JPS61190924A - 堆積膜形成法 - Google Patents
堆積膜形成法Info
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- JPS61190924A JPS61190924A JP3104985A JP3104985A JPS61190924A JP S61190924 A JPS61190924 A JP S61190924A JP 3104985 A JP3104985 A JP 3104985A JP 3104985 A JP3104985 A JP 3104985A JP S61190924 A JPS61190924 A JP S61190924A
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明はシリコンを含有する堆積膜、とりわけ機能性膜
、殊に半導体デバイス、電子写真用の感光デバイス、画
像入力用のラインセンサー、撮像デバイスなどに用いる
アモルファス状あるいは多結晶状等の非単結晶のシリコ
ン含有堆積膜を形成するのに好適な方法に関する。
、殊に半導体デバイス、電子写真用の感光デバイス、画
像入力用のラインセンサー、撮像デバイスなどに用いる
アモルファス状あるいは多結晶状等の非単結晶のシリコ
ン含有堆積膜を形成するのに好適な方法に関する。
例えば、アモルファスシリコン膜の形成には、真空蒸着
法、プラズマＣＶＤ法、ＣＶＤ法、反応性スパッタリン
グ法、イオンブレーティング法、光ＣＶＤ法などが試゛
みられており、一般的には、プラズマＣＶＤ法が広く用
いられ、企業化されている。
法、プラズマＣＶＤ法、ＣＶＤ法、反応性スパッタリン
グ法、イオンブレーティング法、光ＣＶＤ法などが試゛
みられており、一般的には、プラズマＣＶＤ法が広く用
いられ、企業化されている。
面乍らアモルファスシリコンで構成される堆積膜は電気
的、光学的特性及び、繰返し使用での疲労特性あるいは
使用環境特性、更には均一性、再現性を含めた生産性、
量産性の点において、更に総合的な特性の向上を図る余
地がある。
的、光学的特性及び、繰返し使用での疲労特性あるいは
使用環境特性、更には均一性、再現性を含めた生産性、
量産性の点において、更に総合的な特性の向上を図る余
地がある。
従来から一般化されているプラズマＣＶＤ法によるアモ
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複雑であり、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、プラズマ発生方式など）こ
れら多くのパラメータの組合せによる為、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
影響を与える事が少なくなかった。その上、装置特有の
パラメータを装置ごとに選定しなければならず。
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複雑であり、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、プラズマ発生方式など）こ
れら多くのパラメータの組合せによる為、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
影響を与える事が少なくなかった。その上、装置特有の
パラメータを装置ごとに選定しなければならず。
したがって製造条件を一般化することがむずかしいのが
実状であった。一方、アモルファスシリコン膜として電
気的、光学的、光導電的乃至は機械的特性の夫々を十分
に満足させ得るものを発現させる為には、現状ではプラ
ズマＣＶＤ法によって形成する事が最良とされている。
実状であった。一方、アモルファスシリコン膜として電
気的、光学的、光導電的乃至は機械的特性の夫々を十分
に満足させ得るものを発現させる為には、現状ではプラ
ズマＣＶＤ法によって形成する事が最良とされている。
面乍ら、堆積膜の応用用途によっては、大面積化、膜厚
均一化、膜品質の均一性を十分満足させ、しかも高速成
膜によって再現性のある量産化を図ねばならないため、
プラズマＣＶＤ法によるアモルファスシリコン堆積膜の
形成においては、量産装置に多大な設備投資が必要とな
って、またその量産の為の管理項目も複雑になり、管理
許容幅も狭くなり、装置の調整も微妙であることから、
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。他方、通常のＣＶＤ法による従来の技術では、
高温を必要とし、実用可能な特性を有する堆積膜が得ら
れていなかった。
均一化、膜品質の均一性を十分満足させ、しかも高速成
膜によって再現性のある量産化を図ねばならないため、
プラズマＣＶＤ法によるアモルファスシリコン堆積膜の
形成においては、量産装置に多大な設備投資が必要とな
って、またその量産の為の管理項目も複雑になり、管理
許容幅も狭くなり、装置の調整も微妙であることから、
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。他方、通常のＣＶＤ法による従来の技術では、
高温を必要とし、実用可能な特性を有する堆積膜が得ら
れていなかった。
上述の如く、アモルファスシリコン膜の形成に於て、そ
の実用可能な特性、均一性を維持させながら、低コスト
な装置で量産化できる形成方法を開発することが切望さ
れている。これ等のことは、他の機能性膜、例えば窒化
シリコン膜、炭化シリコン膜、酸化シリコン膜に於ても
同様なことがいえる。
の実用可能な特性、均一性を維持させながら、低コスト
な装置で量産化できる形成方法を開発することが切望さ
れている。これ等のことは、他の機能性膜、例えば窒化
シリコン膜、炭化シリコン膜、酸化シリコン膜に於ても
同様なことがいえる。
本発明は、上述したプラズマＣＶＤ法の欠点を除去する
と共に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜形成法
を提供するものである。
と共に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜形成法
を提供するものである。
本発明の目的は、形成される膜の諸特性、成膜速度、再
現性の向上及び膜品質の均一化を図りながら、膜の大面
積化に適し、膜の生産性の向上及び量産化を容易に達成
することのできる堆積膜形成法を提供することにある。
現性の向上及び膜品質の均一化を図りながら、膜の大面
積化に適し、膜の生産性の向上及び量産化を容易に達成
することのできる堆積膜形成法を提供することにある。
上記目的は、基体上に堆積膜を形成する為の成膜空間内
に、炭素とハロゲンを含む化合物を分解することにより
生成される活性種（Ａ）と、該活性種（Ａ）と化学的相
互作用をする成膜用の原料となるケイ素含有化合物より
生成される活性種（Ｂ）とを夫々別々に導入し、これら
に光エネルギーを作用させて前記ケイ素含有化合物を励
起し反応させる事によって、前記基体上に堆積膜を形成
する事を特徴とする本発明の堆積膜形成法によって達成
される。
に、炭素とハロゲンを含む化合物を分解することにより
生成される活性種（Ａ）と、該活性種（Ａ）と化学的相
互作用をする成膜用の原料となるケイ素含有化合物より
生成される活性種（Ｂ）とを夫々別々に導入し、これら
に光エネルギーを作用させて前記ケイ素含有化合物を励
起し反応させる事によって、前記基体上に堆積膜を形成
する事を特徴とする本発明の堆積膜形成法によって達成
される。
本発明方法では、堆積膜′を形成する為の成膜空間にお
いてプラズマを生起させる代りに、炭素とハロゲンを含
む化合物を分解することにより生成される活性種（Ａ）
と成膜用のケイ素含とにより、これ等による化学的相互
作用を生起させ、或いは促進、増幅させるため、形成さ
れる堆積膜は、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を受けることはない。
いてプラズマを生起させる代りに、炭素とハロゲンを含
む化合物を分解することにより生成される活性種（Ａ）
と成膜用のケイ素含とにより、これ等による化学的相互
作用を生起させ、或いは促進、増幅させるため、形成さ
れる堆積膜は、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を受けることはない。
又１本発明によれば、成膜空間の雰囲気温度、基体温度
を所望に従って任意に制御する事とにより、より安定し
たＣＶＤ法とする事ができる。
を所望に従って任意に制御する事とにより、より安定し
たＣＶＤ法とする事ができる。
更に、励起エネルギーは成膜用の基体近傍に到達した各
活性種に一様にあるいは選択的制御的に付与されるが、
光エネルギーを使用すれば、適宜の光学系を用いて基体
の全体に照射して堆積膜を形成することができるし、あ
るいは所望部分のみに選択的制御的に照射して部分的に
堆積膜を形成することができ、またレジスト等を使用し
て所定の図形部分のみに照射し堆積膜を形成できるなど
の便利さを有しているため、有利に用いられる。
活性種に一様にあるいは選択的制御的に付与されるが、
光エネルギーを使用すれば、適宜の光学系を用いて基体
の全体に照射して堆積膜を形成することができるし、あ
るいは所望部分のみに選択的制御的に照射して部分的に
堆積膜を形成することができ、またレジスト等を使用し
て所定の図形部分のみに照射し堆積膜を形成できるなど
の便利さを有しているため、有利に用いられる。
本発明の方法が従来のＣＶＤ法と違う点の１つは、あら
かじめ成膜空間とは異なる空間（以下、活性化空間とい
う）に於いて活性化された活性種を使う事である。この
ことにより。
かじめ成膜空間とは異なる空間（以下、活性化空間とい
う）に於いて活性化された活性種を使う事である。この
ことにより。
従来のＣＶＤ法より成膜速度を飛躍的に伸ばすことがで
き、加えて堆積膜形成の際の基体温度も一層の低温化を
図ることが可能になり、膜品質の安定した堆積膜を工業
的に大量に、しかも低コストで提供できる。
き、加えて堆積膜形成の際の基体温度も一層の低温化を
図ることが可能になり、膜品質の安定した堆積膜を工業
的に大量に、しかも低コストで提供できる。
尚、本発明での前記活性種（Ａ）とは、堆積膜形成用原
料の化合物あるいはこの励起分解物と化学的相互作用を
起して例えばエネルギーを付与したり、化学反応を起し
たりして、堆積膜の形成を促す作用を有するものを云う
。従って、活性種としては、形成される堆積膜を構成す
る構成要素に成る構成要素を含んでいても良く、あるい
はその様な構成要素を含んでいなくともよい。
料の化合物あるいはこの励起分解物と化学的相互作用を
起して例えばエネルギーを付与したり、化学反応を起し
たりして、堆積膜の形成を促す作用を有するものを云う
。従って、活性種としては、形成される堆積膜を構成す
る構成要素に成る構成要素を含んでいても良く、あるい
はその様な構成要素を含んでいなくともよい。
本発明では、成膜空間に導入される活性化空間（Ａ）か
らの活性種（Ａ）は、生産性及び取扱い易さなどの点か
ら、その寿命が０．１秒以北、より好ましくは１秒以上
、最適には１０秒以上あるものが、所望に従って選択さ
れて使用され、この活性種（Ａ）の構成要素が成膜空間
で形成される堆積膜を構成する成分を構成するものとな
る。又、成膜用のケイ素含有化合物は活性化空間（Ｂ）
に於て活性化エネルギーを作用されて活性化されて活性
種（Ｂ）を生成し、該活性種（Ｂ）が成膜空間に導入さ
れ堆積膜を形成する際、同時に活性化空間（Ａ）から導
入される活性種（Ａ）と光エネルギーの作用により化学
的に相互作用する。その結果、所望の基体上に所望の堆
積膜が容易に形成される。ケイ素含有化合物より生成さ
れる活性種（Ｂ）は、活性種（Ａ）の場合と同様にその
構成要素が成膜空間で形成される堆積膜を構成する成分
を構成するものとなる。
らの活性種（Ａ）は、生産性及び取扱い易さなどの点か
ら、その寿命が０．１秒以北、より好ましくは１秒以上
、最適には１０秒以上あるものが、所望に従って選択さ
れて使用され、この活性種（Ａ）の構成要素が成膜空間
で形成される堆積膜を構成する成分を構成するものとな
る。又、成膜用のケイ素含有化合物は活性化空間（Ｂ）
に於て活性化エネルギーを作用されて活性化されて活性
種（Ｂ）を生成し、該活性種（Ｂ）が成膜空間に導入さ
れ堆積膜を形成する際、同時に活性化空間（Ａ）から導
入される活性種（Ａ）と光エネルギーの作用により化学
的に相互作用する。その結果、所望の基体上に所望の堆
積膜が容易に形成される。ケイ素含有化合物より生成さ
れる活性種（Ｂ）は、活性種（Ａ）の場合と同様にその
構成要素が成膜空間で形成される堆積膜を構成する成分
を構成するものとなる。
本発明で使用する堆積膜形成原料となるケイ素含有化合
物は、活性化空間ＣＢ）に導入される以前に既に気体状
態となっているか、あるいは気体状態とされることが好
ましい０例えば液状の化合物を用いる場合、化合物供給
源に適宜の気化装置を接続して化合物を気化してから活
性化空間（Ｂ）に導入することができる。
物は、活性化空間ＣＢ）に導入される以前に既に気体状
態となっているか、あるいは気体状態とされることが好
ましい０例えば液状の化合物を用いる場合、化合物供給
源に適宜の気化装置を接続して化合物を気化してから活
性化空間（Ｂ）に導入することができる。
ケイ素含有化合物としては、ケイ素に水素。
ハロゲン、あるいは炭化水素基などが結合したシラン類
及びハロゲン化シラン類等を用いる番ができる。とりわ
け鎖状及び環状のシラン化合物、この鎖状及び環状のシ
ラン化合物の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で
置換した化合物などが好適である。
及びハロゲン化シラン類等を用いる番ができる。とりわ
け鎖状及び環状のシラン化合物、この鎖状及び環状のシ
ラン化合物の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子で
置換した化合物などが好適である。
具体的には、例えばＳｉＨ４、Ｓ ｉ ２Ｈ６゜Ｓ ｉ
３ＨＢ、Ｓ ｉ ４Ｈ１０，Ｓ ｉ ５ＨＬ２．５ｉ
６Ｈ１４等のＳ ｉ ｐＨ２ｐ＋２ （ｐは１以上好ま
しくは１〜１５、より好ましくは１〜ｌＯの整数である
。）で示される直鎖状シラン化合物、５ｉＨ３ＳｉＨ（
ＳｉＨ３）ＳｉＨ３，５ｉＨ３ＳｉＨ（ＳｉＨ３）Ｓｉ
３Ｈ７，５ｉ２Ｈ５Ｓｆ）（（ＳｉＨ３）Ｓｉ２Ｈ５等
の５ｉｐＨ２Ｐ＋２（Ｐは前述の意味を有する。）で示
される分岐を有する鎖状シラン化合物、これら直鎖状又
は分岐を有する鎖状のシラン化合物の水素原子の一部又
は全部をハロゲン原子で置換した化合物、５ｉ３Ｈ６，
５ｉ４ＨＢ、５ｉ５Ｈｉ□、 Ｓ ｉ ６ ＨＩ３等の
５ｔｑＨ２ｑ（ｑは３以上、好ましくは３〜６の整数で
ある。）で示される環状シラン化合物、該環状シラン化
合物の水素原子の一部又は全部を他の環状シラニル基及
び／又は鎖状シラニル基で置換した化合物。
３ＨＢ、Ｓ ｉ ４Ｈ１０，Ｓ ｉ ５ＨＬ２．５ｉ
６Ｈ１４等のＳ ｉ ｐＨ２ｐ＋２ （ｐは１以上好ま
しくは１〜１５、より好ましくは１〜ｌＯの整数である
。）で示される直鎖状シラン化合物、５ｉＨ３ＳｉＨ（
ＳｉＨ３）ＳｉＨ３，５ｉＨ３ＳｉＨ（ＳｉＨ３）Ｓｉ
３Ｈ７，５ｉ２Ｈ５Ｓｆ）（（ＳｉＨ３）Ｓｉ２Ｈ５等
の５ｉｐＨ２Ｐ＋２（Ｐは前述の意味を有する。）で示
される分岐を有する鎖状シラン化合物、これら直鎖状又
は分岐を有する鎖状のシラン化合物の水素原子の一部又
は全部をハロゲン原子で置換した化合物、５ｉ３Ｈ６，
５ｉ４ＨＢ、５ｉ５Ｈｉ□、 Ｓ ｉ ６ ＨＩ３等の
５ｔｑＨ２ｑ（ｑは３以上、好ましくは３〜６の整数で
ある。）で示される環状シラン化合物、該環状シラン化
合物の水素原子の一部又は全部を他の環状シラニル基及
び／又は鎖状シラニル基で置換した化合物。
上記例示したシラン化合物の水素原子の一部または全部
をハロゲン原子で置換した化合物の例として、ＳｉＨ３
Ｆ、５ｉＨ３Ｃ１，５ｔＨ３Ｂｒ、５ｉＨ３Ｉ等ｃ７）
Ｓ ｉ ７Ｈ５Ｘｔ （Ｘはハロゲン原子、ｒは１以上
、好ましくは１〜１０、より好ましくは３〜７の整数、
ｓ＋ｔ＝２ｒ＋２又は２ｒである。）で示されるハロゲ
ン置換鎖状又は環状シラン化合物などである。これらの
化合物は、１種を使用しても２種以上を併用してもよい
。
をハロゲン原子で置換した化合物の例として、ＳｉＨ３
Ｆ、５ｉＨ３Ｃ１，５ｔＨ３Ｂｒ、５ｉＨ３Ｉ等ｃ７）
Ｓ ｉ ７Ｈ５Ｘｔ （Ｘはハロゲン原子、ｒは１以上
、好ましくは１〜１０、より好ましくは３〜７の整数、
ｓ＋ｔ＝２ｒ＋２又は２ｒである。）で示されるハロゲ
ン置換鎖状又は環状シラン化合物などである。これらの
化合物は、１種を使用しても２種以上を併用してもよい
。
本発明において、活性化空間（Ａ）に導入される炭素と
ハロゲンを含む化合物としては、例えば鎖状又は項状炭
化水素の水素原子の一部乃至全部をハロゲン原子で置換
した化合物が用いられ、具体的には、例えば、ＣｕＹ２
ｕ＋２（Ｕは１以上の整数、ＹはＦ、ＣＩ、Ｂｒ及び・
ｌより選択される少なくとも一種の元素である。）で示
される鎖状ハロゲン化炭素、ＣｖＹ２ｖ（ｖは３以上の
整数、Ｙは前述の意味を有する。）で示される環状ハロ
ゲン化炭素。
ハロゲンを含む化合物としては、例えば鎖状又は項状炭
化水素の水素原子の一部乃至全部をハロゲン原子で置換
した化合物が用いられ、具体的には、例えば、ＣｕＹ２
ｕ＋２（Ｕは１以上の整数、ＹはＦ、ＣＩ、Ｂｒ及び・
ｌより選択される少なくとも一種の元素である。）で示
される鎖状ハロゲン化炭素、ＣｖＹ２ｖ（ｖは３以上の
整数、Ｙは前述の意味を有する。）で示される環状ハロ
ゲン化炭素。
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。
は環状化合物などが挙げられる。
具体的には、例えばＣＦ４．（ＣＦ２）５ 。
（ＣＦ２）ｅ 、（ＣＦ２）４ 、Ｃ２Ｆ６ 、Ｃ３Ｆ
Ｂ、ＣＨＦ３．ＣＨ２Ｆ２．ＣＣｌ４．（ＣＣ１２）５
、ＣＢｒａ、（ＣＢｒ２）５ 、Ｃ２Ｃｌ６．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。
Ｂ、ＣＨＦ３．ＣＨ２Ｆ２．ＣＣｌ４．（ＣＣ１２）５
、ＣＢｒａ、（ＣＢｒ２）５ 、Ｃ２Ｃｌ６．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。
また本発明においては、前記炭素とハロゲンを含む化合
物を分解することにより生成される活性種に加えて、ケ
イ素とハロゲンを含む化合物を分解することにより生成
される活性種を併用することができる。
物を分解することにより生成される活性種に加えて、ケ
イ素とハロゲンを含む化合物を分解することにより生成
される活性種を併用することができる。
このケイ素とハロゲンを含む化合物とじてすれ例えば鎖
状又は環状シラン化合物の水素原子の一部乃至全部をハ
ロゲン原子で置換した化合物が用いられ、具体的には１
例えば、５ｉＸＺ２Ｖ＋２ （Ｖは１以上の整数、Ｚは
Ｆ、ＣＩ 。
状又は環状シラン化合物の水素原子の一部乃至全部をハ
ロゲン原子で置換した化合物が用いられ、具体的には１
例えば、５ｉＸＺ２Ｖ＋２ （Ｖは１以上の整数、Ｚは
Ｆ、ＣＩ 。
Ｂｒ及び工より選択される少なくとも一種の原子である
。）で示される鎖状ハロゲン化ケイ素、５ｉｖＺ２ｖ（
ｖは３以上）整数、ｚ ｔ＊ 前述の意味を有する。）
で示される環状ハロゲン化ケイ素、５ｉｙＨ）（Ｙｙ（
ｖ及びＹは前述の意味を有する。ｘ＋ｙ＝２ｙ又は２ｖ
＋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。
。）で示される鎖状ハロゲン化ケイ素、５ｉｖＺ２ｖ（
ｖは３以上）整数、ｚ ｔ＊ 前述の意味を有する。）
で示される環状ハロゲン化ケイ素、５ｉｙＨ）（Ｙｙ（
ｖ及びＹは前述の意味を有する。ｘ＋ｙ＝２ｙ又は２ｖ
＋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。
具体的には例えばＳｉＦ４．（ＳｉＦ２）５ 。
（ＳｉＦ２）６．（ＳｉＦ２）４．Ｓｉ２Ｆ６゜Ｓ ｆ
３ ＦＢ 、Ｓ １ＨＦ３ 、Ｓ １Ｈ２Ｆ２゜Ｓｉ
Ｃｌ２．（ＳｉＣ１２）５．ＳｉＢｒ４゜（ＳｉＢｒ２
）５，５ｉ２Ｃ１６，５ｆ２Ｂｒｓ。
３ ＦＢ 、Ｓ １ＨＦ３ 、Ｓ １Ｈ２Ｆ２゜Ｓｉ
Ｃｌ２．（ＳｉＣ１２）５．ＳｉＢｒ４゜（ＳｉＢｒ２
）５，５ｉ２Ｃ１６，５ｆ２Ｂｒｓ。
５ｉＨＣ１３，５ｉＨＢｒ３．５ｉＨＩ３゜Ｓ ｉ ２
ＣＩ ３ Ｆ３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。
ＣＩ ３ Ｆ３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。
活性種（Ａ）を生成させるためには、前記炭素とハロゲ
ンを含む化合物（及びケイ素とハロゲンを含む化合物）
に加えて、必要に応じてケイ素単体等他のケイ素化合物
、水素、ハロゲン化合物（例えばＦ２ガス、０Ｍ２ガス
、ガス化したＢｒ２．Ｉ２等）などを併用することがで
きる。
ンを含む化合物（及びケイ素とハロゲンを含む化合物）
に加えて、必要に応じてケイ素単体等他のケイ素化合物
、水素、ハロゲン化合物（例えばＦ２ガス、０Ｍ２ガス
、ガス化したＢｒ２．Ｉ２等）などを併用することがで
きる。
本発明において、活性化空間（Ａ）および（Ｂ）で活性
種（Ａ）及び（Ｂ）を夫々生成させる方法としては、各
々の条件、装置を考慮してマイクロ波、ＲＦ、低周波、
ＤＣ等の電気エネルギー、ヒータ加熱、赤外線加熱等に
よる熱エネルギー、光エネルギーなどの活性化エネルギ
ーが使用される。
種（Ａ）及び（Ｂ）を夫々生成させる方法としては、各
々の条件、装置を考慮してマイクロ波、ＲＦ、低周波、
ＤＣ等の電気エネルギー、ヒータ加熱、赤外線加熱等に
よる熱エネルギー、光エネルギーなどの活性化エネルギ
ーが使用される。
卜述したものに、活性化空間（Ａ）で熱、光、電気など
の励起エネルギーを加えることにより、活性種（Ａ）が
生成される。
の励起エネルギーを加えることにより、活性種（Ａ）が
生成される。
本発明において、成Ｈ々空間に導入される堆積膜形成用
原料となる前記活性種（Ａ）と前記活性種（Ｂ）との品
−の割合は、成膜条件、活性種の種類などで適宜所望に
従って決められるが、好ましくは１０：１〜１：１０（
導入流量比）が適当であり、より好ましくは８：２〜４
：６とされるのが望ましい。
原料となる前記活性種（Ａ）と前記活性種（Ｂ）との品
−の割合は、成膜条件、活性種の種類などで適宜所望に
従って決められるが、好ましくは１０：１〜１：１０（
導入流量比）が適当であり、より好ましくは８：２〜４
：６とされるのが望ましい。
本発明において、ケイ素含有化合物の他に、成膜用の化
学物質として水素ガス及び／又はハロゲン化合物（例え
ばＦ２ガス、Ｃ１２ガス、ガス化したＢｒ２．Ｉ２等）
、ヘリウム、アルゴン、ネオン等の不活性ガスなどを活
性化空間に導入して用いる事もできる。これらの成膜用
の化学物質の複数を用いる場合には、予め混合して活性
化空間ＣＢ）内にガス状態で導入する事もできるし、或
いはこれらの成膜用の化学物質を夫々独立した供給源か
ら各個別に供給し。
学物質として水素ガス及び／又はハロゲン化合物（例え
ばＦ２ガス、Ｃ１２ガス、ガス化したＢｒ２．Ｉ２等）
、ヘリウム、アルゴン、ネオン等の不活性ガスなどを活
性化空間に導入して用いる事もできる。これらの成膜用
の化学物質の複数を用いる場合には、予め混合して活性
化空間ＣＢ）内にガス状態で導入する事もできるし、或
いはこれらの成膜用の化学物質を夫々独立した供給源か
ら各個別に供給し。
活性化空間（Ｂ）に導入する事もできる。
また本発明の方法により形成される堆積膜は成膜中又は
成膜後に不純物元素でドーピングすることが可能である
。使用する不純物元素としては、Ｐ型不純物として、周
期律表第■族Ａの元素、例えばＢ、ＡＩ、Ｇａ、Ｉｎ、
ＴＩ等が好適なものとして挙げられ、ｎ型不純物として
は、周期律表第Ｖ族Ａの元素、例えばＰ。
成膜後に不純物元素でドーピングすることが可能である
。使用する不純物元素としては、Ｐ型不純物として、周
期律表第■族Ａの元素、例えばＢ、ＡＩ、Ｇａ、Ｉｎ、
ＴＩ等が好適なものとして挙げられ、ｎ型不純物として
は、周期律表第Ｖ族Ａの元素、例えばＰ。
Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ等が好適なものとして挙げられるが、
特にＢ、Ｇａ、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。
特にＢ、Ｇａ、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。
かかる不純物元素を成分として含む化合物としては、常
温常圧でガス状態であるから、あるいは少なくとも活性
化条件下で気体であり、適宜の気化装置で容易に気化し
得る化合物を選択するのが好ましい、この様な化合物と
しては、ＰＨ３，Ｐ２Ｈ４，ＰＦ３．ＰＦ５．ＰＣｌ３
゜ＡｓＨ３、ＡｓＦ３．ＡｓＦ５．ＡｓＣｌ３ 。
温常圧でガス状態であるから、あるいは少なくとも活性
化条件下で気体であり、適宜の気化装置で容易に気化し
得る化合物を選択するのが好ましい、この様な化合物と
しては、ＰＨ３，Ｐ２Ｈ４，ＰＦ３．ＰＦ５．ＰＣｌ３
゜ＡｓＨ３、ＡｓＦ３．ＡｓＦ５．ＡｓＣｌ３ 。
ＳｂＨ３，ＳｂＦ５．ＳｉＨ３，ＢＦ３゜ＢＣ１３、Ｂ
Ｂｒ３．Ｂ２Ｈ６，Ｂ４Ｈ１０゜Ｂ５Ｈ９、Ｂ５Ｈ１１
，Ｂ６Ｈ１０，Ｂ６Ｈ１２゜ＡｌＣｌ３等を挙げること
ができる。不純物元素を含む化合物は、１種用いても２
種以上併用してもよい。
Ｂｒ３．Ｂ２Ｈ６，Ｂ４Ｈ１０゜Ｂ５Ｈ９、Ｂ５Ｈ１１
，Ｂ６Ｈ１０，Ｂ６Ｈ１２゜ＡｌＣｌ３等を挙げること
ができる。不純物元素を含む化合物は、１種用いても２
種以上併用してもよい。
不純物導入用物質は、活性化空間（Ａ）ヌは／及び活性
化空間（Ｂ）に、活性種（Ａ）及び活性種（Ｂ）の夫々
を生成する各物質と共に導入されて活性化しても良いし
、或いは、活性化空間（Ａ）及び活性化空間（Ｂ）とは
別の第３の活性化空間（Ｃ）に於いて活性化されても良
い。不純物導入用物質を活性化するには、活性種（Ａ）
及び活性種（Ｂ）を生成するに列記された前述の活性化
エネルギーを適宜選択して採用する車が出来る。不純物
導入用物質を活性化して生成される活性＃ （ＰＮ）は
活性種（Ａ）又は／及び活性種ＣＢ）と予め混合されて
、又は、独立に成膜空間に導入される。
化空間（Ｂ）に、活性種（Ａ）及び活性種（Ｂ）の夫々
を生成する各物質と共に導入されて活性化しても良いし
、或いは、活性化空間（Ａ）及び活性化空間（Ｂ）とは
別の第３の活性化空間（Ｃ）に於いて活性化されても良
い。不純物導入用物質を活性化するには、活性種（Ａ）
及び活性種（Ｂ）を生成するに列記された前述の活性化
エネルギーを適宜選択して採用する車が出来る。不純物
導入用物質を活性化して生成される活性＃ （ＰＮ）は
活性種（Ａ）又は／及び活性種ＣＢ）と予め混合されて
、又は、独立に成膜空間に導入される。
次に、本発明方法によって形成される電子写真用像形成
部材の典型的な例を挙げて本発明を説明する。
部材の典型的な例を挙げて本発明を説明する。
第１図は本発明によって得られる典型的な電子写真用像
形成部材としての光導電部材の構成例を説明するための
模式図である。
形成部材としての光導電部材の構成例を説明するための
模式図である。
第１図に示す光導電部材１０は、電子写真用像形成部材
として適用させ得るものであって、光導電部材用として
の支持体１１の上に、必要に応じて設けられる中間層１
２．及び感光層１３で構成される層構成を有している。
として適用させ得るものであって、光導電部材用として
の支持体１１の上に、必要に応じて設けられる中間層１
２．及び感光層１３で構成される層構成を有している。
光導電部材１０の製造に当っては、中間層１２又は／及
び感光層１３を本発明の方法によって作成することが出
来る。更に、光導電部材１０が感光層１３の表面を化学
的、物質的に保護する為に設けられる保護層、或いは電
気的耐圧力を向上させる目的で設けられる下部障壁層又
は／及び上部障壁層を有する場合には、これ等を本発明
の方法で作成する事も出来る。
び感光層１３を本発明の方法によって作成することが出
来る。更に、光導電部材１０が感光層１３の表面を化学
的、物質的に保護する為に設けられる保護層、或いは電
気的耐圧力を向上させる目的で設けられる下部障壁層又
は／及び上部障壁層を有する場合には、これ等を本発明
の方法で作成する事も出来る。
支持体１１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１例えばＮｉＣｒ、ステン
レス、Ａ１．Ｃｒ、Ｍｏ。
良い。導電性支持体としては１例えばＮｉＣｒ、ステン
レス、Ａ１．Ｃｒ、Ｍｏ。
Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ。
Ｐｄ等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル。
ポリエチレン、ポリカーボネート、セルローズアセテー
ト、ポリプロピレン、ポリ塩化ヒ二ル、ポリ塩化ビニリ
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。
ト、ポリプロピレン、ポリ塩化ヒ二ル、ポリ塩化ビニリ
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、セラミック、紙等が通常使用される。
これらの電気絶縁性支持体は、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。
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。
例えばガラスであれば、その表面がＮｉＣｒ。
Ａ１．Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ。
Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３，ＳｎＯ２゜ＩＴＯ
（Ｉ ｎ２０３＋５ｎｏ２）等の薄膜を設けることによ
って導電処理され、あるいはポリエステルフィルム等の
合成樹脂フィルムであれば、ＮｉＣｒ、ＡＩ、Ａｇ、Ｐ
ｂ、Ｚｎ、Ｎｉ。
（Ｉ ｎ２０３＋５ｎｏ２）等の薄膜を設けることによ
って導電処理され、あるいはポリエステルフィルム等の
合成樹脂フィルムであれば、ＮｉＣｒ、ＡＩ、Ａｇ、Ｐ
ｂ、Ｚｎ、Ｎｉ。
Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ。
Ｔｉ、Ｐｔ等の金属で真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパ
ッタリング等で処理し、又は前記金 届でラミネ
ート処理して、その表面が導電処理される。支持体の形
状としては、円筒状、ベルト状、板状等、任意の形状と
し得、所望によつて、その形状が決定されるが５例えば
、第１図の光導電部材１０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ハ、無端
ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。
ッタリング等で処理し、又は前記金 届でラミネ
ート処理して、その表面が導電処理される。支持体の形
状としては、円筒状、ベルト状、板状等、任意の形状と
し得、所望によつて、その形状が決定されるが５例えば
、第１図の光導電部材１０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ハ、無端
ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。
中間層１２には、例えば支持体１１の側から感光層１３
中へのキャリアの流入を効果的に阻止し、且つ電磁波の
照射によって感光層１３中に生じ、支持体１１の側に向
って移動するフォトキャリアの感光層１３の側から支持
体１１の側への通過を容易に許す機能を有する。
中へのキャリアの流入を効果的に阻止し、且つ電磁波の
照射によって感光層１３中に生じ、支持体１１の側に向
って移動するフォトキャリアの感光層１３の側から支持
体１１の側への通過を容易に許す機能を有する。
この中間層１２は、水素原子（Ｈ）及び／又はハロゲン
原子（Ｘ）を含有するアモルファスンリコンＣ以下ｒＡ
−Ｓ ｉ （Ｈ、Ｘ） Ｊと記ず゛）で構成されると共
に、電気伝導性を支配する物質として 例えばＢ等のｐ
型不純物あるいはＰ等のｎ型不純物が含有される。
原子（Ｘ）を含有するアモルファスンリコンＣ以下ｒＡ
−Ｓ ｉ （Ｈ、Ｘ） Ｊと記ず゛）で構成されると共
に、電気伝導性を支配する物質として 例えばＢ等のｐ
型不純物あるいはＰ等のｎ型不純物が含有される。
本発明に於て、中間層１２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，
ＯＯ１〜５Ｘ１０４ａｔ ｏｍｉ ｃ Ｐ ｐｍ、よ
り好適には０．５〜ＩＸ１ｌＸ１０４ａｔｏ ｐｐｍ
、最適には１〜５Ｘ１０３ａｔｏｍｆｃ ｐｐｍとさ
れるのが望ましい。
導性を支配する物質の含有量としては、好適には、Ｏ，
ＯＯ１〜５Ｘ１０４ａｔ ｏｍｉ ｃ Ｐ ｐｍ、よ
り好適には０．５〜ＩＸ１ｌＸ１０４ａｔｏ ｐｐｍ
、最適には１〜５Ｘ１０３ａｔｏｍｆｃ ｐｐｍとさ
れるのが望ましい。
感光層１３と構成成分が類似、或いは同じである場合に
は中間層１２の形成は、中間層１２の形成に続けて感光
層１３の形成まで連続的に行なうことができる。その場
合には、中間層形成用の原料として、活性化空間（Ａ）
で生成された活性種（Ａ）と、気体状態のケイ素含有化
合物、必要に応じて水素、ハロゲン化合物、不活性ガス
及び不純物元素を成分として含む化合物のガス等を活性
化することにより生成される活性種（Ｂ）と、を夫々別
々に支持体１１の設置しである成膜空間に導入し、各導
入された活性種の共存雰囲気に光エネルギーを作用させ
ることにより、前記支持体１１上に中間層１２を形成さ
せればよい。
は中間層１２の形成は、中間層１２の形成に続けて感光
層１３の形成まで連続的に行なうことができる。その場
合には、中間層形成用の原料として、活性化空間（Ａ）
で生成された活性種（Ａ）と、気体状態のケイ素含有化
合物、必要に応じて水素、ハロゲン化合物、不活性ガス
及び不純物元素を成分として含む化合物のガス等を活性
化することにより生成される活性種（Ｂ）と、を夫々別
々に支持体１１の設置しである成膜空間に導入し、各導
入された活性種の共存雰囲気に光エネルギーを作用させ
ることにより、前記支持体１１上に中間層１２を形成さ
せればよい。
中間層１２を形成させる際に活性化空間（Ａ）に導入さ
れて活性種（Ａ）を生成する炭素とハロゲンを含む化合
物は、例えば容易にＣＦ３Ｘの如き活性種（Ａ）を生成
する前記の化合物を挙げることが出来る。
れて活性種（Ａ）を生成する炭素とハロゲンを含む化合
物は、例えば容易にＣＦ３Ｘの如き活性種（Ａ）を生成
する前記の化合物を挙げることが出来る。
中間層１２の層厚は、好ましくは、３０λ〜１０μ、よ
り好適には４０人〜８ル、最適には５０人〜５牌とされ
るのが望ましい。
り好適には４０人〜８ル、最適には５０人〜５牌とされ
るのが望ましい。
感光層１３は、例工ＪｆＡ −Ｓ ｉ （Ｈ、Ｘ） テ
構成され、レーザー光の照射によってフォトキャリアを
発生する電荷発生機能と、該電荷を輸送する電荷輸送機
能の両機能を有する。
構成され、レーザー光の照射によってフォトキャリアを
発生する電荷発生機能と、該電荷を輸送する電荷輸送機
能の両機能を有する。
感光層１３の層厚としては、好ましくは、１〜１００ル
、より好適には１〜８０ル、最適には２〜５０ＪＬとさ
れるのが望ましい。
、より好適には１〜８０ル、最適には２〜５０ＪＬとさ
れるのが望ましい。
感光層１３はノンドープノＡ−５ｉ （Ｈ、Ｘ）層で
あるが、所望により中間層１２に含有される伝導特性を
支配する物質の極性とは別の極性（例えばｎ型）の伝導
特性を支配する物質を含有させてもよいし、あるいは、
同極性の伝導特性を支配する物質を、中間層１２に含有
される実際の量が多い場合には、鎖部よりも一段と少な
い量にして含有させてもよい。
あるが、所望により中間層１２に含有される伝導特性を
支配する物質の極性とは別の極性（例えばｎ型）の伝導
特性を支配する物質を含有させてもよいし、あるいは、
同極性の伝導特性を支配する物質を、中間層１２に含有
される実際の量が多い場合には、鎖部よりも一段と少な
い量にして含有させてもよい。
感光層１３の形成の場合も、本発明の方法によって形成
されるのであれば中間層１２の場合と同様に、活性化空
間（Ａ）に炭素とハロゲンを含む化合物が導入され、高
温下でこれ等を分解することにより、或いは放電エネル
ギーや光エネルギーを作用させて励起することで活性種
（Ａ）が生成され、該活性種（Ａ）が成膜空間に導入さ
れる。
されるのであれば中間層１２の場合と同様に、活性化空
間（Ａ）に炭素とハロゲンを含む化合物が導入され、高
温下でこれ等を分解することにより、或いは放電エネル
ギーや光エネルギーを作用させて励起することで活性種
（Ａ）が生成され、該活性種（Ａ）が成膜空間に導入さ
れる。
第２図は１本発明方法を実施して作製される不純物元素
でドーピングされたＡ−Ｓｉ堆積膜を利用したＰＩＮ型
ダ型ダイオードパデバイス型例を示した模式図である。
でドーピングされたＡ−Ｓｉ堆積膜を利用したＰＩＮ型
ダ型ダイオードパデバイス型例を示した模式図である。
図中、２１は基体、２２及び２７は薄膜電極、２３は半
導体膜であり、ｎ型の半導体層２４、ｉ型の半導体層層
２５、Ｐ型の半導体層層２６によって構成される。半導
体層２４゜２５．２６のいずれか一層の作成に本発明を
適用する事が出来るが殊に半導体層２６を本発明の方法
で作成することにより、変換効率を高めることが出来る
。本発明の方法で半導体層２６を作成する場合には、半
導体層２６は、例えばシリコン原子と炭素原子と、水素
原子又は／及びハロゲン原子とを構成要素とする非晶質
材料（以後ｒＡ−３ｉＣ（Ｈ，Ｘ）Ｊ と記ス）テ構成
することが出来る。２８は外部電気回路装置と結合され
る導線である。
導体膜であり、ｎ型の半導体層２４、ｉ型の半導体層層
２５、Ｐ型の半導体層層２６によって構成される。半導
体層２４゜２５．２６のいずれか一層の作成に本発明を
適用する事が出来るが殊に半導体層２６を本発明の方法
で作成することにより、変換効率を高めることが出来る
。本発明の方法で半導体層２６を作成する場合には、半
導体層２６は、例えばシリコン原子と炭素原子と、水素
原子又は／及びハロゲン原子とを構成要素とする非晶質
材料（以後ｒＡ−３ｉＣ（Ｈ，Ｘ）Ｊ と記ス）テ構成
することが出来る。２８は外部電気回路装置と結合され
る導線である。
これ等の半導体層は、Ａ−Ｓｔ （Ｈ，Ｘ）。
Ａ−３ｉＣ（Ｈ，Ｘ）等で構成サレ、 本ＭＢｌｌノ方
法は、いずれの層の作成に於ても適用することが出来る
が 殊に半導体層２６を本発明の方法で作成することに
より、変換効率を高めることが出来る。
法は、いずれの層の作成に於ても適用することが出来る
が 殊に半導体層２６を本発明の方法で作成することに
より、変換効率を高めることが出来る。
基体２１としては導電性、半導電性、電気絶縁性のもの
が用いられる。基体２１が導電性である場合には、薄膜
電極２２は省略しても差支えない、半導電性基板として
は、例えば、Ｓｔ。
が用いられる。基体２１が導電性である場合には、薄膜
電極２２は省略しても差支えない、半導電性基板として
は、例えば、Ｓｔ。
Ｇｅ 、ＧａＡｓ 、ＺｎＯ，ＺｎＳ等の半導体が挙げ
られる。薄膜電極２２．２７としては例えばＮｉＣｒ
、Ａｌ 、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ 、Ｉ ｒ 。
られる。薄膜電極２２．２７としては例えばＮｉＣｒ
、Ａｌ 、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ 、Ｉ ｒ 。
Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ
０２ 、ＩＴＯ（Ｉ ｎ２０３＋５ｎ０２）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２１上に設けることによって得られる。電極
２２．２７の層厚としては、好ましくは３０〜５Ｘ１０
４人、より好ましくは１００〜５Ｘ１０３人とされるの
が望ましい。
０２ 、ＩＴＯ（Ｉ ｎ２０３＋５ｎ０２）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２１上に設けることによって得られる。電極
２２．２７の層厚としては、好ましくは３０〜５Ｘ１０
４人、より好ましくは１００〜５Ｘ１０３人とされるの
が望ましい。
半導体層を構成する膜体を必要に応じて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される層中に
その量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。
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される層中に
その量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。
本発明方法により、ｎ型、ｉ型及びｐ型の半導体層を形
成するには、活性化空間（Ａ）に炭素とハロゲンを含む
化合物等が導入され、活性化エネルギーの作用下でこれ
等を励起し分解することで、例えばＣＦ２＞ｋ等の活性
種（Ａ）が生成され、該活性種（Ａ）が成膜間に導入さ
れる。同時に、これとは別に、活性化空間（Ｂ）に導入
された成膜用のケイ素含有化合物と、必要に応じて不活
性ガス及び不純物元素を成分として含む化合物のガス等
を、夫々活性化エネルギーによって励起し分解して、夫
々の活性種を生成し、夫々を別々に又は適宜に混合して
支持体１１の設置しである成膜空間に導入して。
成するには、活性化空間（Ａ）に炭素とハロゲンを含む
化合物等が導入され、活性化エネルギーの作用下でこれ
等を励起し分解することで、例えばＣＦ２＞ｋ等の活性
種（Ａ）が生成され、該活性種（Ａ）が成膜間に導入さ
れる。同時に、これとは別に、活性化空間（Ｂ）に導入
された成膜用のケイ素含有化合物と、必要に応じて不活
性ガス及び不純物元素を成分として含む化合物のガス等
を、夫々活性化エネルギーによって励起し分解して、夫
々の活性種を生成し、夫々を別々に又は適宜に混合して
支持体１１の設置しである成膜空間に導入して。
光エネルギーを用いることにより形成させればよい。ｎ
型およびｐ型の半導体層の層厚としては、好ましくは１
００〜１０４人、より好ましくは３００〜２０００人の
範囲が望ましい。
型およびｐ型の半導体層の層厚としては、好ましくは１
００〜１０４人、より好ましくは３００〜２０００人の
範囲が望ましい。
また、ｉ型の半導体層の層厚としては、好ましくは５０
０〜１０４人、より好ましくは１０００〜１００００人
の範囲が望ましい。
０〜１０４人、より好ましくは１０００〜１００００人
の範囲が望ましい。
以下に本発明の具体的実施例を示す。
実施例１
第３図に示した装置を用い、以下の如き操作によってｉ
型、ｐ型及びｎ型のＡ−３ｉ堆積膜を形成した。
型、ｐ型及びｎ型のＡ−３ｉ堆積膜を形成した。
第３図において、１０１は成膜室であり、内部の基体支
持台１０２上に所望の基体１０３が載置される。
持台１０２上に所望の基体１０３が載置される。
１０４は基体加熱用のヒーターであり、該ヒーター１０
４は、成膜処理前に基体１０４を加熱処理したり、成膜
後に、形成された膜の特性を一層向上させる為にアニー
ル処理したりする際に使用され、導線１０５を介して給
電され、発熱する。成膜中は該ヒータ１０４は駆動１０
６乃至１０９は、ガス供給系であり、炭素とハロゲンを
含む化合物、及び必要に応じて用いられる水素、ハロゲ
ン化合物、不活性ガス、不純物元素を成分とする化合物
のガスの種類に応じて設けられる。これ等の原料化合物
のうち標準状態に於いて液状のものを使用する場合には
、適宜の気化装置を具備させる。
４は、成膜処理前に基体１０４を加熱処理したり、成膜
後に、形成された膜の特性を一層向上させる為にアニー
ル処理したりする際に使用され、導線１０５を介して給
電され、発熱する。成膜中は該ヒータ１０４は駆動１０
６乃至１０９は、ガス供給系であり、炭素とハロゲンを
含む化合物、及び必要に応じて用いられる水素、ハロゲ
ン化合物、不活性ガス、不純物元素を成分とする化合物
のガスの種類に応じて設けられる。これ等の原料化合物
のうち標準状態に於いて液状のものを使用する場合には
、適宜の気化装置を具備させる。
図中ガス供給系１０６乃至１０９の符合にａを付したの
は分岐管、ｂを付したのは流量計。
は分岐管、ｂを付したのは流量計。
Ｃを付したのは各流量計の高圧側の圧力を計測する圧力
計、ｄ又はｅを付したのは各気体流量を調整するための
バルブである。１２３は活性種ＣＢ）を生成する為の活
性化室（Ｂ）であり、活性化室１２３の周りには、活性
種（Ｂ）を生成させる為の活性化エネルギーを発生する
マイクロ波プラズマ発生装置１２２が設けられている。
計、ｄ又はｅを付したのは各気体流量を調整するための
バルブである。１２３は活性種ＣＢ）を生成する為の活
性化室（Ｂ）であり、活性化室１２３の周りには、活性
種（Ｂ）を生成させる為の活性化エネルギーを発生する
マイクロ波プラズマ発生装置１２２が設けられている。
ガス導入管１１０より供給される活性種（Ｂ）生成用の
原料ガスは、活性化室ＣＢ）１２３内に於いて活性化さ
れ、生じた活性種（Ｂ）は導入管１２４を通じて成膜室
１０１内に導入される。１１１はガス圧力計である。
原料ガスは、活性化室ＣＢ）１２３内に於いて活性化さ
れ、生じた活性種（Ｂ）は導入管１２４を通じて成膜室
１０１内に導入される。１１１はガス圧力計である。
図中、１１２は活性化室（Ａ）、１１３は電気炉、１１
４は固体０粒、１１５は活性種の原料となる気体状態の
炭素とハロゲンを含む化合物の導入管であり、活性化室
（Ａ、）１１２で生成された活性種（Ａ ）は導入管１
１６を介して成膜室１０１内に導入される。
４は固体０粒、１１５は活性種の原料となる気体状態の
炭素とハロゲンを含む化合物の導入管であり、活性化室
（Ａ、）１１２で生成された活性種（Ａ ）は導入管１
１６を介して成膜室１０１内に導入される。
１１７は光エネルギー発生装置であって。
例えば水銀ランプ、キセノンランプ、炭酸ガスレーサー
、アルゴンレーサー、エキシマレーザ−等が用いられる
。
、アルゴンレーサー、エキシマレーザ−等が用いられる
。
光エネルギー発生装置１１７から適宜の光学系を用いて
基体１０３全体或いは基体１０３の所望部分に向けられ
た光１１８は、矢印１１９の向きに流れている活性種に
照射され、照射された活性種は相互的に化学反応する事
によって基体１０３の全体あるいは所望部分にＡ−５ｔ
（Ｈ，Ｘ）の堆積膜を形成する。また１図中、１２０は
排気バルブ、１２１は排気管である。
基体１０３全体或いは基体１０３の所望部分に向けられ
た光１１８は、矢印１１９の向きに流れている活性種に
照射され、照射された活性種は相互的に化学反応する事
によって基体１０３の全体あるいは所望部分にＡ−５ｔ
（Ｈ，Ｘ）の堆積膜を形成する。また１図中、１２０は
排気バルブ、１２１は排気管である。
先スポリエチレンテレフタレートフイルム製の基体１０
３を支持台１０２上に載置し、排気装置（不図示）を用
いて成膜室１０１内を排気し、約１０ＪＴｏｒｒに減圧
した。ガス供給用ポンベ１０６を用いてｓｔ５Ｈ１０１
５０ｓｃｃＭ、あるいはこれとＰＨ３ガスまたはＢ２Ｈ
８ガス（何れも１１０００ｐｐ水素ガス希釈）４０ＳＣ
ＣＭとを混合したガスをガス導入管１１０を介して活性
化室（Ｂ）１２３に導入した。活性化室（Ｂ）１２３内
に導入されたＨ２ガス等はマイクロ波プラズマ発生装置
１２２により活性化されて活性化水素等とされ、導入管
１２４を通じて、活性化水素等を成膜室１０１１、１４
を詰めて、電気炉１１３により加熱し。
３を支持台１０２上に載置し、排気装置（不図示）を用
いて成膜室１０１内を排気し、約１０ＪＴｏｒｒに減圧
した。ガス供給用ポンベ１０６を用いてｓｔ５Ｈ１０１
５０ｓｃｃＭ、あるいはこれとＰＨ３ガスまたはＢ２Ｈ
８ガス（何れも１１０００ｐｐ水素ガス希釈）４０ＳＣ
ＣＭとを混合したガスをガス導入管１１０を介して活性
化室（Ｂ）１２３に導入した。活性化室（Ｂ）１２３内
に導入されたＨ２ガス等はマイクロ波プラズマ発生装置
１２２により活性化されて活性化水素等とされ、導入管
１２４を通じて、活性化水素等を成膜室１０１１、１４
を詰めて、電気炉１１３により加熱し。
約１１００″Ｃに保ち、Ｃを赤熱状態とし、そこへ導入
管１１５を通じて不図示のボンベよりＣＦ４を吹き込む
ことにより、ＣＦ２＊の活性種を生成させ、該ＣＦ２＊
を導入管１１６を経て、成膜室１０１へ導入した。
管１１５を通じて不図示のボンベよりＣＦ４を吹き込む
ことにより、ＣＦ２＊の活性種を生成させ、該ＣＦ２＊
を導入管１１６を経て、成膜室１０１へ導入した。
この様にして、成膜室１０１内の内圧を０．４Ｔｏｒｒ
に保ちつつＩＫＷＸｅランプから基体１０３に垂直に照
射して、ノンドープあるいはドーピングされたＡ−Ｓｉ
ｌり（膜厚７００大）ハ を形成した。成膜速度は２７人／ ｓ ｅ ｃであった
。
に保ちつつＩＫＷＸｅランプから基体１０３に垂直に照
射して、ノンドープあるいはドーピングされたＡ−Ｓｉ
ｌり（膜厚７００大）ハ を形成した。成膜速度は２７人／ ｓ ｅ ｃであった
。
次いで、得られたノンドープあるいはＰ型またはｎ型の
炭素含有アモルファス膜試料を蒸着槽に入れ、真空度１
Ｏ−５Ｔｏｒｒでクシ型のＡｌギャップ電極（ギャップ
長２５０ＩＬ、巾５ｍｍ）を形成した後、印加電圧１０
ｖで暗電流を測定し、暗導電率σｄを求めて、各試料の
膜特性を評価した。結果を第１表に示した。
炭素含有アモルファス膜試料を蒸着槽に入れ、真空度１
Ｏ−５Ｔｏｒｒでクシ型のＡｌギャップ電極（ギャップ
長２５０ＩＬ、巾５ｍｍ）を形成した後、印加電圧１０
ｖで暗電流を測定し、暗導電率σｄを求めて、各試料の
膜特性を評価した。結果を第１表に示した。
実施例２〜４
Ｓｉ５Ｈ１０の代りに直鎖状５ｉ４Ｈｔｏ、分岐状５ｉ
４Ｈｘｏ、またはＨ６Ｓ ｉ ６ＦＢを用いた以外は、
実施例１と同様のＡ−Ｓｉ膜を形成した。暗導電率を測
定し、結果を第１表に示した。
４Ｈｘｏ、またはＨ６Ｓ ｉ ６ＦＢを用いた以外は、
実施例１と同様のＡ−Ｓｉ膜を形成した。暗導電率を測
定し、結果を第１表に示した。
第１表から、本発明によると電気特性に優れＣ
膜が得られることが判かった。
実施例５
第４図に示す装置を使い、以下の如き操作によって第１
図に示した如き層構成のドラム状電子写真用像形成部材
を作成した。
図に示した如き層構成のドラム状電子写真用像形成部材
を作成した。
第４図に於て２０１は成膜室、２０２は活性化室（Ａ）
、２０３は電気炉、２０４は固体５１粒、２０５は活性
種（Ａ）の原料物質導入管、２０６は活性種（Ａ）導入
管、２０７はモーター、２０８は第３図の１０４と同様
に用いられる加熱ヒーター、２０９，２１０は吹き出し
管、２１１はＡＩシリンダー状状体体２１２は排気バル
ブを示している。又２１３乃至２１６は第３図中１０６
乃至１０９と同様の原料ガス供給系であり、２１７はガ
ス導入管である。
、２０３は電気炉、２０４は固体５１粒、２０５は活性
種（Ａ）の原料物質導入管、２０６は活性種（Ａ）導入
管、２０７はモーター、２０８は第３図の１０４と同様
に用いられる加熱ヒーター、２０９，２１０は吹き出し
管、２１１はＡＩシリンダー状状体体２１２は排気バル
ブを示している。又２１３乃至２１６は第３図中１０６
乃至１０９と同様の原料ガス供給系であり、２１７はガ
ス導入管である。
成膜室２０１にＡｔシリンダー状基体２１１をつり下げ
、その内側に加熱ヒーター２０８を備え、モーター２０
７により回転できる様にする。２１８は光エネルギー発
生装置であって、Ａｔシリンダー状基体２１１の所望部
分に向けて光２１９が照射される。
、その内側に加熱ヒーター２０８を備え、モーター２０
７により回転できる様にする。２１８は光エネルギー発
生装置であって、Ａｔシリンダー状基体２１１の所望部
分に向けて光２１９が照射される。
また、活性化室（Ａ）２０２に固体０粒２０４を詰めて
、電気炉２０３により加熱し、約１０００ ’Ｏに保ち
、Ｃを赤熱状態にし、そこへ導入管２０６を通じて不図
示のボンベからＣＦ４を吹き込むことにより、活性種（
Ａ）としてのＣＦ３Ｘを生成させ、該ＣＦ２＊を導入管
２０６を経て、成膜室２０１へ導入した。
、電気炉２０３により加熱し、約１０００ ’Ｏに保ち
、Ｃを赤熱状態にし、そこへ導入管２０６を通じて不図
示のボンベからＣＦ４を吹き込むことにより、活性種（
Ａ）としてのＣＦ３Ｘを生成させ、該ＣＦ２＊を導入管
２０６を経て、成膜室２０１へ導入した。
一方、導入管２１７−１よりＣＨ４とＨ２ガスを活性化
室（Ｂ）２２０内に導入した。導入されたＨ２ガスは活
性化室（Ｂ）２２０に於いてマイクロ波プラズマ発生装
置２２１によりプラズマ化等の活性化処理を受けて活性
化水素となり、導入管２１７−２を通じて成膜室２０１
内に導入された。この際、必要に応じてＰＨ３゜Ｂ２Ｈ
６等の不純物ガスも活性化室（Ｂ）２２０内に導入され
て活性化された。成膜空間２０１内の内圧を１．０Ｔｏ
ｒｒに保ちつつ、ＩＫＷＸｅランプ２１８からＡＩシリ
ンダー基体２１１の周面に対し垂直に光照射した。
室（Ｂ）２２０内に導入した。導入されたＨ２ガスは活
性化室（Ｂ）２２０に於いてマイクロ波プラズマ発生装
置２２１によりプラズマ化等の活性化処理を受けて活性
化水素となり、導入管２１７−２を通じて成膜室２０１
内に導入された。この際、必要に応じてＰＨ３゜Ｂ２Ｈ
６等の不純物ガスも活性化室（Ｂ）２２０内に導入され
て活性化された。成膜空間２０１内の内圧を１．０Ｔｏ
ｒｒに保ちつつ、ＩＫＷＸｅランプ２１８からＡＩシリ
ンダー基体２１１の周面に対し垂直に光照射した。
ＡＩシリンダー基体２１１は回転させ、排ガスは排気バ
ルブ２１２の開口を適宜に調整して排気させた。このよ
うにして感光層１３が形成された。
ルブ２１２の開口を適宜に調整して排気させた。このよ
うにして感光層１３が形成された。
また、中間層１２は、導入管２１７−１よりＨ２／Ｂ２
Ｈ６（容量％でＢ２Ｈ６ガスが６．２％）の混合ガスを
導入し、膜厚２０００人で成膜された。
Ｈ６（容量％でＢ２Ｈ６ガスが６．２％）の混合ガスを
導入し、膜厚２０００人で成膜された。
比較例ｌ
ＣＦ４とＳｉ２Ｈ６，Ｈ２及びＢ２Ｈ６の各ガスを使用
し成膜室２０１と同様の構成の成膜室を用意し１３．５
６ＭＨｚの高周波装置を備え、一般的なプラズマＣＶＤ
法により、第１図に示す層構成の電子写真用像形成部材
を形成した。
し成膜室２０１と同様の構成の成膜室を用意し１３．５
６ＭＨｚの高周波装置を備え、一般的なプラズマＣＶＤ
法により、第１図に示す層構成の電子写真用像形成部材
を形成した。
実施例５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を第２表に示した。
像形成部材の製造条件と性能を第２表に示した。
実施例６
ケイ素含有化合物として５ｉＪｒＨ６を用いて第３図の
装置で、第２図に示したＰＩＮ型ダイオードを作製した
。
装置で、第２図に示したＰＩＮ型ダイオードを作製した
。
まず、１０００人のＩＴＯ膜２２を蒸着したポリエチレ
ンナフタレートフィルム２１を支持台に載置し、１Ｏ−
６Ｔｏｒｒに減圧した後、実施例１と同様に導入管１１
６からｃｐ２＊の活性種を成膜室１０１内に導入した。
ンナフタレートフィルム２１を支持台に載置し、１Ｏ−
６Ｔｏｒｒに減圧した後、実施例１と同様に導入管１１
６からｃｐ２＊の活性種を成膜室１０１内に導入した。
又、導入管１１０からＳＳｉ３Ｈ６１５０ＳＣＣ，ＰＨ
３ガス（１０００ｐｐｍ＊素ガス稀釈）のそれぞれを活
性化室（Ｂ）１２３に導入して活性化した。
３ガス（１０００ｐｐｍ＊素ガス稀釈）のそれぞれを活
性化室（Ｂ）１２３に導入して活性化した。
次いでこの活性化されたガスを導入管１１６を介し膜室
１０１内に導入した。成膜室１０１内の圧力をＯ，ｌ
Ｔ ｏ ｒ ｒに保ちながらＩＫＷＸｅランプで光照射
してＰでドーピングされたｎ型Ａ−３ｉ Ｃ（Ｈ、Ｘ）
膜２４（膜厚７００人）を形成した。
１０１内に導入した。成膜室１０１内の圧力をＯ，ｌ
Ｔ ｏ ｒ ｒに保ちながらＩＫＷＸｅランプで光照射
してＰでドーピングされたｎ型Ａ−３ｉ Ｃ（Ｈ、Ｘ）
膜２４（膜厚７００人）を形成した。
次いで、ＰＨ３ガスの代りにＢ２Ｈ６ガス（３００ｐｐ
ｍ水素ガス稀釈）の導入をした以外はｎ型Ａ−３ｉＣ（
Ｈ，Ｘ）膜の場合と同一の方法ｉ−型Ａ−３ｉＣ（Ｈ，
Ｘ）膜２５（膜厚５０００人）を形成した。
ｍ水素ガス稀釈）の導入をした以外はｎ型Ａ−３ｉＣ（
Ｈ，Ｘ）膜の場合と同一の方法ｉ−型Ａ−３ｉＣ（Ｈ，
Ｘ）膜２５（膜厚５０００人）を形成した。
次いで、ＰＨ３ガスの代りにＨ２ガスと共にｎ２Ｈ６ガ
ス（１０００ｐｐｍ水素ガス稀釈）を使用し、それ以外
はｎ型のＡ−３ｉＣ（Ｈ。
ス（１０００ｐｐｍ水素ガス稀釈）を使用し、それ以外
はｎ型のＡ−３ｉＣ（Ｈ。
Ｘ）膜２４と同じ条件でＢでドーピングされたｐ型Ａ−
３ｉ Ｃ（Ｈ、Ｘ）膜２６（膜厚７００大）を形成した
。さらに、このｐ型膜上に真空蒸着により膜厚１０００
人のＡＩ電極２７を形成し、ＰＩＮ型ダイオードを得た
。
３ｉ Ｃ（Ｈ、Ｘ）膜２６（膜厚７００大）を形成した
。さらに、このｐ型膜上に真空蒸着により膜厚１０００
人のＡＩ電極２７を形成し、ＰＩＮ型ダイオードを得た
。
かくして得られたダイオード素子（面積１ｃｍ２）のＩ
−Ｖ特性を測定し、整流特性及び光起電力効果を評価し
た。結果を第３表に示した。
−Ｖ特性を測定し、整流特性及び光起電力効果を評価し
た。結果を第３表に示した。
また、光照射特性瞬おいても基体側から光を導入し、光
照射強度ＡＭＩ （約１００ｍＷ／ｃｍ２）で、変換効
率８．７％以上、開放端電圧０、９２ Ｖ、短絡電流１
０．５ ｍ Ａ ／ ｃ ｍ２が得られた。
照射強度ＡＭＩ （約１００ｍＷ／ｃｍ２）で、変換効
率８．７％以上、開放端電圧０、９２ Ｖ、短絡電流１
０．５ ｍ Ａ ／ ｃ ｍ２が得られた。
実施例７Ｎ９’
鎖状Ｓｉ４Ｈ１０，分岐状５ｔ４）（ｔｏ、又はＨ６Ｓ
ｉ ６Ｆ６を用いた以外は、実施例６と同様のＰＩＮ
型ダイオードを作製した。整流特性および光起電力効果
を評価し、結果を第３表に示した。
ｉ ６Ｆ６を用いた以外は、実施例６と同様のＰＩＮ
型ダイオードを作製した。整流特性および光起電力効果
を評価し、結果を第３表に示した。
第３表から、本発明によれば、従来に比べて良好な光学
的・電気的特性を有するＡ−ＳｉＣ（Ｈ，Ｘ）ＰＩＮ型
ダイオードが得られることが判かった。
的・電気的特性を有するＡ−ＳｉＣ（Ｈ，Ｘ）ＰＩＮ型
ダイオードが得られることが判かった。
〔発明の効果〕
本発明の堆積膜形成法によれば、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
、しかも基体を高温に保持することなく高速成膜が可能
となる。また、成膜における再現性が向上し、膜品質の
向上と膜質の均一化が可能になると共に、膜の大面積化
に有利であり、膜の生産性の向上並びに量産化を容易に
達成することができる。更に成膜時に励起エネルギーと
して光エネルギーを用いるので、耐熱性に乏しい基体上
にも成膜できる、低温処理によって工程の短縮化を図れ
るといった効果が発揮される。
れる電気的、光学的、光導電的及び機械的特性が向上し
、しかも基体を高温に保持することなく高速成膜が可能
となる。また、成膜における再現性が向上し、膜品質の
向上と膜質の均一化が可能になると共に、膜の大面積化
に有利であり、膜の生産性の向上並びに量産化を容易に
達成することができる。更に成膜時に励起エネルギーと
して光エネルギーを用いるので、耐熱性に乏しい基体上
にも成膜できる、低温処理によって工程の短縮化を図れ
るといった効果が発揮される。
第１図は本発明方法を用いて製造される電子写真用像形
成部材の構成例を説明するための模式図である。 図である。 第３図及び第４図はそれぞれ実施例で用いた発明方法を
実施するための装置の構成を説明するための模式図であ
る。 １０−−−一電子写真用像形成部材、 １１−−−一基体、 １２−−−一中間層、 １３−−−一感光層、 ２１−−−一基体、 ２２．２７−−−−薄膜電極、 ２４−−−−ｎ型半導体層、 ２５−−−−ｉ型半導体層、 ２６−−−−ｐ型半導体層、 １０１ 、２０１−−−構成膜室、 ２１４．２１５，２１６−−−−ガス供給系。 １０３ 、２１１−−−一基体、 １１７，２１８−−−一光エネルギー発生装置。
成部材の構成例を説明するための模式図である。 図である。 第３図及び第４図はそれぞれ実施例で用いた発明方法を
実施するための装置の構成を説明するための模式図であ
る。 １０−−−一電子写真用像形成部材、 １１−−−一基体、 １２−−−一中間層、 １３−−−一感光層、 ２１−−−一基体、 ２２．２７−−−−薄膜電極、 ２４−−−−ｎ型半導体層、 ２５−−−−ｉ型半導体層、 ２６−−−−ｐ型半導体層、 １０１ 、２０１−−−構成膜室、 ２１４．２１５，２１６−−−−ガス供給系。 １０３ 、２１１−−−一基体、 １１７，２１８−−−一光エネルギー発生装置。
Claims (1)
- 基体上に堆積膜を形成する為の成膜空間内に、炭素と
ハロゲンを含む化合物を分解する事により生成される活
性種（Ａ）と、該活性種（Ａ）と化学的相互作用をする
堆積膜形成用の原料となるのケイ素含有化合物より生成
される活性種（Ｂ）とを夫々別々に導入し、これらに光
エネルギーを作用させて前記ケイ素含有化合物を励起し
反応させる事によって、前記基体上に堆積膜を形成する
事を特徴とする堆積膜形成法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104985A JPS61190924A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 堆積膜形成法 |
| US06/943,071 US4728528A (en) | 1985-02-18 | 1986-12-18 | Process for forming deposited film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3104985A JPS61190924A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | 堆積膜形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190924A true JPS61190924A (ja) | 1986-08-25 |
Family
ID=12320625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3104985A Pending JPS61190924A (ja) | 1985-02-18 | 1985-02-19 | 堆積膜形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61190924A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52140267A (en) * | 1976-05-19 | 1977-11-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Vapor epitaxial crystal growing device |
| JPS52143980A (en) * | 1976-05-25 | 1977-11-30 | Nec Corp | Equipment for plasma deposition |
-
1985
- 1985-02-19 JP JP3104985A patent/JPS61190924A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52140267A (en) * | 1976-05-19 | 1977-11-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Vapor epitaxial crystal growing device |
| JPS52143980A (en) * | 1976-05-25 | 1977-11-30 | Nec Corp | Equipment for plasma deposition |
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