 to 6 Table 1 shows the mounting conditions and evaluation of solar cell modules manufactured by the same manufacturing method as Example 1. In both cases, improved properties were observed compared to conventional products.

実施例7 実施例1において、成膜用の基体摺動機構部を第3図(
、)に示す4組の摺動機構を有するものに替えsn型の
a−3l(H,X) 11は5t2F6ガス流量60s
ccmsl−1゜ガス流’4150 secm N S
iF4で4000ppmに希釈したPF5ガス流址30
 secmにて成膜し、1型のa−8l(H,X) M
はSi2F6ガス流ia:100 secm 。
Example 7 In Example 1, the base sliding mechanism for film formation is shown in Figure 3 (
, ) was replaced with the one with the four sliding mechanisms shown in sn type a-3l (H,X) 11 is 5t2F6 gas flow rate 60s
ccmsl-1°gas flow'4150 secm N S
PF5 gas stream diluted to 4000 ppm with iF4 30
The film was deposited at secm, type 1 a-8l (H,X) M
is Si2F6 gas flow ia: 100 sec.

H2ガス流量240 secmにて成膜し、p型のa−
st(u、x) 膜は512F6ガス流’1tr 50
 gccm s H2ガス流it 120 secm 
% SiF4で20001)l)mに希釈したBF3ガ
ス流1tE 25 secmにて成膜した。なお箋成膜
に際し発熱体1゛03の温度は全て1700℃とした。
The film was formed at a H2 gas flow rate of 240 sec, and a p-type a-
st(u,x) membrane is 512F6 gas flow'1tr 50
gccm s H2 gas flow it 120 secm
The film was formed using a BF3 gas flow diluted to 20,001) l)m with % SiF4 at a flow rate of 1tE 25 sec. Note that during the film formation, the temperature of the heating element 1'03 was all set to 1700°C.

次に、上記方法によって得られた40−ルのPIN型の
a −8i (H,X) 稍J−膜を用いて、ロアにツ
ーロール(Roll to Roll )連続モジュー
ル化装置により20crnX3ozの太陽電池モジュー
ルを作製した。
Next, using the 40-L PIN type a-8i (H, was created.

そして、ITO膜側よジAM 1 (100mW/cm
” )光照射全行なったところ、変換効率で従来品よジ
も12俤以上、開放端′ぼ圧で従来品よりも8≠以上、
短絡電流で従来品よりも5係以上の特性向上が認められ
た。
Then, the ITO film side is deflected AM 1 (100mW/cm
”) After full light irradiation, the conversion efficiency was more than 12 times higher than the conventional product, and the open end pressure was 8≠ more than the conventional product.
A characteristic improvement of more than 5 factors was observed in short-circuit current compared to conventional products.

また、40−ルから得られた太陽電池モジュールの特性
のバラツキは5チ以内に納1った。なお、第3図(a)
において、301は第2図(、)に示すタングステンフ
ィラメントよりなる発熱体、302はステンレスホイル
製ベルト状基体、303は基体加熱台を示す。
Further, the variation in the characteristics of the solar cell modules obtained from 40 mm was within 5 mm. In addition, Fig. 3(a)
In the figure, 301 is a heating element made of a tungsten filament shown in FIG.

実施例8 S12F6ガス流量を100 seem z GeF4
ガスOIf、iitを158eem N H2ガス流t
hff 220 secm )Q熱体103を約180
0℃に加熱し、l型のa−8i :Ge(H,X)膜を
成膜した以外は実施例7と同bRにしてPIN型のa−
8i (H,X)/a−8i : Go (H,X)/
a −8i (H,X)積層膜を40−ル形成した。次
いで実施例1と同様にして20 cm X 30 cm
の太陽電池モノニール全作製した。
Example 8 S12F6 gas flow rate 100 seem z GeF4
Gas OIf, iit 158eem N H2 gas flow t
hff 220 sec) Q heating element 103 about 180
A PIN type a-
8i (H,X)/a-8i: Go (H,X)/
A 40-layer a-8i (H,X) laminated film was formed. Then, in the same manner as in Example 1, a 20 cm x 30 cm
The solar cell monoyl was completely fabricated.

そして、ITOIIQ側よ”9・AMl (100mW
/cm2)光照射を行なったところ、変換効率で従来品
よりも15%以上、開放端電圧で従来品よジも10L4
以上、短絡電流で従来品よりも8チ以上の特性向上が認
められた。
And, ITOIIQ side, “9・AMl (100mW
/cm2) When irradiated with light, the conversion efficiency was 15% higher than the conventional product, and the open circuit voltage was 10L4 higher than the conventional product.
As described above, it was confirmed that the short-circuit current was improved by more than 8 inches compared to the conventional product.

また、40−ルから得られた太陽電池モジュールの特性
のバラツキは5チ以内に納まった。なお、発熱体として
は第2図(C)に示す形のW −Moよりなるものを用
いた。
Moreover, the variation in the characteristics of the solar cell modules obtained from 40 mm was within 5 mm. The heating element made of W-Mo was used as shown in FIG. 2(C).

実施例9 第1図において、上下2組の基体摺動装置ff ’e、
6本の円部状基体が設置可能な第3図(b)に示す基体
保持装置に替え、第5図に示す如き層構成のドラム状電
子写真用像形成部材を作製した。なお、第3図(b)に
おいて、311は第2図(C)に示す形状のタングステ
ンメツシュよりなる発熱体、312はAtシリンダー状
基体、313は基体加熱用ヒーターでめる。成膜室10
1内にAtシリンダー状基体6本全設置し、基体加熱用
ヒーターによジ約250℃に加熱しながら内圧を10 
 Torrに減圧した。
Embodiment 9 In FIG. 1, two sets of upper and lower base sliding devices ff'e,
In place of the substrate holding device shown in FIG. 3(b) in which six circular substrates can be installed, a drum-shaped electrophotographic image forming member having a layer structure as shown in FIG. 5 was produced. In FIG. 3(b), 311 is a heating element made of tungsten mesh having the shape shown in FIG. 2(C), 312 is an At cylindrical base, and 313 is a heater for heating the base. Film forming chamber 10
All six At cylindrical substrates were installed in a chamber of 1, and the internal pressure was increased to 10℃ while heating the substrates to approximately 250℃ using a heater for heating the substrates.
The pressure was reduced to Torr.

不図示のd−ンペから812F6ヲ原料ガス供給ライン
112より流量60 secmで、SIF’4fスで3
000 ppmに希釈したBF3ガスを流t 25 s
CCmでガス供給ライン113よジ、H2ガスを流量1
50 secmでガス供給ライン114よジ供給し、導
入g120より成膜室101内へ尋人した。原料ガスの
導入開始と同時にタングステンメツ・ンユよジなる発熱
体103全約1600℃に加熱し、基体加熱用ヒーター
の温度を150℃に設定し、体刑を回転させなからAL
シリンダー状状体体上P+型のa−8l(i(、X)膜
502f?r、成膜した。成膜時の内圧は排気孔の開度
′5r、調整して0.6 Torrとした。
A flow rate of 60 sec from the 812F6 raw material gas supply line 112 from the d-amp (not shown) is 3 at SIF'4f.
BF3 gas diluted to 000 ppm was flowed for t 25 s.
At CCm, connect the gas supply line 113 and supply H2 gas at a flow rate of 1.
The gas was supplied through the gas supply line 114 at a rate of 50 sec, and introduced into the film forming chamber 101 through the introduction g120. At the same time as the introduction of raw material gas starts, the tungsten heating element 103 is heated to approximately 1600°C, the temperature of the heater for heating the substrate is set to 150°C, and the body is heated without rotating.
A P+ type a-8l (i(, .

次に、5IF4ガスで為釈したBF3ガスの供給全土め
、812F6ガスの流M p 120 secm N 
j(2ガスの流i k 250 secmとし、発熱体
103會約1800℃に加熱し、P+型のa−8t(H
,X) g 502上に約18 μmのノンドープのa
−8l(H,X) jQ 503 k成膜した。なお、
成膜時の内圧は0.5Torrとした。
Next, the total supply of BF3 gas diluted with 5IF4 gas, the flow of 812F6 gas M p 120 secm N
j (2 gas flow i k 250 sec, heating element 103 heated to about 1800°C, P+ type a-8t (H
,X) About 18 μm of non-doped a on g 502
-8l(H,X)jQ 503k film was formed. In addition,
The internal pressure during film formation was 0.5 Torr.

比較例I S1□F6.H2,B2H6の各ガスケ便用して13.
56MHzの冒周波装置を41;イえた電数的なプラズ
マCVD法により、第1図に示す層構成のドラム状電子
写真用形成部材を形成した。
Comparative Example I S1□F6. 13.For each gasket of H2, B2H6.
A drum-shaped electrophotographic forming member having the layer structure shown in FIG. 1 was formed by an electronic plasma CVD method using a 56 MHz high-frequency device.

実施例9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?、第2表に示す。
Manufacturing conditions and performance of drum-shaped electrophotographic image forming members obtained in Example 9 and Comparative Example 1? , shown in Table 2.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の堆8を膜形成装置によれば、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、thi産化が可能となる。また、特に基体保持手
段を発熱体の周囲すべてに設置dすることにより犬面槓
に亘って堆積膜を形成することが容易となり、再現性良
く高効率で堆積膜?f一連続形成することができ、膜形
成条件の管理の簡素化、膜のM’fM化を容易に達成す
ることができる。
According to the film forming apparatus of the present invention, the desired electrical, optical, photoconductive and mechanical properties of the formed film are improved, making it possible to produce thi. In addition, especially by installing the substrate holding means all around the heating element, it becomes easy to form a deposited film over the dog surface, and the deposited film can be deposited with good reproducibility and high efficiency. It is possible to form one film continuously, simplify the management of film formation conditions, and easily achieve M'fM of the film.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の堆8¥膜形成装置の1構成例の模式的
構成図でるる。第2図は本発明において用いられる発熱
体の模式的構成図である。第3図は本発明の堆積膜形成
装置において設置される基体の模式的構成図である。 第4図は本発明装置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める。 第5図tま本発明を用いて製造される電子写真用像形成
部材の構成例全説明するための模式図で必る。 101・・・成膜室、102,302・・・ベルト状基
体、103・・・発熱体、104.303・・・基体加
熱台、105・・・ヒーター、106.117・・・導
線、107・・・電源、108・・・基体支持ローラー
、109・・・送り出し機構、110・・・巻き取り機
構、111・・・真空計、112〜115・・・原料ガ
ス供給ライン、116・・・排気孔、118・・・熱電
対、119・・・温度表示部、120・・・導入管、2
01,203,205゜301.311・・・発熱体、
202.206・・・導′屯部材、204・・・穴、3
12・・・円筒状基体、313・・・基体/J11熱用
ヒータ゛−1401・・・基体、402・・・薄膜電極
、404・・・n型半棉体層(p型半導体l脅)、40
5・・・n型半導体層、406・・・p型半尋体層(n
型半導体層)、504・・・電子写真用像形成部材、5
01・・・基体、502・・・中間層、503・・・感
光層。 出 願人 キャノン株式会社
FIG. 1 is a schematic diagram of one example of the structure of a film forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram of a heating element used in the present invention. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a substrate installed in the deposited film forming apparatus of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a configuration example of a PIN diode manufactured using the apparatus of the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram for fully explaining an example of the structure of an electrophotographic image forming member manufactured using the present invention. 101... Film forming chamber, 102, 302... Belt-shaped substrate, 103... Heating element, 104.303... Substrate heating table, 105... Heater, 106.117... Conductive wire, 107 ...Power source, 108...Substrate support roller, 109...Feeding mechanism, 110... Winding mechanism, 111...Vacuum gauge, 112-115... Raw material gas supply line, 116... Exhaust hole, 118...Thermocouple, 119...Temperature display section, 120...Introduction pipe, 2
01,203,205°301.311...Heating element,
202.206...Guiding member, 204...Hole, 3
12... Cylindrical substrate, 313... Base/J11 thermal heater-1401... Base, 402... Thin film electrode, 404... N-type semi-diamond layer (p-type semiconductor l threat), 40
5...n-type semiconductor layer, 406...p-type semiconducting layer (n
type semiconductor layer), 504... electrophotographic image forming member, 5
01...Substrate, 502...Intermediate layer, 503...Photosensitive layer. Applicant Canon Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  堆積膜形成用の原料ガスを励起して堆積膜形成用の原
料となる前駆体又は/及び前記前駆体と相互作用をする
活性種を生成させるための遷移金属元素の単体又は合金
より成る発熱体と、基体上に堆積膜を形成する為の成膜
室とを備える堆積膜形成装置において、前記成膜室の内
部に前記発熱体が配置されており、該発熱体の周囲に基
体を回転乃至は摺動させ得る基体保持手段が複数配置さ
れていることを特徴とする堆積膜形成装置。
A heating element made of a single transition metal element or an alloy for exciting a raw material gas for forming a deposited film to generate a precursor that becomes a raw material for forming a deposited film and/or an active species that interacts with the precursor. and a film forming chamber for forming a deposited film on a substrate, the heating element is disposed inside the film forming chamber, and the substrate is rotated or rotated around the heating element. A deposited film forming apparatus characterized in that a plurality of slidable substrate holding means are arranged.
JP63-38728A 1987-03-06 1988-02-23 Deposited film forming equipment Pending JPH01731A (en)

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Publications (2)

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