JPS605880A - 水素化アモルフアスシリコン製造装置 - Google Patents

水素化アモルフアスシリコン製造装置

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JPS605880A
JPS605880A JP11333883A JP11333883A JPS605880A JP S605880 A JPS605880 A JP S605880A JP 11333883 A JP11333883 A JP 11333883A JP 11333883 A JP11333883 A JP 11333883A JP S605880 A JPS605880 A JP S605880A
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JP
Japan
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amorphous silicon
gas
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hydrogenated amorphous
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JP11333883A
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Mitsuo Saito
光雄 斎藤
Keishiro Kido
木戸 啓四郎
Hiroshi Sunakawa
寛 砂川
Hiroshi Tamura
宏 田村
Kazuhiro Kawajiri
和廣 川尻
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水素化アモルファスシリコン製造装置に関す
るものである。さらに詳しくは、本発明は、原料カスの
グロー放電による分解を利用する水素化アモルファスシ
リコン製造具4の改良に関するものである。
グロー放電を利用して水、に化アモルファス(J1品質
)シリコン層を形成する方法として、支持体が置かれて
いる減圧系に原字゛1カス(シランもしくはシラン誘導
体、水素カス、あるいはその他の添加成分を含むガス)
を導入し、そこでグロー放電を行なわせることにより原
料ガスを分解して、該支持体表面上に水素化アモルファ
スシリコン層を積層形成する方法が知られている。この
方法は、G D −CV D (ctow DISCH
ARGE−CIIEMIGAL VAPORDEPO8
ITION)法とも呼ばれ、水素化アモルファスシリコ
ンを形成する方法として一般的に利用されている。
このCD−CVD法は一般に、各種の形y八:の製造装
置を利用して行なわれるが、それらの水素化アモルファ
スシリコン製造装置に共通していることは、グロー放電
発生器を内部に収納した害閉容器の形m;にあるグロー
放電装置、該放電装置に原料カスを供給するだめのガス
供給系(原料ガス供31′i系)、該放電装置を真空状
態とするための真空1ノ1気系、および該放電装置に不
活性気体を導入するためのリーク系を含むことである。
」−記の構成からなる製造装置を利用して水素化アモル
ファスシリコン(a−3iH)からなる層を形成する操
作は次のようにして行なわれる。
まず、グロー放電装置の内部に支持体を置いたのち、真
空1ノ1気系を作動させてグロー放電装置の内部を高真
空の状態とする。次に、ガス供給系を介して、原料カス
(シランもしくはシラン誘導体、水素カス、あるいはそ
の他の添加成分を含むガス、たとえば、メタン、エタン
などの炭化水素、六弗化エタンなどのハロゲン含有化合
物、水素化ホウ;もなどのホウ素含有化合物)および希
釈ガス(窒素ガスなど)をグロー放電装置に導入し、次
いでグロー放電を発生させる。このグロー放電によって
原料ガスは分解され、その一部もしくは大部分は前記支
持体表面に積層されて水素化アモルファスシリコン層と
なる。そして最後に、リーク系より窒素ガスなどの不活
性ガスをグロー放電装置内に導入して、その内部を常圧
に戻し、水素化アモルファスシリコン層が付設された支
持体を取り出す。
以上の操作が終了したのち、新たな支持体をグロー放電
装置内に置き、上記の操作を繰り返すことにより、同様
にして水素化アモルファスシリコン層が旧設された支持
体を得ることができる。すなわち、 IIQにはこのよ
うな操作を繰り返すことにより所望の数の水素化アモル
ファスシリコン層が付設された支持体を製造している。
」−記の装置を用いた水素化アモルファスシリコンの製
造方法は作業性にも優れており、実用的に優れた方法で
あるが、本発明者の検討によると、得られるa−3iH
層にピンホールが発生しやすいとの欠点があることがわ
かった。たとえは、a−3iH層の代表的な用途の一つ
として、光4電性層としての利用が知られているが、ピ
ンホールが発生したa−3iH層は、その層にバイアス
を印加した時に導通が発生するため、光導電層として用
いることかできないとの問題がある。
本発明者は、GD−CVD法を利用する水素化アモルフ
ァスシリコンの製造方が、において発生するピンポール
の原因の究明を行なった結果、原本゛)カスのグロー放
電による分解生成物で未だ支持体に積層せず空中を粉末
状にて浮遊していたもの、あるいは支持体以外に4=J
着した分解生成物などが製造工程の−・サイクル終了時
のリーク工程において、原料カス供給系に逆流してその
系内に4=J着もしくは堆積し、次の製造サイクルにお
ける原料カスの供給時に原字゛lガスと一緒にグロー放
゛Iシ装置内に・9人されて、不純物として支11体表
面に付着するか、あるいは積層されるa−3iH層に混
入することが上記ピンホールの発生の主原因であること
を見いだした。そしてこのような不純物の混入は、水素
化アモルファスシリコン製造装置のリーク系の配置を従
来の装置における配置とは相違させて、カス供給系に付
設することにより回避することが可能とdることを見い
出して本発明に到達した。
すなわち本発明は、グロー放電装置、該放電装置に原料
ガスを供給するためのガス供給系、該放電装置を真空状
態とするための真空排気系、および該放゛−し装置に不
活性気体を心入するためのリーク系を含む水素化アモル
ファスシリコン製造’A l’1において、該リーク系
が上記ガス供給系に旧設されていることを特徴とする装
置からなるものである。
次に本発明を添付図面を参照しながら詳しく説明する。
第1図は、静電複写装置で用いられるドラム型感光体を
GD−CVD法を利用して製造する際なとに従来より用
いられているペルジャー型水素化アモルファスシリコン
製造装置の構成を示す図である。
すなわち、第1図のペルジャー型水素化アモルファスシ
リコン製造装置は、基本的に、グロー放電装置11、該
放電装置に原料ガスを供給するためのカス供給系12、
該放電装置を真空状yEとするための真空υ1気系13
、および詠放電装置に不活性気体を導入するだめのリー
ク系14かも構成されている。従来の装置では、リーク
系14は第11図に71<されているように真空刊気系
13に旧設されている。
第1図の装置を用いて、静電複写装置で用いられるトラ
ム型感光体(導電性トラム型支持体の表面に水素化アモ
ルファスシリコン光導電層が旧設されたもの)を製造す
る方法を例にとって、該装置の操作を次に述べる。
まずグロー放電装置i’i l 1の回転支持台(陰極
)15」−に導電性ドラム型支持体16を置いた後、真
空1ノ1気系13を作動させてグロー放電装置11の内
部を高真空の状態とする。次に、ガス供給系12を介し
て、原料ガス(シランもしくはシランlid導体、水、
(・5カス、および所望により、炭ふ原r−含有化合物
、ハロゲン含有化合物、ホウ素含有化合物など)そして
窒よガスなどの希釈ガスをグロー放゛屯装置11に・6
人する。これらのカスは、ガス供給系12を通り、原料
ガス放出口12aからグロー放電装置11内に放出され
る。
ドラム型支持体16はグロー放電装:ξ内で、電気的加
熱装置17により間接的に加熱される。
次に、原料カス放出11(アース電極)12aとドラム
型支持体(陰極)15との間に高圧電源18により高電
圧が印加され、これによって、グロー放電装置11内に
放出された原料ガス等を介するグロー放電が発生し、原
料カスが分解する。
この原料ガスの分解生成物は回転ドにあるトラム型支持
体15の表面に付着し積層される。なお。
これらの操作の間、真空υ1気系13の作動は、バイパ
ス系19を適宜調整しなから継続される。
クロー放電を所定の時間性ないドラム型支持体15の表
面−Lに分解生成物を所定の厚さに積層させ、水素化ア
モルファスシリコン層を得る。そして最後に、リーク系
14から窒素カスなどの不活性カスをグロー放電装置1
1内にゆっくり導入して、その内部を常圧に戻し、水ふ
化アモルファスシリコン層が旧設されたドラム型支持体
16を取り出す。
本発明名か見い出したところによれは、−1z記のリー
ク系14からの不活+1ガスの尋人を行なった際に、原
本lカスの分解生成物で末だ支持体16の表面にjs′
l1層せず、空中を粉末状にて浮遊していたもの、ある
いは支持体以外に付着していた分解生成物などが、原料
ガス放出Ll l 2 aから原料ガス供給系12に逆
流してその系内に刺着もしくは堆積する。そして、次の
製造サイクルにおける原#lガスの供給時に、それらの
付着もしくは堆積した分解生成物などが原料カスおよび
箱状ガスと一緒にグロー放電装置内に+ljl導度され
て、不純物として支持体表面に付着するか、あるいは積
層されるa−3iH層に混入し、これらがa−3iH層
のピンホールの原因となる。
」−記の問題点の解決を可能とした本発明の装置は、前
述のように、す・−り系が原料カスの供給系に旧設され
ていることを特徴としている。
原料カスの供給系にリーク系を付設した構成としては各
種の1ム様があり、その例としては、0′521Aに示
した三カコ・ンクを利用する構成、および第3図に示し
た原料カス供給系の途中にリーク系を挿入する構成など
を挙げることができる。
すなわち前慴の構成は、第1図の原料ガス供給系12の
途中に設けられている開閉コンク12bを、第2図の三
方コック12cに置き変え、その部分にリーク系となる
管14aを付設した構成である。リーク系をこのような
構成とした場合の操作は、原料ガスのグロー放電装置へ
の導入を正方コック12cを介して行ない、次いで前述
のような従来方法に従って原料ガスのグロー放電分解を
完了させたのち、−ミ方コンク12cの切り換えを行な
うことにより、リーク系14aからリークが行なわれる
。すなわち、リーク系14aから導入される不活性ガス
は三方コック12cを介し、原料ガス供給系12を通っ
てグロー放電装置1’lに供給されるため、クロ、−放
電装置内において浮遊なとの状態で残存している分解生
成物などの不純物が原料ガス供給系12内に逆流するこ
とはなくそのような不純物は真空排気系13より外部に
tel出される。
従って、次の製造サイクルの開始に際して原料カスを新
たにカス供給系12を通してグロー放電装置ll内に0
1給する場合において、第1図に示した従来型の装置で
問題となったグロー放電装置ll内への不純物の混入は
、そのリーク系を第2図のような構成とすることにより
有効に防止することができる。すなわち、そのような不
純物の71.B人に起因するa−3iH層におけるピン
ホールの発生を防〈ことができる。
次に、第3図に示したオ、も成は、第1図の原料カス供
給系12の途中に設けられている開閉コンク12bの+
iii方(原料ガス放出1−1に近い側)で、かつ該開
閉コンク12bの近傍の位置に、開閉コック14bを介
してリーク系となる’ii’ l 4 cを旧設した構
成である。リーク系をこのような構成とした場合の操作
は、原料ガスのグロー放電装置11への・り入を、リー
ク系の開閉コック14bを閉じた状態で実施し、次いで
a−5iH層の形成を完1したのちに、今度は原料カス
供給系の開閉コック12bを閉し、リーク系の開閉コッ
ク14bを15)1けて、リーク系14cを介するリー
ク操作が行なわれる。すなわち、リーク系14cから4
込される不活性ガスは原料ガス供給系12を通ってグロ
ー放電装置11に供給されるため、グロー放゛屯装置内
において浮遊などの状態で残存している分解生成物など
の不純物が原料カス供給系12内に逆流することはなく
、そのような不純物は真空1ノ1気系13より外部にυ
)出される。
従って、」二足の第2図に示した三カコックを利用した
構成の場合と同様に、第3図の構成でもグロー放電装置
内への不純物の49人を有効に防II−することができ
、そのような不純物の混入に起因するa−3iH層にお
けるピンホールの発生を防ぐことができる。
本発明における原料カス供給系へのリーク系の旧設は上
記の構成に限られるものではなく、たとえば従来型の水
素化アモルファスシリコン′!A造装置の原料カス供給
系に一般的に設けられている窒素ガスなどの6釈ガスの
供給系をリーク系とじて利用するような構成であっても
よく、そのほかにも各種の構成をとることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来より用いら、れているペルジャー型水素
化アモルファスシリコン製造装置の構成を示す図である
。 第2図および第3図は、本発明に従う原料カス供給系と
リーク系との組合わせの構成を示す図である。 11ニゲロー放電装置 12:原料ガス供給系、12a:原料カス放出[1,1
2b=開閉コンク、12c:正方コンク13 : 3’
に空1」1気系 14、リーク系、14a+ リーク系、14b :開閉
コンク、14C:リーク系 15:回転支持台 16:4屯性ドラム型支持体 17:電気加熱装置 18二高圧電源 19:バイパス系

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1゜グロー放’jh装置、該放電装置に原料ガスを供給
    するだめのカス供給系、liA放電装置を真空状疋:と
    するための真空排気系、および該放電装置に不活性気体
    を導入するためのリーク系を含む水素化アモルファスシ
    リコンV & ”A 置において、該リーク系か上記ガ
    ス供給系に旧設されていることを4ろ徴とする装置。 2゜該カス供給系への該リーク系の4−t i没か、三
    方コ・ンクを介して達成されていることを特徴とする特
    、:1請求の範囲第1項記載の水素化アモルファスシリ
    コン製造装置。 3゜グロー放電装置がペルジャー型のものであることを
    特徴とする特a1請求の範囲第1項もしくは第2ゲ1記
    載の水素化アモルファスシリコン製造装置。
JP11333883A 1983-06-23 1983-06-23 水素化アモルフアスシリコン製造装置 Pending JPS605880A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102534558A (zh) * 2011-12-31 2012-07-04 刘汝强 一种能实现上、下进气切换的化学气相沉积炉及其应用

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