JPS59131511A - アモルフアスシリコン膜の成膜方法 - Google Patents
アモルフアスシリコン膜の成膜方法Info
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- JPS59131511A JPS59131511A JP58004269A JP426983A JPS59131511A JP S59131511 A JPS59131511 A JP S59131511A JP 58004269 A JP58004269 A JP 58004269A JP 426983 A JP426983 A JP 426983A JP S59131511 A JPS59131511 A JP S59131511A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、電子写真感光体として良好な膜特性を示し、
かつ、成膜速度の速いアモルファスシリコン膜＝を成ｇ
−ｉる、アモルファスシリコン膜の方法に関する。
かつ、成膜速度の速いアモルファスシリコン膜＝を成ｇ
−ｉる、アモルファスシリコン膜の方法に関する。
アモルファスシリコン膜は、電子写真感光体、太陽電池
あるいは光電変換素子への応用が期待れ、その成膜方法
としては一般にはグロー放電を利用したＣＶＤ法が知ら
れている。
あるいは光電変換素子への応用が期待れ、その成膜方法
としては一般にはグロー放電を利用したＣＶＤ法が知ら
れている。
すなわち、従来のアモルファスシリコン膜、たとえばア
モルファスシリコン感光体の成膜方法では、真空状態に
減圧された反応容器内に導電性基体と対向電極を設けて
、５ｉＨ４（シラン）又はＳｉ２Ｈ６ジシラン等のシリ
コン（以下、Ｓｉと略記）を含むガスを反応容器内に導
入し、対向電極と導電性基体との間に直流電力、又は１
３．５６ ＭＨｚの高周波電力を印加して、Ｓｉを含む
ガスのプラズマを生起させて反応させ、導電性基体上に
アモルファスシリコン感光体を成膜していた。ところが
、単に対向電極と導電性基板との間に電力を印加してＳ
ｔ ｋ含むガスのプラズマを生成して成膜する方法では
、印加する電力を大きくしないと多くのラジカルを生成
することが困難であるので、成膜速度が最大でも３μｍ
／時間以下しか得られなかった。
モルファスシリコン感光体の成膜方法では、真空状態に
減圧された反応容器内に導電性基体と対向電極を設けて
、５ｉＨ４（シラン）又はＳｉ２Ｈ６ジシラン等のシリ
コン（以下、Ｓｉと略記）を含むガスを反応容器内に導
入し、対向電極と導電性基体との間に直流電力、又は１
３．５６ ＭＨｚの高周波電力を印加して、Ｓｉを含む
ガスのプラズマを生起させて反応させ、導電性基体上に
アモルファスシリコン感光体を成膜していた。ところが
、単に対向電極と導電性基板との間に電力を印加してＳ
ｔ ｋ含むガスのプラズマを生成して成膜する方法では
、印加する電力を大きくしないと多くのラジカルを生成
することが困難であるので、成膜速度が最大でも３μｍ
／時間以下しか得られなかった。
従って、最低でも２０／μｍの膜厚を要する電子写真感
光体としてアモルファスシリコン（以下ａＳｉと略記す
る）膜を用いるには、少なくとも６時間の成膜時間を必
要とし、量産性に問題があった。そこで、成膜速度を上
げる目的で印加する電力を大きくするとＳｉを含むガス
の気相反応によって粉状のＳｊの副生成物が生じて排気
系の目づまりを生じたり、大電力によって成膜されたａ
−３ｉ膜中に、Ｓ １−Ｈ−結合よりも５ｔ−Ｈ２結合
が多く生成されてしまい光電特性が悪くなるという不具
合点があった。
光体としてアモルファスシリコン（以下ａＳｉと略記す
る）膜を用いるには、少なくとも６時間の成膜時間を必
要とし、量産性に問題があった。そこで、成膜速度を上
げる目的で印加する電力を大きくするとＳｉを含むガス
の気相反応によって粉状のＳｊの副生成物が生じて排気
系の目づまりを生じたり、大電力によって成膜されたａ
−３ｉ膜中に、Ｓ １−Ｈ−結合よりも５ｔ−Ｈ２結合
が多く生成されてしまい光電特性が悪くなるという不具
合点があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので高速成
膜が可能でかつ電子写真感光体としても膜特性の良好な
ａ−８ｉ膜の成膜方法を提供することを目的とする。
膜が可能でかつ電子写真感光体としても膜特性の良好な
ａ−８ｉ膜の成膜方法を提供することを目的とする。
本発明は上述した目的を達成するために、予じめ励起さ
れたガスを反応容器内に導入することによって、膜特性
を良好に保ちつつ高速成膜を可能にしたものである。
れたガスを反応容器内に導入することによって、膜特性
を良好に保ちつつ高速成膜を可能にしたものである。
以下本発明の詳細な説明する。
すなわち、ＳｉＨ４又は５ｉｚＨ６等ノＳｉ’ｅ含むガ
スを真空状態に減圧された反応容器内に導入すると同時
に、これらのガスとは別系統で、あらかじめ励起された
Ｎラジカル又はＳｔ Ｈｎ （ｎ＝１．２．３）ｉ、こ
の反応容器内に導入する事によって、 ＊ Ｈ＋５ｆＨ４→ＳｉＨ＊＋Ｈ２＋２Ｈ 等の反応により、真空反応容器内の対向電極に直流又は
交番電力を印加しなくとも、Ｓｉを含むガスのラジカル
を生成し、成膜する事ができる。
スを真空状態に減圧された反応容器内に導入すると同時
に、これらのガスとは別系統で、あらかじめ励起された
Ｎラジカル又はＳｔ Ｈｎ （ｎ＝１．２．３）ｉ、こ
の反応容器内に導入する事によって、 ＊ Ｈ＋５ｆＨ４→ＳｉＨ＊＋Ｈ２＋２Ｈ 等の反応により、真空反応容器内の対向電極に直流又は
交番電力を印加しなくとも、Ｓｉを含むガスのラジカル
を生成し、成膜する事ができる。
Ｓｉを含むガス及び前励起されたＮラジカル又はＳｉ
Ｈｎ （ｎ＝１．２．３ ）ラジカルを反応容器内へ′
導入し、導電性基板と対向電極との間に直流又は交番電
力を印加すれば、Ｓｉを含むガスのより多くのラジカル
を生じ、しかもそのラジカル中に多くの５ｉ−Ｎラジカ
ルが含まれているため高速成膜が可能でかつ光導電性の
良好なａ −８ｉ悪感光と有用なアモルファスシリコン
換金成膜できる。
Ｈｎ （ｎ＝１．２．３ ）ラジカルを反応容器内へ′
導入し、導電性基板と対向電極との間に直流又は交番電
力を印加すれば、Ｓｉを含むガスのより多くのラジカル
を生じ、しかもそのラジカル中に多くの５ｉ−Ｎラジカ
ルが含まれているため高速成膜が可能でかつ光導電性の
良好なａ −８ｉ悪感光と有用なアモルファスシリコン
換金成膜できる。
また、Ｓｔ ｋ含むガス及び前励起されたＮラジカルと
Ｎラジカルとを反応容器内へ導入し、導電性基板と対向
電極との間との間に、直流又は交番電力を印加すれば、
ＮラジカルとＳｉ ’ｆｃ含むガスの反応によってＳｔ
ｋ含むガスの多くのラジカルが反応容器内で発生す
ると同時に、通常Ｓｔ ｆ含むガスとＮ２ガスに電力を
印加した時に発生しにくいＮラジカルがあらかじめ前励
起して反応容器内に導入されているため成膜された膜中
に効率良くＮ原子を取り込む事が可能となる。そして、
この膜中に効率良くＮ原子を取込むことによって通常の
ａ−８，ｉ：Ｈ膜では、達成できなかった電子写真感光
体として必要な高抵抗の膜が形成されるのである。
Ｎラジカルとを反応容器内へ導入し、導電性基板と対向
電極との間との間に、直流又は交番電力を印加すれば、
ＮラジカルとＳｉ ’ｆｃ含むガスの反応によってＳｔ
ｋ含むガスの多くのラジカルが反応容器内で発生す
ると同時に、通常Ｓｔ ｆ含むガスとＮ２ガスに電力を
印加した時に発生しにくいＮラジカルがあらかじめ前励
起して反応容器内に導入されているため成膜された膜中
に効率良くＮ原子を取り込む事が可能となる。そして、
この膜中に効率良くＮ原子を取込むことによって通常の
ａ−８，ｉ：Ｈ膜では、達成できなかった電子写真感光
体として必要な高抵抗の膜が形成されるのである。
ガスの前励起の方法としては、高周波、マイクロ波もし
くはレーザービーム等の電磁波による励起又は直流電力
の印加による励起が良好であるが、以下に示す実施例で
はマイクロ波で励起した。
くはレーザービーム等の電磁波による励起又は直流電力
の印加による励起が良好であるが、以下に示す実施例で
はマイクロ波で励起した。
次に第１図を参照して、本実施例に使用した成膜装置概
要を説明する。
要を説明する。
反応容器１内はまず、図示しない拡散ポンプ、回転ポン
プを１０−６ ｔｏｒｒの真空状態にされる０ 反応容器１は外部と遮断され、反応容器１内には、導電
性の基体（アルミニウム板が用いられた）２が、ヒータ
３上に支持されている。導電性の基体２は電気的に接地
され、かつヒータ３によって２２０°Ｃに加熱されてい
る。
プを１０−６ ｔｏｒｒの真空状態にされる０ 反応容器１は外部と遮断され、反応容器１内には、導電
性の基体（アルミニウム板が用いられた）２が、ヒータ
３上に支持されている。導電性の基体２は電気的に接地
され、かつヒータ３によって２２０°Ｃに加熱されてい
る。
基体２に対向して対向電極４が設けられている。この対
向電極４には１３．５６ＭＨ２の高周波電源５が接続さ
れている。
向電極４には１３．５６ＭＨ２の高周波電源５が接続さ
れている。
反応容器１の上方には第１の導入管５が接続され、バル
ブ６を介してＳｉ ｆ含む第１のガスが反応容器１内に
導入されるようになっている。
ブ６を介してＳｉ ｆ含む第１のガスが反応容器１内に
導入されるようになっている。
さらに、反応容器１の右方には第２の導入管７が接続さ
れ、この導入管７を介して第２のガスが導入されるよう
になっている。この導入管７はマイクロ波導波管８に連
結され、マイクロ波導波管８を介して第２のガスが導入
管７に導入される。第２のガスが導波管８を介して移送
される際に、マ、イクロ波印加部９によりマイクロ波が
印加され、第２のガスが分解されて励起される。
れ、この導入管７を介して第２のガスが導入されるよう
になっている。この導入管７はマイクロ波導波管８に連
結され、マイクロ波導波管８を介して第２のガスが導入
管７に導入される。第２のガスが導波管８を介して移送
される際に、マ、イクロ波印加部９によりマイクロ波が
印加され、第２のガスが分解されて励起される。
一方、反応室１の下方には排気管１０が設けられ、この
排気管１０はバルブ１１を介して、メカニカルブースタ
ーポンプ１２及−び回転ポンプ１３に接続されている。
排気管１０はバルブ１１を介して、メカニカルブースタ
ーポンプ１２及−び回転ポンプ１３に接続されている。
（実施例１）
まず、排気系を図示しない拡散ポンプ及び回転ポンプ側
に切換えて反応容器１内１１０−６ｔｏｒｒの真空状態
とする。次いで、ヒータ３を動作させて、基体２の温度
を２２０°Ｃに設定しておく。
に切換えて反応容器１内１１０−６ｔｏｒｒの真空状態
とする。次いで、ヒータ３を動作させて、基体２の温度
を２２０°Ｃに設定しておく。
しかして、バルブ６を開き、純シラン（ＳｉＨ４）ガス
を流量１５０ＳＣＣＭにて反応容器１内に導入管５から
導入する。同時に排気系を拡散ポンプ、回転ポンプ側か
らメカニカルブースターポンプ１２及び回転ポンプ１３
側に切りかえ、バルブ１１を全開にする。
を流量１５０ＳＣＣＭにて反応容器１内に導入管５から
導入する。同時に排気系を拡散ポンプ、回転ポンプ側か
らメカニカルブースターポンプ１２及び回転ポンプ１３
側に切りかえ、バルブ１１を全開にする。
一方では純度９９．９９％の水素（Ｈ２）ガスを流量５
０８ＣＣＭにて、マイクロ波導波管８全通して反応容器
１内に導入する。この時のマイクロ波印加部９から印加
したマイクロ波の周波数は２４５０ＭＨｚでありその電
力は３００Ｗであった。これによって、マイクロ波導波
管８を介しで導入される水素ガスは励起されＨラジカル
を生成するが、通常マイクロ波で励起されたＮラジカル
は真空度０．１〜１ ｔｏｒｒの雰囲気では、約３０ａ
ｎ毎秒程度輸送される事を確認している。
０８ＣＣＭにて、マイクロ波導波管８全通して反応容器
１内に導入する。この時のマイクロ波印加部９から印加
したマイクロ波の周波数は２４５０ＭＨｚでありその電
力は３００Ｗであった。これによって、マイクロ波導波
管８を介しで導入される水素ガスは励起されＨラジカル
を生成するが、通常マイクロ波で励起されたＮラジカル
は真空度０．１〜１ ｔｏｒｒの雰囲気では、約３０ａ
ｎ毎秒程度輸送される事を確認している。
そして、この実施例１では電源５を遮断し、電極４には
高周波電圧を印加せずに成膜を行なった。しかしてバル
ブ、１１を紋って反応容器１内の圧力が０．５ｔｏｒｒ
になる様に調整し１時開成膜を行なった。その後パルプ
６を閉じ、又、導波管８内への水素ガスの導入を止めて
反応容器１’ｉｌＯ’ｔｏｒｒの真空に引きなおす。さ
らにヒーター３の動作を停止して、基体２が１００°Ｃ
以下になるのを待って大気中へ取り出した。この時基体
２上に膜厚１．２μｍのａ Ｓ １ ： Ｈ膜１４を
得た。
高周波電圧を印加せずに成膜を行なった。しかしてバル
ブ、１１を紋って反応容器１内の圧力が０．５ｔｏｒｒ
になる様に調整し１時開成膜を行なった。その後パルプ
６を閉じ、又、導波管８内への水素ガスの導入を止めて
反応容器１’ｉｌＯ’ｔｏｒｒの真空に引きなおす。さ
らにヒーター３の動作を停止して、基体２が１００°Ｃ
以下になるのを待って大気中へ取り出した。この時基体
２上に膜厚１．２μｍのａ Ｓ １ ： Ｈ膜１４を
得た。
この実施例では、電極４に高周波電源５を印加すること
なく膜形成を行なっているので、反応室１内にプラズマ
を生成させていない０従って、膜形成速度は著しく低下
するおそれがあるが、上述のように、１．２μｍ／時間
の成膜速度が得られている。
なく膜形成を行なっているので、反応室１内にプラズマ
を生成させていない０従って、膜形成速度は著しく低下
するおそれがあるが、上述のように、１．２μｍ／時間
の成膜速度が得られている。
さらに、上述の方法で成膜されたａ −８ｉ ：Ｈ膜１
４は電子写真特性としても従来のものに比較しても遜色
はなかった。
４は電子写真特性としても従来のものに比較しても遜色
はなかった。
（実施例２）
実施例１と同様な条件で純シランガス（ＳｉＨＪ及び前
励起されたＮラジカルを反応容器１内に導入し、導電性
基体２と対向電極４との間に電源５により１３．５６
ＭＨｚの高周波電力５０Ｗを印加して１時間成膜した。
励起されたＮラジカルを反応容器１内に導入し、導電性
基体２と対向電極４との間に電源５により１３．５６
ＭＨｚの高周波電力５０Ｗを印加して１時間成膜した。
その後、上記実施例１と同様にガスの導入を止めヒータ
ー３の動作を停止して、導電性基体２が１００°Ｃ以下
になるのを待って大気中へ取り出した。この時のａ
Ｓ ｉ： Ｈ膜１４の膜厚は８μｍであった。
ー３の動作を停止して、導電性基体２が１００°Ｃ以下
になるのを待って大気中へ取り出した。この時のａ
Ｓ ｉ： Ｈ膜１４の膜厚は８μｍであった。
また、通常のＳｉＨ４ガスのみ（前励起されたＮラジカ
ルを導入しないとき）に５０Ｗ以上の高周波を印加した
場合のプラズマ下で生成されるＳ ｉ Ｈ４ラジカルの
プラズマ重合による粉状Ｓｉの副生成物が、本実施例２
の成膜時にはほとんど見られなかった。
ルを導入しないとき）に５０Ｗ以上の高周波を印加した
場合のプラズマ下で生成されるＳ ｉ Ｈ４ラジカルの
プラズマ重合による粉状Ｓｉの副生成物が、本実施例２
の成膜時にはほとんど見られなかった。
このようにしてａ−３ｉ：Ｈ膜１４が形成されたサンプ
ルの電気特性を測定したところ、暗抵抗で１０１１Ω図
、６３３ ｎｍの波長で１０１５ｐｈｏ ｔｏｎｓ ／
ｃｒｌの光照射をしたとき１０８Ω口の良好な明抵抗を
示した。
ルの電気特性を測定したところ、暗抵抗で１０１１Ω図
、６３３ ｎｍの波長で１０１５ｐｈｏ ｔｏｎｓ ／
ｃｒｌの光照射をしたとき１０８Ω口の良好な明抵抗を
示した。
（実施例３）
実施例１，２と同様に反応容器１内を１０ ｔｏｒｒ
の真空に引き、導電性基体２を２２０°Ｃに昇温した後
パルプ６を開にして純シラン（ＳｉＨ４）ガスを流量１
８０ＳＣＣＭで反応容器１内に導入する。
の真空に引き、導電性基体２を２２０°Ｃに昇温した後
パルプ６を開にして純シラン（ＳｉＨ４）ガスを流量１
８０ＳＣＣＭで反応容器１内に導入する。
また、マイクロ波で前励起し友、Ｎラジカルを流量５０
ＳＣＣＭで、さらにＳｉｇｎラジカルを流量１１００５
ＣＣで、ともに導波管８を介して反応容器１内へ導入し
た○ パルプ１１で排気能力を調節して反応容器１内の圧力が
０．４ｔｏｒｒになるのを待って、対向電極４と導電性
基体２との間に１３．５６ＭＨｚの高周波電力５０Ｗ’
ｅ印加、て、１時開成膜を行なった。
ＳＣＣＭで、さらにＳｉｇｎラジカルを流量１１００５
ＣＣで、ともに導波管８を介して反応容器１内へ導入し
た○ パルプ１１で排気能力を調節して反応容器１内の圧力が
０．４ｔｏｒｒになるのを待って、対向電極４と導電性
基体２との間に１３．５６ＭＨｚの高周波電力５０Ｗ’
ｅ印加、て、１時開成膜を行なった。
次いで実施例１，２と同様な方法で、ガス全土め、導電
性基体２の温度が１．００°Ｃ以下に冷えるのを待って
大気中へ取り出した。
性基体２の温度が１．００°Ｃ以下に冷えるのを待って
大気中へ取り出した。
このようにして成膜されたａ−８ｉ：Ｈ膜１４を測定し
たところ、膜厚は１５μｍであり、電気特性は、暗抵抗
か１０ Ｑ■、６３３Ωｍの波長で１０１５ｐｈｏｔｏ
ｎｓ／ｃ４の光照射のとき１０１０７ａの明抵抗を示し
た○ （実施例４） 実施例１．２．３と同様反応容器１内を１０ ｔｏｒ
ｒの真空に引き、導電性基体２ｉ２２０°Ｃに昇温した
後、パルプ６を開にし純シラン（ＳｉＨ４）ガスを流量
１８０ＳＣＣＭで１．さらに、ガス流量比でＢ ２ Ｈ
６／ Ｓ ｉ Ｈ４＝ ２ Ｘ １０ ’の、Ｈ２で
希釈した８ ２ Ｈ６／Ｈ２ガス全反応答器ｌ内に導入
する。
たところ、膜厚は１５μｍであり、電気特性は、暗抵抗
か１０ Ｑ■、６３３Ωｍの波長で１０１５ｐｈｏｔｏ
ｎｓ／ｃ４の光照射のとき１０１０７ａの明抵抗を示し
た○ （実施例４） 実施例１．２．３と同様反応容器１内を１０ ｔｏｒ
ｒの真空に引き、導電性基体２ｉ２２０°Ｃに昇温した
後、パルプ６を開にし純シラン（ＳｉＨ４）ガスを流量
１８０ＳＣＣＭで１．さらに、ガス流量比でＢ ２ Ｈ
６／ Ｓ ｉ Ｈ４＝ ２ Ｘ １０ ’の、Ｈ２で
希釈した８ ２ Ｈ６／Ｈ２ガス全反応答器ｌ内に導入
する。
実施例１と同じマイクロ波励起の条件で、前励起したＮ
ラジカルを流量５０ ＳＣＣＭで、さらにはＮラジカル
を流量５０ ＳＣＣＭで、共に導波管８を介して反応容
器１内へ導入した。
ラジカルを流量５０ ＳＣＣＭで、さらにはＮラジカル
を流量５０ ＳＣＣＭで、共に導波管８を介して反応容
器１内へ導入した。
パルプ１１の開閉を調節］−で反応容器１内の圧力が０
．５ｔｏｒｒになるのを待って、対向電極４と導電性基
体２との間に１３．５６ ＭＨｚの高層波動５０Ｗを印
加して、１時間成膜を行なったＯ実施例１．２．３と同
様な方法でガスを止め導電性基体２の温度が１００°Ｃ
以下になるのを待って大気中へ取り出した。得られたａ
−８ｉ膜１４の膜厚は実施例３と同じ１５μｍであった
が、電気特性を測定したところ、暗抵抗で１０１３Ω、
口の高抵抗を得、さらに、５３３ ｎｍの波長で１０１
５ｐ、ｈ ｏ ｔ ｏ ｎ Ｓ／ｃｔｄの光照射に対し
て１０ Ω、（２）の明抵抗を示した。
．５ｔｏｒｒになるのを待って、対向電極４と導電性基
体２との間に１３．５６ ＭＨｚの高層波動５０Ｗを印
加して、１時間成膜を行なったＯ実施例１．２．３と同
様な方法でガスを止め導電性基体２の温度が１００°Ｃ
以下になるのを待って大気中へ取り出した。得られたａ
−８ｉ膜１４の膜厚は実施例３と同じ１５μｍであった
が、電気特性を測定したところ、暗抵抗で１０１３Ω、
口の高抵抗を得、さらに、５３３ ｎｍの波長で１０１
５ｐ、ｈ ｏ ｔ ｏ ｎ Ｓ／ｃｔｄの光照射に対し
て１０ Ω、（２）の明抵抗を示した。
なお、上述実施例１〜４では、いずれも第１図に示ｌ−
た、平板状の基体２にａ−８ｉ膜１４の成膜を行なう成
膜装置を利用したが、実際の電子写真用感光体に供する
場合は、円筒状基体を利用することが多い。この場合は
、第１図に示した装置よりも、第２図に示した装置を使
用して成膜を行なうのが有利である。
た、平板状の基体２にａ−８ｉ膜１４の成膜を行なう成
膜装置を利用したが、実際の電子写真用感光体に供する
場合は、円筒状基体を利用することが多い。この場合は
、第１図に示した装置よりも、第２図に示した装置を使
用して成膜を行なうのが有利である。
すなわち、基台１５上（・ては、反応室１６を形成する
円筒状のケーシング１７が、基台１５に対して着脱可能
に取付けられている。基台１５には、さらに基体載置台
１８が回転自在に支持されている。載置台１８にはシャ
フト１９を介してギア２０が取付けられている。このギ
ア２０は、モータ２１に取付けられたギア２２と噛合し
ている。
円筒状のケーシング１７が、基台１５に対して着脱可能
に取付けられている。基台１５には、さらに基体載置台
１８が回転自在に支持されている。載置台１８にはシャ
フト１９を介してギア２０が取付けられている。このギ
ア２０は、モータ２１に取付けられたギア２２と噛合し
ている。
一方、ケーシング１７の内面に沿ってガス導入管２３が
設けられている。ガス導入管２３ば、第１の導入系統で
ある導入管２４に連通してお枠、反応室１６の中心部に
向って複数のガス噴出口２３ａを有している。また第２
の導入系統である導入管２５．２６が反応室１６に連通
している。さらに、この導入管２３は電極としての機能
を兼用しており、高周波電源２７が接続されている。
設けられている。ガス導入管２３ば、第１の導入系統で
ある導入管２４に連通してお枠、反応室１６の中心部に
向って複数のガス噴出口２３ａを有している。また第２
の導入系統である導入管２５．２６が反応室１６に連通
している。さらに、この導入管２３は電極としての機能
を兼用しており、高周波電源２７が接続されている。
また、載置台１８には導電性の円筒状基体、たとえばア
ルミニウムドラム２８が載置され、この基体２８は電気
的に接地されている。さらに、載置台１８上にはヒータ
２９が設けられ、基体２８を内側から加熱するようにな
っている。
ルミニウムドラム２８が載置され、この基体２８は電気
的に接地されている。さらに、載置台１８上にはヒータ
２９が設けられ、基体２８を内側から加熱するようにな
っている。
一方、導入管２４はバルブ３０を介して、図示しないガ
スボンベに接続されている。
スボンベに接続されている。
この場合、導入管２４には、純シランガス単独、もしく
は純シランガスとＢ２Ｈ６ガスとの混合ガスが導入され
る。
は純シランガスとＢ２Ｈ６ガスとの混合ガスが導入され
る。
一方、導入管２５．２６の中途部には、それぞれマイク
ロ波印加部３１．３２が設けられている。このマイクロ
波印加部３１．３２は導入管３３に接続されている。そ
して、導入管３３から、水素（Ｎ２）ガス、シラン（モ
ノシラン又はジシラン）ガス又は窒素（Ｎ２）ガスが供
給され、マイクロ波印加部３１．３２によって分解が行
なわれるので、導入管２５．２６からは、反応室１６内
にＮラジカル、５ｉＨｎラジカル又はＮラジカルが導入
されることになる。
ロ波印加部３１．３２が設けられている。このマイクロ
波印加部３１．３２は導入管３３に接続されている。そ
して、導入管３３から、水素（Ｎ２）ガス、シラン（モ
ノシラン又はジシラン）ガス又は窒素（Ｎ２）ガスが供
給され、マイクロ波印加部３１．３２によって分解が行
なわれるので、導入管２５．２６からは、反応室１６内
にＮラジカル、５ｉＨｎラジカル又はＮラジカルが導入
されることになる。
また、基台１５には開口部３４が設けられ、この開口部
３４には排気系３５が連接されている。この排気系３５
はフィルター３６を有するダストトラップ３７を介して
、メカニカルブースターポンプ３８及び回転ポンプ３９
に接続されている。
３４には排気系３５が連接されている。この排気系３５
はフィルター３６を有するダストトラップ３７を介して
、メカニカルブースターポンプ３８及び回転ポンプ３９
に接続されている。
しかして、このような構成の成膜装置の動作を説明する
。
。
まず、ヒータ２９を動作させて基体２８を加熱し、モー
タ２１１ｃ動作させて載置台１８を回転させるとともに
、排気系３５により反応室１６内を真空状態とする。こ
のような状態で、基体２８は載置台１８の回転に伴って
回転せしめられてｈｐ、パルプ３０を開放してシランガ
スを導入管２４を介して反応室１６に導入するとともに
、導入管２５．２６を介して励起されたＮラジカル、５
ｉＨｎラジカルもしくはＮラジカルも反応室１６に導入
する。
タ２１１ｃ動作させて載置台１８を回転させるとともに
、排気系３５により反応室１６内を真空状態とする。こ
のような状態で、基体２８は載置台１８の回転に伴って
回転せしめられてｈｐ、パルプ３０を開放してシランガ
スを導入管２４を介して反応室１６に導入するとともに
、導入管２５．２６を介して励起されたＮラジカル、５
ｉＨｎラジカルもしくはＮラジカルも反応室１６に導入
する。
導入管２４を介して導入されたガスは、導入管２３の噴
出口から基体２８の局面に均一にふきつけられる。
出口から基体２８の局面に均一にふきつけられる。
一方、導入管２５．２６からは前述のＮラジカル、５ｉ
Ｉ−Ｉｎラジカル又はＮラジカルが直接反応室１Ｇ内に
導入される。
Ｉ−Ｉｎラジカル又はＮラジカルが直接反応室１Ｇ内に
導入される。
このような状態で、高周波電源２７によって電極として
の導入管２３に１３．５６ＭＨｚ、 ５０ Ｗの高周波
電力が印加されることにより、グロー放電を生じ、プラ
ズマが生成されて成膜反応を生ずる。
の導入管２３に１３．５６ＭＨｚ、 ５０ Ｗの高周波
電力が印加されることにより、グロー放電を生じ、プラ
ズマが生成されて成膜反応を生ずる。
このとき、基体２８は回転せしめられているので、その
表面には均一なａ−８ｉ膜が形成される。
表面には均一なａ−８ｉ膜が形成される。
このような、第２図に示す成膜装置を用いて、前述の実
施例１〜４の各々の条件と同一の反応条件で成膜を行な
ったところ、いずれも前述した通りの良好なサンプルが
得られた。
施例１〜４の各々の条件と同一の反応条件で成膜を行な
ったところ、いずれも前述した通りの良好なサンプルが
得られた。
なお、第２図において、ダストトラップ３７はフィルタ
３６によって、成膜時に生ずる粉体をトラップし、排気
系に支障を与えることを防止するものである。
３６によって、成膜時に生ずる粉体をトラップし、排気
系に支障を与えることを防止するものである。
なお、上記第１図及び第２図で示した例では励起手段と
してマイクロ波全利用したが、直流電界を形成すること
によって、マイクロ波と同様に励起を行なうことができ
る。
してマイクロ波全利用したが、直流電界を形成すること
によって、マイクロ波と同様に励起を行なうことができ
る。
また、励起を行なうガスにアルゴンガスを混合させるこ
とによって成膜効率を高めることができる。
とによって成膜効率を高めることができる。
さらに、反応室（反応容器）内において、基体と対向基
板との間に高周波電力全印加していたが、直流電力を印
加しても同様に成膜反応が行なえるし、直流及び交流全
重畳することにより反応効率を高めることができる。
板との間に高周波電力全印加していたが、直流電力を印
加しても同様に成膜反応が行なえるし、直流及び交流全
重畳することにより反応効率を高めることができる。
本発明は、予め励起されたガスを反応容器内に導入する
ことにより、膜特性（光導電特性）を良好に保ちつつ高
速成膜を可能にしたものである。
ことにより、膜特性（光導電特性）を良好に保ちつつ高
速成膜を可能にしたものである。
さらに、シリコンを含む第１のガスを直接反応容器に導
入する第１の導入系統とは異なる第２の導入系統を介し
て、あらかじめ励起されたガスを反応容器に導入するよ
うにしたので、励起状態のガスによる反応が反応容器以
外では生じないから、反応容器内の反応効率を高めるこ
とができる。
入する第１の導入系統とは異なる第２の導入系統を介し
て、あらかじめ励起されたガスを反応容器に導入するよ
うにしたので、励起状態のガスによる反応が反応容器以
外では生じないから、反応容器内の反応効率を高めるこ
とができる。
また、第２のガスとして水素ガスを用い、これを励起状
態にして反応容器に導入するから、高速成膜を可能にし
、かつａ−８ｉ膜の光導電特性を良好にすることができ
る。
態にして反応容器に導入するから、高速成膜を可能にし
、かつａ−８ｉ膜の光導電特性を良好にすることができ
る。
さらに、第２のガスとして窒素及び水素の混合ガスを用
いることによって、成膜されたａ−３ｉ膜が高抵抗のも
のとなる。仮に、シランガス及び窒素ガスを反応容器に
導入して、グロー放電によるプラズマを利用した成膜を
行なったとすると、ガスの分解により多くの電力を必要
とし、不純物の生成を招く。この点水素及び窒素の混合
ガスを用いれば、このような欠点はない。
いることによって、成膜されたａ−３ｉ膜が高抵抗のも
のとなる。仮に、シランガス及び窒素ガスを反応容器に
導入して、グロー放電によるプラズマを利用した成膜を
行なったとすると、ガスの分解により多くの電力を必要
とし、不純物の生成を招く。この点水素及び窒素の混合
ガスを用いれば、このような欠点はない。
また、シランガスもしくはシランガス及び水素ガスを前
励起して反応容器に導入することにより、成膜速度を上
げることができる。この場合、アルゴンガスを水素ガス
とともに混合することにより、シランガスの分解効率を
高めることができ、もって高速成膜が可能となる。
励起して反応容器に導入することにより、成膜速度を上
げることができる。この場合、アルゴンガスを水素ガス
とともに混合することにより、シランガスの分解効率を
高めることができ、もって高速成膜が可能となる。
さらに、反応容器に直接導入するガスとして素（たとえ
ばｐ）を含むガスを導入することによって、成膜された
ａ−８ｉ膜の半導体特性（Ｐ型もしくはＮ型）を制御す
ることができる。
ばｐ）を含むガスを導入することによって、成膜された
ａ−８ｉ膜の半導体特性（Ｐ型もしくはＮ型）を制御す
ることができる。
また、反応容器内に電極を設けて、この電極に直流もし
くは高番電力を印加することにより、単に前励起状態の
ガスの反応による場合よりも成膜速度を上げることがで
きる。この場合、電極に直流及び交番電力を重畳して印
加することにより、成膜速度をさらに上げることができ
る。
くは高番電力を印加することにより、単に前励起状態の
ガスの反応による場合よりも成膜速度を上げることがで
きる。この場合、電極に直流及び交番電力を重畳して印
加することにより、成膜速度をさらに上げることができ
る。
以上述べたように、本発明によれば、膜特性を良好にし
つつ高速成膜が可能になる。
つつ高速成膜が可能になる。
本発明により成膜されたａ−８ｉ膜は、暗中における電
気抵抗が高いので、電荷保持率にすぐれ、特に電子写真
用感光体として最適なものが得られるが、その他にも半
導体特性を制御、したり、多層構成のａ−８ｔ膜とした
り応用は任意であり、この場合電子写真感光体のみなら
ず、太陽電池、光センサーへの応用も可能である。
気抵抗が高いので、電荷保持率にすぐれ、特に電子写真
用感光体として最適なものが得られるが、その他にも半
導体特性を制御、したり、多層構成のａ−８ｔ膜とした
り応用は任意であり、この場合電子写真感光体のみなら
ず、太陽電池、光センサーへの応用も可能である。
第１図は本発明の実施例の成膜装置を示す概略縦断正面
図、第２図は本発明の他の実施例の成膜装置を示す概略
縦断正面図である。 １・・・反応容器、２・・・基体、４・・・電極、５・
・・高周波電源、７ａ、７ｂ・・・導入管、９・・・マ
イクロ波印加部、１６・・・反応室、２８・・・茎体、
２３．２４ 。 ２５．２６・・・導入管、２７・・・高周波電源、３１
．３２・・・マイクロ波印加部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 手 続 補 正 書 く自発）１．事件の表示 特願昭５８−４２６９号 ２、発明の名称 アモルファスシ１）コン膜の成膜方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会判 広島県広島市中区白島中町６−／ｌ−４０１膚瀬全孝 ４、代理人 〒１００ 東京都千代田区内幸町１−１−６ 東京芝浦電気株式会社東京事務所内 明細書の特許請求の範囲の欄 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書の第６頁第８行目ｒｓｉｌ−１１」とある
のをｒｓｉＨｎ’Ｊと補正する。 （３）同じく第２０頁第１８行目乃至第１９行目「第Ｎ
Ｂ族の元素（たとえばＢ）、又は第ＶＢ族」とあるのを
「第ＮＡｆ＆の元素（たとえばＢ）、又は第ＶＡ族」と
補正する。 （４）図面のうち第２図を別紙図面の朱記通り補正する
。 以上 ２、特許請求の範囲 １、シリコンを含むガスのラジカルを用いて基体上にア
モルファスシリコン膜を成膜する方法におい一〇、減圧
状態の反応容器内に第１の導入系統を介してシリコンを
含む第１のガスを直接導入する第１の工程と、前記第１
の導入系統とは異なる第２の導入系統を介してあらかじ
め励起された第２のガスを、前記反応容器内に導入する
第２の工程と、前記反応容器内に導入された第１及び第
２のガスを反応させて前記基体上にアモルファスシリコ
ン膜を形成する第３の工程とからなるアモルファスシリ
コン膜の成膜方法。 ２、第２のガスは、電磁波又は直流電力の印加によって
あらかじめ励起されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のアモルフフ・スシリコン膜の成膜方法。 ３、第２のガスが水素ガス又は水素ガス及び窒素ガスの
混合ガスであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法。 ４、第２のガスがシリコンを含むガス又はシリコンを含
むガスＪ′３ｚｙｗ及び水素ガスもしくクス はアルゴンガスの混合であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法
。 ５、真空反応容器内に直接導入される第１のガスが、シ
リコンを含むガスを母体として周期律表第ＮΔ族、又は
第ＶΔ族の元素を含むガスであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のアモルファスシリコン膜の成膜
方法。 ６、基体は導電性を有しかっこの基本に対向して電極が
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法。 ７、対向電極と導電性の基体との間に直流電力を印加す
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のアモル
ファスシリコン膜の成膜方法。 ８、対向電極と導電性の基体との間に交番電力を印加す
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のアモル
ファスシリコン膜の成膜方法。 ９、対向電極と導電性の基体との間に交流電量 力及び直流電力を重親して印加することを特徴とする特
許請求の範囲第５項記載のアモルファスシリコン膜の成
膜方法。
図、第２図は本発明の他の実施例の成膜装置を示す概略
縦断正面図である。 １・・・反応容器、２・・・基体、４・・・電極、５・
・・高周波電源、７ａ、７ｂ・・・導入管、９・・・マ
イクロ波印加部、１６・・・反応室、２８・・・茎体、
２３．２４ 。 ２５．２６・・・導入管、２７・・・高周波電源、３１
．３２・・・マイクロ波印加部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 手 続 補 正 書 く自発）１．事件の表示 特願昭５８−４２６９号 ２、発明の名称 アモルファスシ１）コン膜の成膜方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会判 広島県広島市中区白島中町６−／ｌ−４０１膚瀬全孝 ４、代理人 〒１００ 東京都千代田区内幸町１−１−６ 東京芝浦電気株式会社東京事務所内 明細書の特許請求の範囲の欄 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 （２）明細書の第６頁第８行目ｒｓｉｌ−１１」とある
のをｒｓｉＨｎ’Ｊと補正する。 （３）同じく第２０頁第１８行目乃至第１９行目「第Ｎ
Ｂ族の元素（たとえばＢ）、又は第ＶＢ族」とあるのを
「第ＮＡｆ＆の元素（たとえばＢ）、又は第ＶＡ族」と
補正する。 （４）図面のうち第２図を別紙図面の朱記通り補正する
。 以上 ２、特許請求の範囲 １、シリコンを含むガスのラジカルを用いて基体上にア
モルファスシリコン膜を成膜する方法におい一〇、減圧
状態の反応容器内に第１の導入系統を介してシリコンを
含む第１のガスを直接導入する第１の工程と、前記第１
の導入系統とは異なる第２の導入系統を介してあらかじ
め励起された第２のガスを、前記反応容器内に導入する
第２の工程と、前記反応容器内に導入された第１及び第
２のガスを反応させて前記基体上にアモルファスシリコ
ン膜を形成する第３の工程とからなるアモルファスシリ
コン膜の成膜方法。 ２、第２のガスは、電磁波又は直流電力の印加によって
あらかじめ励起されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のアモルフフ・スシリコン膜の成膜方法。 ３、第２のガスが水素ガス又は水素ガス及び窒素ガスの
混合ガスであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法。 ４、第２のガスがシリコンを含むガス又はシリコンを含
むガスＪ′３ｚｙｗ及び水素ガスもしくクス はアルゴンガスの混合であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法
。 ５、真空反応容器内に直接導入される第１のガスが、シ
リコンを含むガスを母体として周期律表第ＮΔ族、又は
第ＶΔ族の元素を含むガスであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のアモルファスシリコン膜の成膜
方法。 ６、基体は導電性を有しかっこの基本に対向して電極が
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法。 ７、対向電極と導電性の基体との間に直流電力を印加す
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のアモル
ファスシリコン膜の成膜方法。 ８、対向電極と導電性の基体との間に交番電力を印加す
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のアモル
ファスシリコン膜の成膜方法。 ９、対向電極と導電性の基体との間に交流電量 力及び直流電力を重親して印加することを特徴とする特
許請求の範囲第５項記載のアモルファスシリコン膜の成
膜方法。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリコンを含むガスのラジカルを用いて基体上にア
モルファスシリコン膜を成膜する方法において、減圧状
態の反応容器内に第１の導入系統を介してシリコンを含
む第１のガスを直接導入する第１の工程と、前記第１の
導入系統とは異なる第２の導入系統を介してあらかじめ
励起された第２のガスを、前記反応容器内に導入する第
２の工程と、前記反応容器内に導入された第１及び第２
のガスを反応させて前記基体上にアモルファスシリコン
膜を形成する第３の工程とからなるアモルファスシリコ
ン膜の成膜方法。 ２、第２のガスは、電磁波又は直流電力の印加によって
あらかじめ励起されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法。 ３、第２のガスが水素ガス又は水素ガス及び窒素ガスの
混合ガスであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法。 ４、第２のガスがシリコンを含むガス又はシリコンを含
むガス及び水素ガスもしくはアルゴンガスの混合ガスで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアモ
ルファスシリコン膜の成膜方法。 ５、真空反応容器内に直接導入される第１のガスること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアモルファス
シリコン膜の成膜方法。 ６、基体は導電性を有しかつこの基体に対向して電極が
設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法。 ７、対向電極と導電性の基体との間に直流電力を印加す
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のアモル
ファスシリコン膜の成膜方法。 ８、対向電極と導電性の基体との間に交番電力を印加す
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載のアモル
ファスシリコン膜の成膜方法。 ９、対向電極と導電性の基体との間に交流電力及び直流
電力を重畳して印加することを特徴とする特許請求の範
囲第５項記載のアモルファスシリコン膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004269A JPS59131511A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | アモルフアスシリコン膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004269A JPS59131511A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | アモルフアスシリコン膜の成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59131511A true JPS59131511A (ja) | 1984-07-28 |
| JPH0411626B2 JPH0411626B2 (ja) | 1992-03-02 |
Family
ID=11579817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58004269A Granted JPS59131511A (ja) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | アモルフアスシリコン膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59131511A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61281519A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非晶質シリコン膜の形成方法 |
| JPH02278715A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-15 | Sharp Corp | 薄膜気相成長装置 |
| KR100574116B1 (ko) * | 1999-04-23 | 2006-04-25 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 반도체 처리 시스템의 매엽식 처리 장치 |
| KR100630647B1 (ko) * | 1999-01-22 | 2006-10-02 | 가부시키가이샤 아루박 | 박막형성장치, 및 질화텅스텐 박막 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56102577A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for forming thin film |
-
1983
- 1983-01-17 JP JP58004269A patent/JPS59131511A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56102577A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for forming thin film |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61281519A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非晶質シリコン膜の形成方法 |
| JPH02278715A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-15 | Sharp Corp | 薄膜気相成長装置 |
| KR100630647B1 (ko) * | 1999-01-22 | 2006-10-02 | 가부시키가이샤 아루박 | 박막형성장치, 및 질화텅스텐 박막 제조방법 |
| KR100574116B1 (ko) * | 1999-04-23 | 2006-04-25 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 반도체 처리 시스템의 매엽식 처리 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0411626B2 (ja) | 1992-03-02 |
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