JPS61228615A - Formation of deposited film - Google Patents

Formation of deposited film

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JPS61228615A
JPS61228615A JP60069476A JP6947685A JPS61228615A JP S61228615 A JPS61228615 A JP S61228615A JP 60069476 A JP60069476 A JP 60069476A JP 6947685 A JP6947685 A JP 6947685A JP S61228615 A JPS61228615 A JP S61228615A
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JP
Japan
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film
compound
film forming
silicon
gas
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JP60069476A
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Japanese (ja)
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Shunichi Ishihara
俊一 石原
Masahiro Kanai
正博 金井
Yukihiko Onuki
大貫 幸彦
Toshimichi Oda
小田 俊理
Isamu Shimizu
勇 清水
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • H01L21/0262Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD

Abstract

PURPOSE:To make the improvement of film productivity and mass production easy while contriving to improve the properties of a film, a film forming speed and reproducibility and the uniformity of film quality by chemical reaction affecting heat energy, making the coexistence of a compound containing carbon and a halogen and an active species made from a compound containing silicon for forming film. CONSTITUTION:A compound containing carbon and a halogen and an active species made from a silicon containing compound which reacts chemically with the compound and is made a material for forming a deposition film are each introduced in a film forming space 101 and a deposition film is formed on a substrate 103 by a chemical reaction affecting heat energy. For example, the substrate 103 made of a polyethylene terephtalate film is placed on a susceptor 102, the film forming chamber 101 is exhausted, then Si5H10 is introduced in an activation chamber 123 from a cylinder 106 for gas supply, is activated by a microwave plasma generation equipment 122 and introduced in the film forming chamber 101. Whereas, CF4 gas is introduced in the film forming chamber 101 from a supply source 112 and an amorphous silicon film containing carbon is formed maintaining within the film forming chamber 101 at 190 deg.C by a heat energy generation equipment.

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、光起電力素
子などに用いるアモルファス状あるいは多結晶状等の非
単結晶状のシリコン含有の堆積膜を形成するのに好適な
方法に関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Application of the Invention] The present invention is directed to silicon-containing deposited films, particularly functional films, particularly semiconductor devices, photosensitive devices for electrophotography, line sensors for image input, imaging devices, The present invention relates to a method suitable for forming an amorphous, polycrystalline, or other non-single-crystal silicon-containing deposited film for use in photovoltaic devices and the like.

〔従来技術〕[Prior art]

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1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。
For example, attempts have been made to form an amorphous silicon film using vacuum evaporation, plasma CVD, CVD 1 reactive sputtering, ion blasting, photo-CVD, etc. Generally, plasma CVD is the most popular method. Widely used and commercialized.

闘争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、
量産性の点においぞ、更に総合的な特性の向上を図る余
地がある。
Deposited films composed of amorphous silicon have excellent electrical and optical properties, fatigue properties during repeated use, use environment properties, and productivity including uniformity and reproducibility.
In terms of mass production, there is room for further improvement in overall characteristics.

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ーの組合せによるため、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
い悪影響を与えることが少なくなかった。そのうえ、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すか′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ためには、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。
The reaction process in forming an amorphous silicon deposited film by the conventionally popular plasma CVD method is considerably more complicated than that of the conventional CVD method, and there are many aspects of the reaction mechanism that are unclear. In addition, there are many formation parameters for the deposited film (for example, substrate temperature, flow rate and ratio of introduced gas, pressure during formation, high frequency power, electrode structure,
Due to the combination of these many parameters (reaction vessel structure, pumping speed, plasma generation method, etc.), the plasma sometimes becomes unstable, which often has a significant negative effect on the deposited film formed. Moreover, parameters unique to each device must be selected for each device, making it difficult to generalize manufacturing conditions. On the other hand, in order to develop an amorphous silicon film that fully satisfies each of the electrical, optical, photoconductive, and mechanical properties, it is currently considered best to form it by plasma CVD. There is.

闘争ら、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r
&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
なり、またその量産の為の管理項目も複雑になって、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。
According to Katori et al., depending on the application of the deposited film, it is possible to fully satisfy the requirements of large area, uniform film thickness, and uniform film quality, and also at high speed.
Since it is necessary to achieve mass production with reproducibility depending on the film, the formation of amorphous silicon deposited films using the plasma CVD method requires a large amount of capital investment in mass production equipment, and the management items for mass production are also complicated. As a result, the permissible management range has become narrower, and the adjustment of the equipment has become more delicate, so these have been pointed out as problems that should be improved in the future. On the other hand, the conventional technique using the normal CVD method requires high temperatures and has not been able to provide a deposited film with practically usable characteristics.

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。
As mentioned above, it is strongly desired to develop a method for forming an amorphous silicon film that can be mass-produced using low-cost equipment while maintaining its practically usable characteristics and uniformity. The same can be said of other functional films, such as silicon nitride films, silicon carbide films, and silicon oxide films.

本発明は、上述したプラズマCVD法ノ欠点を除去する
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。
The present invention eliminates the drawbacks of the plasma CVD method described above, and provides a new method for forming a deposited film that does not rely on conventional forming methods.

〔発明の目的及び開示の概要〕[Object of the invention and summary of disclosure]

本発明の目的は、形成される膜の緒特性、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。
The purpose of the present invention is to improve the characteristics, film formation speed, and reproducibility of the film to be formed, and to make the film uniform in quality. The object of the present invention is to provide a deposited film forming method that can be easily achieved.

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と、該化合物と化学的
相互作用をする堆積膜形成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とを夫々導入し、これらに熱
エネルギーを作用させて化学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。
The above purpose is to form a compound containing carbon and halogen in a film forming space for forming a deposited film on a substrate, and a silicon-containing compound that chemically interacts with the compound and becomes a raw material for forming a deposited film. This is achieved by the method for forming a deposited film of the present invention, which is characterized in that a deposited film is formed on the substrate by introducing active species such as the active species and applying thermal energy to them to cause a chemical reaction.

〔実施態様〕[Embodiment]

本発明方法では、堆積膜を形成する為のIR,WA室空
間おいてプラズマを生起させる代りに、炭素とハロゲン
を含む化合物と成膜用のケイ素含有化合物より生成され
る活性種との共存下に於て、これ等に熱エネルギーを作
用させることにより、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又2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
制御することにより、より安定したCVD法とすること
ができる。
In the method of the present invention, instead of generating plasma in the IR and WA chamber spaces for forming deposited films, compounds containing carbon and halogen coexist with active species generated from silicon-containing compounds for film formation. By applying thermal energy to these components, chemical interactions are caused, promoted, and amplified, so that the deposited film that is formed is not susceptible to etching effects or other abnormal discharge effects, for example. According to the present invention, it may be adversely affected by, etc.
A more stable CVD method can be achieved by arbitrarily controlling the atmospheric temperature in the film-forming space and the substrate temperature as desired.

本発明において堆積膜形成原料を励起し反応させるため
の熱エネルギーは、成膜空間の少なくとも基体近傍部分
、乃至は成膜空間全体に作用されるものであり、使用す
る熱源に特に制限はなく、抵抗加熱等の発熱体による加
゛熱、高周波加熱などの従来公知の加熱媒体を用いるこ
とができる。あるいは、光エネルギーから転換された熱
エネルギーを使用することもできる。また、所望により
、熱エネルギーに加えて、光エネルギーを併用すること
ができる。光エネルギーは、適宜の光学系を用いて基体
の全体に照射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することもできるため、基体上
における堆積膜の形成位置及び膜厚等を制御し易くする
ことができる。
In the present invention, the thermal energy for exciting and reacting the deposited film forming raw material is applied to at least a portion of the film forming space near the substrate or the entire film forming space, and there is no particular restriction on the heat source used. Conventionally known heating media such as heating by a heating element such as resistance heating, high frequency heating, etc. can be used. Alternatively, thermal energy converted from light energy can be used. Furthermore, if desired, light energy can be used in combination with thermal energy. Light energy can be applied to the entire substrate using an appropriate optical system, or can be selectively applied to only desired areas, so that the formation position and thickness of the deposited film on the substrate can be controlled. etc. can be easily controlled.

太巻nF1171す社が従キのCvD辻ンー貴ら占の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こと
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。
Futomaki nF1171 Susha is a follower's CvD Tsuji - Takashi's fortune 1
One is to use activated species that have been activated in advance in a space different from the film-forming space (hereinafter referred to as activation space). This makes it possible to dramatically increase the film formation rate compared to the conventional CVD method, and also to further reduce the substrate temperature during deposition film formation, making it possible to deposit films with stable film quality. Membranes can be provided industrially in large quantities at low cost.

尚、本発明での活性種とは、前記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言う、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。
In the present invention, the active species refers to the compound that is the raw material for forming the deposited film or its excited decomposition product, and causes a chemical interaction with it to impart energy or cause a chemical reaction, thereby causing the deposition. It refers to something that has the effect of promoting the formation of a film. Therefore, the active species may include constituent elements that constitute the deposited film to be formed, or may contain such constituent elements. It is not necessary.

本発明では、成膜空間に導入される活性化空間からの活
性種は、生産性及び取扱い易さなどの点から、その寿命
がO,1秒以上、より好ましくは1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る
。成膜用ののケイ素含有化合物は活性化空間に於いて活
性化エネルギーを作用されて活性化されて活性種を生成
し、該活性種が成膜空間に導入され、堆積膜を形成する
際、同時に成膜空間に導入される炭素とハロゲン含有化
合物と熱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。
In the present invention, the active species from the activation space introduced into the film forming space has a lifetime of 0.1 seconds or more, more preferably 1 second or more, and optimally 10 seconds or more, from the viewpoint of productivity and ease of handling.
A length longer than 1 second is selected and used as desired. The silicon-containing compound for film formation is activated by activation energy in the activation space to generate active species, and when the active species are introduced into the film formation space and form a deposited film, At the same time, carbon and halogen-containing compounds introduced into the film forming space chemically interact with each other due to the action of thermal energy. As a result, a desired deposited film can be easily formed on a desired substrate.

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て導入されること
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シロキサン類等を用い
ることができる。
The silicon-containing compound used as a raw material for forming a deposited film used in the present invention is already in a gaseous state before being introduced into the activation space, or is preferably introduced in a gaseous state. For example, it is a liquid compound. When using a compound supply source, an appropriate vaporization device can be connected to the compound supply source to vaporize the compound before introducing it into the activation space. As the silicon-containing compound, silanes, siloxanes, etc. in which hydrogen, halogen, or hydrocarbon groups are bonded to silicon can be used.

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。
Particularly suitable are chain and cyclic silane compounds, and compounds in which some or all of the hydrogen atoms of the chain and cyclic silane compounds are replaced with halogen atoms.

具体的には、例えば、SiH4,Si2H6゜5i3H
B、5iaHtO,5i5H12,5i6H14等の5
ipH2p+2 (pは1以上好ましくは1−15、よ
り好ましくは1−10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)Si3H7゜5i2H5
SiH(SiH3)Si2H5等の5ipH2p+z 
(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。
Specifically, for example, SiH4, Si2H6゜5i3H
B, 5iaHtO, 5i5H12, 5i6H14, etc.
ipH2p+2 (p is an integer of 1 or more, preferably 1-15, more preferably 1-10), 5iH3SiH(SiH3)SiH3
゜5iH3SiH (SiH3)Si3H7゜5i2H5
5ipH2p+z such as SiH (SiH3) Si2H5
(p has the above-mentioned meaning), a chain silane compound having a branch represented by (p has the above-mentioned meaning), a compound in which part or all of the hydrogen atoms of these linear or branched chain silane compounds are replaced with a halogen atom, 5i3H6, 5i4HB.

S i 5 H10、S i 6 H12等(7)Si
qH2q(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又は全部をハロゲン原子で
置換した化合物の例として、SiH3F、5iH3C1
S i 5 H10, S i 6 H12, etc. (7) Si
A cyclic silane compound represented by qH2q (q is an integer of 3 or more, preferably 3 to 6), a part or all of the hydrogen atoms of the cyclic silane compound are replaced by other cyclic silanyl groups and/or
Examples of compounds substituted with chain silanyl groups and compounds in which some or all of the hydrogen atoms of the silane compounds exemplified above are substituted with halogen atoms include SiH3F, 5iH3C1
.

5iH3Br、5iH3I等のS i rH5X t(
又はハロゲン原子、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2
r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。
S i rH5X t(
or a halogen atom, r is 1 or more, preferably 1-10,
More preferably an integer from 3 to 7, S+t=2r+2 or 2
It is r. ) and halogen-substituted linear or cyclic silane compounds. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明において、成膜空間に導入される炭素とハロゲン
を含む化合物としては1例えば鎖状又は環状炭化水素の
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。
In the present invention, the compound containing carbon and halogen introduced into the film forming space is, for example, a compound in which part or all of the hydrogen atoms of a chain or cyclic hydrocarbon are replaced with halogen atoms.

具体的には1例えば、CuY2u+2 (uは1以上の
整数、YはF、CI 、Br及びI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、CuHX
YY (u及びYは前述の意味を有する。
Specifically, 1, for example, chain halogenated carbon represented by CuY2u+2 (u is an integer of 1 or more, Y is at least one element selected from F, CI, Br, and I), CVY2V (V is Cyclic halogenated carbon, CuHX, represented by an integer of 3 or more, Y has the above meaning
YY (u and Y have the meanings given above.

)(+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。
) (+y=2u or 2u+2), and the like.

具体的には、例えばCF4.(CF2)s 。Specifically, for example, CF4. (CF2)s.

(CF2)e 、(CF2)4 、C2F6 、C3F
B、CHF3.CH2F2.CC14(CCl 2)5
 、CB C4、(CBr2)5 、C2C16,C2
Br6.CHCl3.CHBr3゜CHI3.C2Cl
3F3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。
(CF2)e, (CF2)4, C2F6, C3F
B, CHF3. CH2F2. CC14 (CCl2)5
, CB C4, (CBr2)5 , C2C16,C2
Br6. CHCl3. CHBr3゜CHI3. C2Cl
Examples include those in a gaseous state or easily gasified, such as 3F3.

また、本発明においては、前記炭素とl\ロゲハロゲン
を含む化合物としては1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。
Further, in the present invention, as the compound containing carbon and l\logehalogen, for example, a compound in which part or all of the hydrogen atoms of a chain or cyclic silane compound is replaced with a halogen atom is used.

具体的ニハ、例えば、S IxZ2v+ 2 (vは1
以上の整数、ZはF、CI 、Br又はIである。)で
示される鎖状/\ロゲン化ケイ素、5ivZ2v(vは
3以上の整数、Z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、S i uH)(Zy (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。
For example, S IxZ2v+ 2 (v is 1
or above, Z is F, CI, Br, or I. ) chain/\ silicon halide, cyclic silicon halide, S i uH) (Zy (v and Y are as defined above), 5ivZ2v (v is an integer of 3 or more; It has the meaning: x+y=2y or 2v+2
It is. ), and the like.

具体的には、例えばs iF4.(S 1F2)s 。Specifically, for example, siF4. (S 1F2)s.

(SiF2)s、(SiF2)4,5i2Fe。(SiF2)s, (SiF2)4,5i2Fe.

5i3FB、SiHF3.SiH2F2゜5iC14(
5iC12)s、SiBr4゜(SiBr2)5,5i
2C16,512Br6゜5iHC13,5IHBr3
,5iHI3゜5i2CI3F3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。
5i3FB, SiHF3. SiH2F2゜5iC14(
5iC12)s, SiBr4゜(SiBr2)5,5i
2C16,512Br6゜5iHC13,5IHBr3
, 5iHI3°5i2CI3F3 and the like, which are in a gaseous state or can be easily gasified.

更に、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。
Furthermore, in addition to the above-mentioned compounds containing carbon and halogen (and compounds containing silicon and halogen), other silicon compounds such as simple silicon, hydrogen, and halogen compounds (for example, F2 gas) may be added as necessary.

C12ガス、ガス化したBr2.I2等)などを併用す
ることができる。
C12 gas, gasified Br2. I2 etc.) can be used in combination.

本発明において、活性化空間で活性種を生成させる方法
としては、各々の条件、装置を考慮してマイクロ波、R
F、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。
In the present invention, methods for generating active species in the activation space include microwave, R
Activation energy such as electrical energy such as F, low frequency, and DC, thermal energy such as heater heating, infrared heating, and light energy is used.

上述したものに、活性化空間で熱、光、電気などの励起
エネルギーを加えることにより、活性種が生成される。
Activated species are generated by adding excitation energy such as heat, light, electricity, etc. in the activation space to the above.

本発明において、成膜空間における炭素とハロゲンを含
む化合物と堆積膜形成用原料となるケイ素含有化合物よ
り生成される活性種との量。
In the present invention, the amount of active species generated from a compound containing carbon and halogen and a silicon-containing compound serving as a raw material for forming a deposited film in the film forming space.

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lO: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。
The ratio can be determined as desired depending on the film forming conditions, the type of active species, etc., but it is preferably lO:1-1:10 (introduction flow rate ratio), and more preferably 8:2-4:1.
It is desirable to set it to 6.

本発明に於てケイ素含有化合物の他に、I&膜用の化学
物質として水素ガス、及び/又はノ\口M y A−A
&/ 4M −’ 1−FT:ッ41  C1りH2−
ガス化したBr2.I2等)、アルゴン、ネオン等の不
活性ガスなどを成膜空間に導入して用いる事もできる。
In the present invention, in addition to the silicon-containing compound, hydrogen gas and/or no\mouth M y A-A are used as chemical substances for I & membranes.
&/ 4M -' 1-FT: 41 C1riH2-
Gasified Br2. I2, etc.), argon, neon, and other inert gases can also be introduced into the film forming space.

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、活性化空間に導入すること
もできるし、又、夫々独立の活性化空間に導入して、夫
々個別に活性化することもできる。
When using multiple of these film-forming chemicals, they can be mixed in advance and introduced into the activation space in a gaseous state, or each of these film-forming chemicals can be supplied from an independent source. They can be supplied individually from each other and introduced into the activation space, or they can be introduced into independent activation spaces and activated individually.

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1
周期律表第■族A7)元素、例えばB、AI、Ga、I
n、TI等が好適なものとして挙げられ、n型不純物と
しては1周期律表第V族Aの元素1例えばP。
Further, the deposited film formed by the method of the present invention can be doped with an impurity element during or after film formation. The impurity element used is 1 as a p-type impurity.
Group Ⅰ A7) elements of the periodic table, such as B, AI, Ga, I
Suitable examples include n, TI, etc., and examples of the n-type impurity include elements 1 of group V A of the periodic table, such as 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。
Preferred examples include As, Sb, Bi, etc.
In particular, B, Ga, P, Sb, etc. are optimal. The amount of impurities to be doped is appropriately determined depending on desired electrical and optical properties.

斯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、或いは少
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 
The substance containing such an impurity element as a component (substance for introducing impurities) is in a gaseous state at room temperature and normal pressure, or at least under the conditions for forming a deposited film, and can be easily vaporized using an appropriate vaporization device. Preferably, a compound is selected,
Such compounds include PH3, P2H4, PF3
.

PF5.PCl3.AsH3,AsF3.AsF5.A
sCl3.SbH3,5bFs、SiH3,BF3.B
Cl3.BBr3.B2He、B4O10,B5H9,
B2O33,B6O10,B6O12,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。
PF5. PCl3. AsH3, AsF3. AsF5. A
sCl3. SbH3,5bFs, SiH3, BF3. B
Cl3. BBr3. B2He, B4O10, B5H9,
B2O33, B6O10, B6O12, AlCl3, etc. can be mentioned. The compounds containing impurity elements may be used alone or in combination of two or more.

不純物導入用物質は、ガス状態で直接、或いは前記ケイ
素とハロゲンを含む化合物等を混合して成膜空間内に導
入しても差支えないし、或いは、活性化空間で活性化し
て、その後成膜空間に導入することもできる。不純物導
入用物質を活性化するには、前述の活性化エネルギーを
適宜選択して採用することが出来る。不純物導入用物質
を活性化して生成される活性種(PN)は前記活性種と
予め混合されて、又は、独立に成膜空間に導入される。
The impurity introducing substance may be introduced into the film forming space directly in a gaseous state, or may be introduced into the film forming space by mixing a compound containing silicon and a halogen, or it may be activated in an activation space and then introduced into the film forming space. It can also be introduced into In order to activate the impurity-introducing substance, the above-mentioned activation energy can be appropriately selected and employed. Active species (PN) generated by activating the impurity introducing substance are mixed with the active species in advance or are introduced independently into the film forming space.

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。
Next, the present invention will be described with reference to typical examples of electrophotographic image forming members formed by the method of the present invention.

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、光導電部材の構成例を説明するための模式図
である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of the structure of a typical electrophotographic image forming member and photoconductive member obtained by the present invention.

第1図に示す光導電部材lO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。
The photoconductive member 1O shown in FIG. 1 can be applied as an electrophotographic image forming member, and includes an intermediate layer 1 provided as necessary on a support 11 for the photoconductive member.
2 and a photosensitive layer 13.

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lO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jlli
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ことも出来る。
In manufacturing the photoconductive member 10, the intermediate layer 12 and/or the photosensitive layer 13 can be created by the method of the present invention. Furthermore, the photoconductive member 10 is a protective layer provided to chemically and materially protect the surface of the photosensitive layer 13, or a lower layer provided for the purpose of improving electrical withstand pressure.
If wall layers and/or top barrier layers are provided, these can also be made using the method of the invention.

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、 A I 、 Cr 、 M o 。
The support 11 may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, AI, Cr, Mo.

Au、I r、Nb、Ta、V、Tf 、Pt 。Au, Ir, Nb, Ta, V, Tf, Pt.

Pd等の金属又はこれ等の合金が挙げられる。Examples include metals such as Pd and alloys thereof.

電気絶縁性支持体としては、ポリエステル。Polyester is used as the electrically insulating support.

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、ポリ塩化ビニル。
Polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride.

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。
Films or sheets of synthetic resins such as polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, etc., and glass.

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。
Ceramic, paper, etc. are commonly used. Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is subjected to conductive treatment, and another layer is preferably provided on the conductive treated surface side.

例えばガラスであれば、その表面がNiCr。For example, if it is glass, its surface is NiCr.

AI、Si r、Mo、Au、Ir、Nb、Ta。AI, Sir, Mo, Au, Ir, Nb, Ta.

V + T i + P t + P d * I n
 203 + S n O2*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、Pb、Zn
、Ni 。
V + T i + P t + P d * I n
203 + S n O2 * If it is conductive treated by coating, or if it is a synthetic resin film such as polyester film, NiCr, AI, Ag, Pb, Zn
, Ni.

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

T i 、 P L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、又は前記金属でラミネ
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、所望によって。
The surface is treated with a metal such as T i or PL by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or laminated with the metal, so that the surface thereof is conductive. The shape of the support may be any shape, such as a cylinder, a belt, or a plate, as desired.

その形状が決定されるが、例えば、第1図の光導電部材
lO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。
Its shape is determined, but for example, if the photoconductive member 10 shown in FIG. desirable.

中間層12には1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
tiの側への通過を容易に許す機能を有する。
For example, a photosensitive layer 13 is attached to the intermediate layer 12 from the side of the support 11.
This effectively prevents the inflow of carriers into the photosensitive layer 13 and causes the photocarriers generated in the photosensitive layer 13 by the irradiation of electromagnetic waves and moves toward the support 11 from the side of the photosensitive layer 13 to the side of the support ti. It has the function of allowing easy passage.

この中間層12は、シリコン原子を母体と  −し、炭
素原子、水素原子(H)及び/又は/\ロゲン原子(X
)を含有するアモルファスシリコン(以下、ra−3i
 (C,H,X)Jと記す、)で構成されると共に、電
気伝導性を支配する物質として、例えばホウ素(B)等
のp型不純物あるいはリン(P)等のn型不純物が含有
されている。
This intermediate layer 12 has silicon atoms as its base material, carbon atoms, hydrogen atoms (H) and/or /\\rogen atoms (X
) containing amorphous silicon (hereinafter referred to as ra-3i
(C, H, ing.

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、0
.0 ’01〜5X104atomic  ppm、よ
り好適には0.5〜lX1lX104ato  PPm
、最適には1〜5X103atomic  ppmとさ
れるのが望ましい。
In the present invention, the content of substances governing conductivity such as B and P contained in the intermediate layer 12 is preferably 0.
.. 0'01~5X104atomic ppm, more preferably 0.5~1X11X104ato PPm
, most preferably 1 to 5×10 3 atomic ppm.

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。
If the components are similar or the same as those of the photosensitive layer 13, the formation of the photosensitive layer 13 can be carried out continuously after the formation of the intermediate layer 12.

その場合には、中間層形成用の原料物質として、炭素と
ハロゲンを含む化合物と、気体状態のケイ素含有化合物
、必要に応じて、水素、ノ\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、熱エネルギ
ーを作用させる事により前記支持体11上に中間層12
を形成させればよい。
In that case, the raw materials for forming the intermediate layer include a compound containing carbon and halogen, a gaseous silicon-containing compound, and, if necessary, hydrogen, a halogen compound, an inert gas, and an impurity element. The activated species generated by activating the gas of the compound contained as middle layer 12
All you have to do is form it.

中間層12の層厚は、好ましくは、30人〜10JL、
より好適には40λ〜8ル、最適には50人〜51Lと
されるのが望ましい。
The layer thickness of the intermediate layer 12 is preferably 30 to 10 JL,
More preferably, it is 40λ to 8 liters, and most preferably 50 to 51 liters.

感光層13は、例えばA−3i (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。
The photosensitive layer 13 has, for example, an A-3i (H,

感光層13の層厚としては、好ましくは。The thickness of the photosensitive layer 13 is preferably as follows.

1−1001L、より好適には1〜aoIL、最適には
2〜50ILとされるのが望ましい。
It is desirable that the range is 1-1001L, more preferably 1-aoIL, optimally 2-50IL.

感光層13は、ノンドープのA−3i(H。The photosensitive layer 13 is made of non-doped A-3i(H.

x)M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1
2に含有される実際の量が多い場合には、該量よりも一
段と少ない量にして含有させてもよい。
x) M, but if desired, the intermediate layer 12 may contain a substance that controls the conduction characteristics with a polarity different from that of the substance that controls the conduction characteristics (for example, n-type), or , the substance that governs the conduction characteristics of the same polarity is added to the intermediate layer 1.
If the actual amount contained in 2 is large, it may be contained in an amount much smaller than the above amount.

感光層13の形成の場合も1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、空間に炭
素とハロゲンを含む化合物と、dt、膜用のケイ素含有
化合物より生成される活性種と、必要に応じて不活性ガ
ス、不純物覚ネルギーを用いることにより、前記支持体
上に形成された中間層12上に感光層13を形成させれ
ばよい。
In the case of forming the photosensitive layer 13, if it is formed by the method of the present invention, it is formed from a compound containing carbon and halogen in the space, and a silicon-containing compound for the film, as in the case of the intermediate layer 12. The photosensitive layer 13 may be formed on the intermediate layer 12 formed on the support by using the active species and, if necessary, an inert gas and impurity sensing energy.

第2図は、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−3i堆積膜を利用したPIN型
ダイオード・デバイスの典型例を示した模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a typical example of a PIN type diode device using an a-3i deposited film doped with an impurity element, which is manufactured by carrying out the method of the present invention.

図中、21は基体、22及び27は薄膜電極911+%
道(Ji、 nil i ilh GI  n JP+
の半i[k癌741型の半導体層25、p型の半導体層
26によって構成される。
In the figure, 21 is the base, 22 and 27 are thin film electrodes 911+%
Road (Ji, nil i ilh GI n JP+
It is composed of a semi-i[k cancer 741 type semiconductor layer 25 and a p-type semiconductor layer 26.

半導体層24,25.26のいずれか、一層の作成に本
発明を適用することができるが、殊に半導体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
ができる0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
す)で構成することができる。
The present invention can be applied to the production of any one of the semiconductor layers 24, 25, and 26, but in particular, the conversion efficiency can be increased by producing the semiconductor 26 by the method of the present invention. When the semiconductor layer 26 is created by the method described above, the semiconductor layer 26 is made of an amorphous material (hereinafter rA-3iC) containing silicon atoms, carbon atoms, hydrogen atoms, and/or halogen atoms as constituent elements. (H,X)J).

28は外部電気回路装置と結合される導線である。28 is a conductive wire connected to an external electric circuit device.

基体21としては導電性、半導電性、或いは電気絶縁性
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、AI、Cr、Mo、Au、Ir。
The base 21 may be conductive, semiconductive, or electrically insulating. When the base body 21 is conductive, the thin film electrode 22 can be omitted and semiconductors such as GaAs, ZnO, and ZnS can be used. Examples of the thin film electrodes 22.27 include NiCr, AI, Cr, Mo, Au, and Ir.

N l)、7a、V、Ti、PL、Pd、In2O3,
5n02  、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。
N l), 7a, V, Ti, PL, Pd, In2O3,
It is obtained by providing a thin film of ITO (In203+5n02) or the like on the substrate 21 through a process such as vacuum evaporation, electron beam evaporation, or sputtering.

電極22.27の膜厚としては、好ましくは30〜5X
104人、より好ましくは100〜5X 103人とさ
れるのが望ましい。
The film thickness of the electrode 22.27 is preferably 30 to 5X.
It is desirable that the number of participants be 104 people, more preferably 100 to 5 x 103 people.

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。
In order to make the film body constituting the semiconductor layer n-type or p-type as necessary, during layer formation, an n-type impurity, a p-type impurity, or both impurities are added to the layer to be formed. It is formed by doping while controlling the amount.

本発明の方法によりn型、i型及びp型の半導体層を形
成するには、成膜空間に炭素とハロゲンを含む化合物が
導入され、また、これとは別に、活性化空間に導入され
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。
In order to form n-type, i-type, and p-type semiconductor layers by the method of the present invention, a compound containing carbon and halogen is introduced into the film formation space, and separately, a compound containing carbon and halogen is introduced into the activation space. Silicon-containing compounds for film formation, and compound gases containing inert gases and impurity elements as necessary.

夫々、活性化エネルギーによって励起分解して、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、熱エネルギ
ーを用いることにより形成させればよい、n型及びp型
の半導体層の層厚としては、好ましくは100〜104
人、より好ましくは300〜2000人の範囲が望まし
い。
Each is excited and decomposed by activation energy to generate each active species, and each is introduced separately or appropriately mixed into the film forming space where the support 11 is installed, and thermal energy is used. The thickness of the n-type and p-type semiconductor layers, which may be formed by
A range of 300 to 2000 people is desirable.

またi型の半導体層の層厚としては、好ましくは500
〜104人、より好ましくは1000〜10000人の
範囲が望ましい。
The thickness of the i-type semiconductor layer is preferably 500 mm.
A range of 100 to 104 people, more preferably 1000 to 10000 people is desirable.

以下に1本発明の具体的実施例を示す。A specific example of the present invention is shown below.

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型およびn型のa−3i堆積膜を形成した。
Example 1 Using the apparatus shown in Figure 3, i
Type, p-type, and n-type a-3i deposited films were formed.

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。
In FIG. 3, 101 is a film forming chamber, and a desired substrate 103 is placed on a substrate support stand 102 inside.

104は基体加熱用のヒーターであり、導線105を介
して給電され、発熱する。基体温度は特に制限されない
が、本発明方法を実施するにあたっては、好ましくは5
0〜450℃、より好ましくは100〜350℃である
ことが望ましい。
Reference numeral 104 denotes a heater for heating the substrate, which is supplied with electricity via a conductive wire 105 and generates heat. Although the substrate temperature is not particularly limited, in carrying out the method of the present invention, preferably 5
The temperature is preferably 0 to 450°C, more preferably 100 to 350°C.

106乃至109は、ガス供給源であり、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。
106 to 109 are gas supply sources, which are provided depending on the type of gas of a compound containing carbon and halogen, and a compound containing hydrogen, a halogen compound, an inert gas, or an impurity element as a component, which is used as necessary. . When using liquid materials in standard conditions among these raw material compounds, an appropriate vaporization device is provided.

図中ガス供給源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。
In the figure, the gas supply sources 106 to 109 with the symbol a are branch pipes, and the symbol b is the flowmeter.

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
パルプである。
C indicates a pressure gauge for measuring the pressure on the high pressure side of each flow meter, and d or e indicates a pulp for adjusting the flow rate of each gas.

123は活性種を生成する為の活性化室であり、活性化
室123の周りには、活性種を生成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
される活性種生成用の原料ガスは、活性化室123内に
於いて活性化され、生じた活性種は導入管124を通じ
て、成膜室101内に導入される。illはガス圧力計
である。
123 is an activation chamber for generating active species, and around the activation chamber 123, a radio wave plasma generator 122 for generating active species is provided. Raw material gas for generating active species supplied from the gas introduction pipe 110 is activated in the activation chamber 123, and the generated active species are introduced into the film forming chamber 101 through the introduction pipe 124. ill is a gas pressure gauge.

図中112は炭素とハロゲンを含む化合物供給源であり
、112の符号に付されたa−eは、106乃至109
の場合と同様のものを示している。炭素とハロゲンを含
む化合物は、導入管113を介して成膜室101内に導
入される。
In the figure, 112 is a compound supply source containing carbon and halogen, and the ae attached to the symbol 112 are 106 to 109.
It shows something similar to the case of . A compound containing carbon and halogen is introduced into the film forming chamber 101 via the introduction pipe 113.

117は熱エネルギー発生装置であって、例えば通常の
電気炉、高周波加熱装置、各種発熱体等が用いられる。
Reference numeral 117 denotes a thermal energy generating device, and for example, a normal electric furnace, a high frequency heating device, various heating elements, etc. are used.

熱エネルギー発生装置117からの熱は、矢印119の
向きに流れている炭素とハロゲンを含む化合物及び活性
種等に作用され、熱させられた前記化合物及び活性種は
相互的に化学反応す六1kL−上ヘイ其4kt 03の
仝休あふいL士所9部分にa−5tの堆積膜を形成する
。また、図中、120は排気バルブ、121は排気管で
ある。
The heat from the thermal energy generator 117 acts on compounds containing carbon and halogen, active species, etc. flowing in the direction of arrow 119, and the heated compounds and active species react chemically with each other. - Form a deposited film of a-5t on the 4kt 03 rest area 9. Further, in the figure, 120 is an exhaust valve, and 121 is an exhaust pipe.

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。
Substrate 10 made of polyethylene terephthalate film
3 is placed on the support stand 102.

排気装置(不図示)を用いて成膜室101内を排気し、
約1(16Torrに減圧した。第1表に示した基体温
度で、ガス供給用ボンベ106を用い−(S [5)f
loi50SCCM、あるいはこれとPH3ガスまたは
B2H6ガス(何れも11000pp水素ガス希釈)4
03CCMとを混合したガスをガス導入管110を介し
て活−性化室123に導入した。
Evacuate the inside of the film forming chamber 101 using an exhaust device (not shown),
The pressure was reduced to approximately 1 (16 Torr). At the substrate temperature shown in Table 1, using the gas supply cylinder 106 - (S [5) f
loi50SCCM, or this and PH3 gas or B2H6 gas (both diluted with 11000pp hydrogen gas) 4
A gas mixed with 03CCM was introduced into the activation chamber 123 through the gas introduction pipe 110.

活性化室123内に導入された5tsHto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
、活性化ケイ素、活性化水素等とされ、導入管124を
通じて活性化ケイ素、活性化水素等を成膜室101に導
入した。
The 5tsHto gas etc. introduced into the activation chamber 123 are
The activated silicon, activated hydrogen, etc. were activated by the microwave plasma generator 122 and introduced into the film forming chamber 101 through the introduction pipe 124.

また、供給源112よりCF4ガスを導入管113を経
て、成膜室101へ導入した。
Further, CF4 gas was introduced from the supply source 112 into the film forming chamber 101 through the introduction pipe 113.

このようにして、成膜室101内の圧力をノンドープの
あるいはドーピングされた炭素含有アモルファスシリコ
ン膜(II5I厚700人)を形成した。成膜速度は2
8人/ s e cであった。
In this way, a non-doped or doped carbon-containing amorphous silicon film (II5I thickness of 700 mm) was formed under the pressure in the film forming chamber 101. The film formation rate is 2
There were 8 people/sec.

次いで、得られたノンドープのあるいはP型またはn型
の炭素含有アモルファスシリコン膜試料を蒸着槽に入れ
、真空度1O−5Torrでクシ型のAIギャップ電極
(ギヤツブ長250終9幅5mm)を形成した後、印加
電圧10V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。
Next, the obtained non-doped, P-type, or n-type carbon-containing amorphous silicon film sample was placed in a vapor deposition tank, and a comb-shaped AI gap electrode (gear length: 250 mm, width: 5 mm) was formed at a vacuum level of 1 O-5 Torr. After that, the dark current was measured with an applied voltage of 10 V, and the dark conductivity σd was determined.
The membrane properties of each sample were evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例2〜4 st51(toの代りに直鎖状Si4H10,分岐状5
i4HtO1又はHas i eFeを用いた以外は、
実施例1と同様にして炭素含有アモルファスシリコン膜
を形成した。暗導電率を測定し、結果を第1表に示した
Examples 2 to 4 st51 (linear Si4H10 instead of to, branched 5
Except using i4HtO1 or Has i eFe,
A carbon-containing amorphous silicon film was formed in the same manner as in Example 1. The dark conductivity was measured and the results are shown in Table 1.

第1表から、本発明によると電気特性に優れた、即ち高
いσ値の炭素含有アモルファスシリコン膜が得られ、ま
た、ドーピングが十分に行なわれたa−5i(H,X)
Mが得られることが判かった。
Table 1 shows that according to the present invention, a carbon-containing amorphous silicon film with excellent electrical properties, that is, a high σ value, can be obtained, and a-5i (H,
It turns out that M can be obtained.

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。
Example 5 Using the apparatus shown in Fig. 4, the first
A drum-shaped electrophotographic image forming member having a layer structure as shown in the figure was prepared.

第4図において、201は成膜室、202は炭素とハロ
ゲンを含む化合物供給源、206は導入管、207はモ
ーター、208は第3図のヒーター104と同様に用い
られる加熱ヒーター、209,210は吹き出し管、2
11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源であり、217はガス導
入管である。
In FIG. 4, 201 is a film forming chamber, 202 is a compound supply source containing carbon and halogen, 206 is an introduction pipe, 207 is a motor, 208 is a heater used in the same way as the heater 104 in FIG. 3, and 209, 210 is a blowout pipe, 2
Reference numeral 11 indicates an AI cylinder-shaped body 212 indicates an exhaust valve. Further, 213 to 216 are raw material gas supply sources similar to 106 to 109 in FIG. 3, and 217 is a gas introduction pipe.

成膜室201にAIクシリンダ−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は熱エネルギー発
生装置であって。
An AI cylinder base 211 is suspended in the film forming chamber 201, a heater 208 is provided inside the base, and a motor 20 is installed.
7 so that it can be rotated. 218 is a thermal energy generator.

例えば通常の電気炉、高周波加装層、各種発熱体等が用
いられる。
For example, an ordinary electric furnace, a high-frequency treatment layer, various heating elements, etc. are used.

また、供給源202よりCF4ガスを導入管206を経
て、成膜室201へ導入した。 、一方、導入管217
−1よりS i 2H6とH2ガスを活性化室219内
に導入した。
Further, CF4 gas was introduced from the supply source 202 into the film forming chamber 201 through the introduction pipe 206. , while the inlet pipe 217
S i 2H6 and H2 gas were introduced into the activation chamber 219 from -1.

導入されたH2ガスは活性化室219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ケイ素、活性化水素となり、導入管
217−2を通じて、成膜室2.O1内に導入された。
In the activation chamber 219, the introduced H2 gas undergoes activation processing such as plasma conversion by the microwave plasma generator 221, and becomes activated silicon and activated hydrogen, and is then transferred to the film forming chamber 2 through the introduction pipe 217-2. .. Introduced into O1.

この際、必要に応じてPH3,82H6等の不純物ガス
も活性化室219内に導入されて活性化された。
At this time, impurity gases such as PH3 and 82H6 were also introduced into the activation chamber 219 for activation, if necessary.

成膜室201内の内圧を1.0Torrに保ちつつ、熱
エネルギー発生装置により成膜室201内を200℃に
保持した。
While maintaining the internal pressure within the film forming chamber 201 at 1.0 Torr, the inside of the film forming chamber 201 was maintained at 200° C. by a thermal energy generator.

AIクシリンダ−基体211は210℃にヒーターによ
り加熱、保持し、回転させ、排ガスを排気バルブ212
を通じて排気した。このようにして感光層13を形成し
た。
The AI cylinder base 211 is heated to 210°C by a heater, maintained, rotated, and the exhaust gas is passed through the exhaust valve 212.
Exhausted through. In this way, the photosensitive layer 13 was formed.

また、中間層は、導入管217よりH2/B2H6(容
量%でB2H6ガスが0.2%)の混合ガスを導入し、
膜厚2000人で成膜した。
In addition, a mixed gas of H2/B2H6 (B2H6 gas is 0.2% by volume) is introduced into the intermediate layer from the introduction pipe 217,
The film was formed using a film thickness of 2000.

比較例1 CF4とS i 2H6、H2及びB2H6の各ガスを
使用して成膜室201と同様の構成の成膜室を用意して
13.56M)(z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。
Comparative Example 1 A film forming chamber with the same configuration as the film forming chamber 201 was prepared using CF4, S i 2H6, H2 and B2H6 gases (13.56M) (equipped with a high frequency device of z, a general An electrophotographic image forming member having the layer structure shown in FIG. 1 was formed by plasma CVD.

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。
Table 2 shows the manufacturing conditions and performance of the drum-shaped electrophotographic image forming members obtained in Example 5 and Comparative Example 1.

施例6 ケイ素含有化合物として5i3H6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。
Example 6 A PIN type diode shown in FIG. 2 was manufactured using the apparatus shown in FIG. 3 using 5i3H6 as a silicon-containing compound.

まず、i ooo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。
First, the polyethylene naphthalate film 21 on which the ITO film 22 of Iooo was deposited was placed on a support stand, and
After reducing the pressure to −6 Torr.

実施例1と同様にして導入管113よりCF4を成膜室
101内に導入し、また、導入管゛110から5i3H
6ガス150sccM、PH3(1000ppm水素ガ
ス希釈)を活性化室123に導入して、活性化した。
CF4 was introduced into the film forming chamber 101 from the introduction pipe 113 in the same manner as in Example 1, and CF4 was introduced from the introduction pipe 110 to 5i3H.
150 scM of 6 gas and PH3 (diluted with 1000 ppm hydrogen gas) were introduced into the activation chamber 123 for activation.

次いで、この活性化されたガスを導入管124を介して
成膜室101内に導入した。
Next, this activated gas was introduced into the film forming chamber 101 via the introduction pipe 124.

成膜室101内の圧力を0.1Torr、210°Cに
保ちなから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。
While maintaining the pressure in the film forming chamber 101 at 0.1 Torr and 210°C, P-doped n-type A-3i'C (H
, X) film 24 (film thickness: 700 layers) was formed.

次いでPH3ガスの代わりに82H6ガス 実(300
ppm水素ガス稀釈)の導入した以外はn型A−5iC
(H,X)膜25の場合と同一の方法でi−型A−3i
C(H,X)膜25(膜厚5000人)を形成した。
Next, instead of PH3 gas, 82H6 gas (300
n-type A-5iC except that ppm hydrogen gas dilution) was introduced.
i-type A-3i in the same way as in the case of (H,
A C(H,X) film 25 (thickness: 5000) was formed.

次いで、PH3ガスの代わりにH2ガスと共にB2H6
ガス(1000ppm水素ガス希釈)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−3iC(H,X)膜26(
膜厚700人)を形成した。さらに、このp型膜上に真
空蒸着により膜厚tooo人のAI電極27を形成し、
PIN型ダイオードを得た。
Next, B2H6 with H2 gas instead of PH3 gas
B using gas (1000 ppm diluted with hydrogen gas) and under the same conditions as the n-type A-3iC (H,X) film 24.
p-type a-3iC(H,X) film 26 doped with
A film thickness of 700 layers was formed. Furthermore, on this p-type film, an AI electrode 27 with a film thickness of too thick is formed by vacuum evaporation,
A PIN type diode was obtained.

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。
I of the diode element thus obtained (area 1 cm2)
-V characteristics were measured, and rectification characteristics and photovoltaic effects were evaluated. The results are shown in Table 3.

又、光照射特性においても基体側から光を導入し、光照
射強度AMI (約100 mW/ Cm2)で、変換
効率8.5%以上、開放端電圧0.97 V、短絡電流
10.1 m A / C1112が得られた。
In addition, regarding the light irradiation characteristics, light is introduced from the substrate side, and at the light irradiation intensity AMI (approximately 100 mW/Cm2), the conversion efficiency is 8.5% or more, the open circuit voltage is 0.97 V, and the short circuit current is 10.1 m A/C1112 was obtained.

施例7〜9 ケイ素含有化合物として5i3H6の代わりに、直鎖状
Si4H10、分岐状5iaHto、又はH6S i 
6F6を用いた以外は、実施例6と同様にして、PIN
型ダイオードを作製した。
Examples 7-9 Instead of 5i3H6 as a silicon-containing compound, linear Si4H10, branched 5iaHto, or H6S i
The PIN was set in the same manner as in Example 6 except that 6F6 was used.
A type diode was fabricated.

整流特性及び光起電力効果を評価し、結果を第3表に示
した。
The rectification characteristics and photovoltaic effect were evaluated and the results are shown in Table 3.

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。
From Table 3, it was found that according to the present invention, an a-SiC (H,

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の堆t!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、11!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。
Compilation of the present invention! According to the film forming method, the desired electrical, optical, photoconductive, and mechanical properties of the formed film are improved, and high-speed film formation is possible. In addition, reproducibility in film formation is improved, film quality can be improved and film quality can be made uniform, and it is advantageous for increasing the area of the film. Improved productivity and mass production can be easily achieved.

更に励起エネルギーとして比較的低い熱エネルギーを用
いることができるので、例えば。
Furthermore, relatively low thermal energy can be used as excitation energy, so e.g.

耐熱性に乏しい基体、プラズマエツチングの影響を受は
易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。
Films can also be formed on substrates that have poor heat resistance or are easily affected by plasma etching. The low-temperature treatment has the effect of shortening the process.

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

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。 第2図は本発明方法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第3図及び第4図は
それぞれ実施例で用いた本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−−−一薄膜電極。 24−−−−n型半導体層。 25−−−− i型半導体層、 26−−−−P型半導体層、 101 、201−−−一成膜室、 214.215.216−−−−ガス供給源、103 
、211−−−一基体、 117.218−−−一熱エネルギー発生装置。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of the structure of an electrophotographic image forming member manufactured using the method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the configuration of a PIN diode manufactured using the method of the present invention. FIGS. 3 and 4 are configurations of an apparatus for carrying out the method of the present invention used in Examples, respectively. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining. 10--An electrophotographic imaging member, 11--One substrate, 12--One intermediate layer, 13--One photosensitive layer, 21--One substrate. 22, 27---A thin film electrode. 24---n-type semiconductor layer. 25----I-type semiconductor layer, 26----P-type semiconductor layer, 101, 201--film formation chamber, 214.215.216----gas supply source, 103
, 211---one substrate, 117.218---one thermal energy generator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 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と、該化合物と化学的
相互作用をする堆積膜形成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とを夫々導入し、これらに熱
エネルギーを作用させて化学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。
[Claims] A compound containing carbon and halogen is contained in a film forming space for forming a deposited film on a substrate, and a silicon-containing compound that chemically interacts with the compound and serves as a raw material for forming a deposited film. A method for forming a deposited film, characterized in that a deposited film is formed on the substrate by introducing active species generated by the above-mentioned active species and applying thermal energy to them to cause a chemical reaction.
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