JPS6187320A

JPS6187320A - 堆積膜形成法

Info

Publication number: JPS6187320A
Application number: JP59208361A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Ishihara; 俊一石原; Masaaki Hirooka; 広岡　政昭; Shigeru Ono; 茂大野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-10-05
Filing date: 1984-10-05
Publication date: 1986-05-02

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
アモルファスシリコンあるいは多結晶シリコンの堆積膜
を形成するのに好適な方法に関する。

〔従来技術〕

例えば、アモルファスシリコン膜の形成には、真空薄着
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。

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、再現性を含めて生産性、
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、基板温度、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−がむずかしいの
が実状であっり、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が各途を十
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。

面乍ら、堆ａ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
り、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。

本発明は、上述したプラズマＣＶＤ法の欠点を除去する
と時に、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。

〔発明の目的及び概要〕

本発明の目的は、形成される膜の特性、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。

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、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と、該活性種と化学的相互作用をす
る成膜原料のガスとを夫々別々に導入し、これらに熱エ
ネルギーを作用させて前記成ｎり原料ガスを励起し反応
させる事によって、前記基体−Ｅ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
。

〔実施態様〕

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、熱エネルギーを用い成
膜原料のカスを励起し反応させるため、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実質的にない。

又、本発明によれば、膜空間の雰囲気温度、基板温度を
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。

本発明において成膜原料のガスを励起し反応させるため
の熱エネルギーは、成膜空間の少くとも基体近傍部分、
乃至は成膜空間全体において作用させるものであり、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。

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。

分解空間という）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１イＬ積ｎり形
成の際の基板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。本発明では、成膜空間に導入さ
れる分解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５秒以上、より好ましくは１５
以上、最適には３０秒以上あるものが、所望に従って選
択されて使用され、この活性種の構成要素が成膜空間で
形成させる堆積膜を構成する主成分を構成するものとな
る。又、成膜原料のガスは成膜空間で熱エネルギーによ
り励起され、堆積膜を形成する際、同時に分解空間から
導入され、形成される堆積膜の主構成成分となる構成要
素を含む活性種と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。

本発明において、分解空間に導入されるケイ素とハロゲ
ンを含む化合物としては、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、例えば、ＳｉＹ　　
　　　（ｕは１以上ｕ　　２ｕ＋２の整数、ＹはＦ、ＣＩ、Ｂｒ又は■である。）テ示され
る鎖状ハロゲン化ケイ素、Ｓｉ　　Ｙ　　２ｖ（Ｖは３以上のｇ数、Ｙは前述の意味を有する。）で示
される項状／Ｘロゲン化ケイ素、５ｉｕＨＹ（ｕ及びＹ
は前述の意味を有する。

　　　ｙｘ＋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。

具体的には例えばＳｉＦ、、（ＳｉＦｚ）ｓ、（ＳｉＦ
２）６、（ＳｉＦ２）４．Ｓｉ２　Ｆｈ、Ｓｉ３　ＦＢ
、ＳｉＨＦ３．ＳｉＨ２Ｆ２．５ｉＣ１ａ　　（ＳｉＣ
１２）５．ＳｉＢｒ４、（ＳｉＢｒ２）５，５ｉ２Ｃ１
６，５ｉ７Ｃ１３Ｆ３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。

活性種を生成させるためには、前記ケイ素と／＼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、／＼ロゲン化合物（例えばＦ２ガ
ス、Ｃ１２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１分解空間で活性種を生成させる方法と
しては、各々の条件、装置を考慮して放電エネルギー、
熱エネルギー、光エネルギーなどの励起エネルギーが使
用される。

上述したものに、分解空間で熱、光、放電などの分解エ
ネルギーを加えることにより、活性種が生成される。

本発明の方法で用いる前記成膜原料のガスとしては、水
素ガス及び／又は／ＸＸロラン合物（例えばＦ２ガス、
Ｃ１２ガス、ガス化したＢｒ２、Ｉ２等）が有利に用い
られる。また、これらの成膜原料ガスに加えて、例えば
アルゴン、ネオン等の不活性ガスを用いることもできる
。これらの原料ガスの複数を用いる場合には、予め混合
して成膜空間内に導入することもできるし、あるいはこ
れらの原料ガスを夫々独立した供給源から各個別に供給
し、成膜空間に導入することもできる。

本発明において、成膜空間における前記活性種と成膜原
料のガスとの量の割合は、堆積条件、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：ＬＯ（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。

また本発明の方法により形成される堆積膜を不純物元素
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１１Ｊ１率表第１Ｉ
Ｉ　　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、周期率表第Ｖ　族Ａの元素、例えばＮ
、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、
所望される電気的拳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、あるいは少なくとも堆積膜
形成条件下で気体であり、適宜の気化装置で容易に気化
し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、Ｐ２Ｈ，、ＰＦ３．ＰＦ３、ＰＣｌ
３、Ａ　ｓＨ３、Ａ　ｓ　Ｆ３　、ＡｓＦｌ、ＡｓＣ１
３、Ｓ　ｂＨ３、Ｓ　　ｂＦ５　　、Ｓ　ｉＨ３、ＢＦ
３　　、ＢＣｌ３．ＢＢｒ３．Ｂ２Ｈ６，Ｂ４　Ｈｌ、
　　、ＢＳ　　Ｎ９　　、Ｂｓ　　Ｈｌ　　１　、Ｂ６
　　Ｈｌ　　ｏ　　−Ｂｂ　Ｈｌ　２　、Ａ　Ｉｃ　１
３等を挙げルコトができる。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。

不純物元素を成分として含む化合物を成膜空間内に導入
するには、予め前記成膜原料のガス等と混合して導入す
るか、あるいは独立した複数のガス供給源よりこれらの
原料ガスを各個別に導入することができる０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。

第１ＵＡは、本発明によって得られる典型的な光導電部
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１ｏ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。

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、例えば、ＮｉＣｒ、ステ
アＬ／ス、Ａ１．Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉ　ｒ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｖ、Ｔｆ、ＰＬ、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、ポリ塩化ビニル、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。

例えばガラスであれば、その表面がＮｉＣｒ、Ａ　１．
Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉ　ｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐ
Ｌ、Ｐｄ、Ｉｎ２０３，５ｎ０２　。

ＩＴＯ（Ｉ　ｎ２０３　＋５ｎ０２　）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、Ｎ１ｃｒ、Ａ１
．Ａｇ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉ　ｒ
、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
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、その形状が決定される
が１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
には、無端ベル゛ト状又は円筒状とするのが望ましい。

例えば中間層１２には、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。

この中間層１２は、水素原子（Ｈ）及び／又はハロケン
ｉ子（Ｘ）を含有するアモルファスシリコン（以下、ａ
−３ｉ（Ｈ，Ｘ）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Ｂ等のｐ型不純物
あるいはＰ等のｐ型不純物が含有されている。

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、０．
００１〜５ＸＩＯ４ａｔ　ｏｍｉ　ｃｐｐｍ、より好適
には０．５〜ｌＸｌ０’ａｔｏｍｉｃ　　ｐｐｍ、最適
には１〜５Ｘ１０３ａｔｏｍｉｃ　　ｐｐｍとされるの
が望ましい。

中間層１２を形成する場合には、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、分解空間で生成された活性種と、成
膜原料のガス、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
を用いることにより、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を形成させる際に分解空間に導入されて活性
種を生成するケイ素と／＼ロゲンを含む化合物は、高温
下で容易に例えば５ＩＦ２の如き活性種を生成する。

中間層１２の層厚は、好ましくは、３０Ａ〜１ＯＡＬ、
より好適には４０Ａ〜８ｕＬ、最適には５０Ａ〜５壓と
されるのが望ましい。

感光層１３は、例えばＡ−３ｉ　（Ｈ、Ｘ）　テ構成さ
れ、レーザー光の［！Ｑ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色
、より好適には１〜８０鉢、最適には２〜５０用とされ
るのが望ましい。

感光層１３は、ｉ型ａ−Ｓｉ（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、該量よりも一段と少ない丑にして
含有させてもよい。

感光層１３の形成も、中間層１２の場合と同様に、分解
空間にケイ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で活性種か生成され、成膜空
間に導入される。また、これとは別に、成膜原料のガス
と必要に応じて、不活性ガス、不純物元素を成分として
含む化合物のガス等を、支持体１１の設置しである成膜
空間に導入し、８エネルキーを用いることにより、前記
支持体ｌｌ上に中間層１２を形成させればよい。

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−Ｓｉ堆積Ｉりを利用した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は基板、２２及び２７は薄膜電極。

２３は半導体膜であり、ｎ型のａ−５ｉ層２４゜ｉ型の
ａ−５ｉ層２５、ｐ型ｃ７）　ａ　−Ｓ　ｉ層２６によ
って構成される。２８は導線である。

基板２１としては半導電性、好ましくは電気絶縁性のも
のが用いられる。半導電性基板とじては、例えば、Ｓｉ
、Ｇｅ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。

Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ
０２．ＩＴＯ（Ｉｎ２０３＋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
板上に設けることによって得られる。電極２２．２７の
膜厚としては、好ましくは３０〜５ＸＩＯ’Ａ、より好
ましくは１００〜５Ｘ１０３Ａとされるのが望ましい。

ａ−３ｉの半導体層２３を構成する膜体を必要に応じて
ｎ型２４又はｐ型２６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。

ｎ型、ｉ型及びｐ型のａ−３ｉ層を形成するには、本発
明方法により、分解空間にケイ素と／＼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で、例
えばＳ　ｉ　Ｆ２等の活性種が生成され、成膜空間に導
入される。また、これとは別に、成１１！２原料のガス
と、必要に応じて不活性カス及び不純物元素を成分とし
て含む化合物のガス等を、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ａ−Ｓｉ層の膜厚として
は、好ましくは１００〜１０４Ａ、より好ましくは３０
０〜２０００Ａの範囲が望ましい。

また、ｉ型のａ−５ｉ層の膜厚としては、好ましくは５
００〜１０４Ａ、より好ましくは１０００〜１００ＯＯ
Ａ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。

第３図において、１０１は堆積室であり、内部の基体支
持台１０２上に所望の基体１０３が載置される。

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
０〜１５０℃、より好ましくは１００〜１５０℃である
ことが望ましい。

１０６乃至１０９は、ガス供給源であり、成ＩＩＱ原料
のカス、及び必要に応じて用いられる不活性ガス、不純
物元素を成分とする化合物の数に応じて設けられる。原
料化合物のうち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、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。１
１Ｏは成膜空間へのガス導入管、１１１はガス圧力計で
ある。

図中１１２は分解空間、１１３は電気炉、１１４は固体
Ｓｉ粒、１１５は活性種の原料となる気体状態のケイ素
とハロゲンを含む化合物の導入管であり、分解空間１１
２で生成された活性種は導入管１１６を介して成膜空間
１０１内に導入される。

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。

熱エネルキー発生装置１１７からの熱は、矢印１１９の
向きに流れている原料ガス等に作用させ、成＋１＋２原
料のガス等を励起し活性種と反応させる・バによって基
体１０３の全体あるいは所望部分にａ−５ｉの堆積膜を
形成する。また、図中、１２０は排気バルブ１１２１は
排気管である。

先ず、ポリエチレンテレフタレートフィルム基板１０３
を支持台１０２上に載置し、排気装置を用いて堆積空間
１０１内を排気し、１Ｏ−６Ｔ。

ｒｒに減圧した。第１表に示した基板温度で、ガス供給
源１０６を用いてＨ２ガス１５０ｓｃｃＭ、あるいはこ
れとＰＨ３ガス又はＢ２Ｈ６ガス（何れもｌｏｏｏｐｐ
ｍ水素ガス希釈）４０３ＣＣＭとを混合したガスを堆積
空間に導入した。

また、分解空間１０２に固体Ｓｉ粒１１４を詰めて、電
気炉１１３により加熱し、１１００℃に保ち、Ｓｉを溶
融し、そこへボンベからＳｉＦ４の導入管１１５により
、Ｓ　ｉ　Ｆ４を吹き込むこと太により、Ｓ　ｉ　Ｆ２の活性種を生成させ、導入管１１
６を経て、成膜空間１０１へ導入する。

成膜空間１０１内の気圧をＯ，１Ｔｏｒｒに保ちつつ、
熱エネルギー発生装置により成膜空間１０１内を２５０
℃に保持して、ノンドープのあるいはドーピングされた
ａ−３ｉ膜（膜厚７００Ａ）を形成した。成膜速度は３
５Ａ／ｓｅｃであった。

次いで、得られたノンドープのあるいはｐ型のａ−Ｓｉ
膜試料を蒸暑槽に入れ、真空度１０−５　Ｔｏｒｒでク
シ型のＡＩ主ギヤツプ極（長さ２５０痔、巾５　ｍｍ）
を形成した後、印加電圧１０Ｖで暗電流を測定し、暗導
電σ　　を求めて、ａ−５ｉ膜を評価した。結果を第１
表に示した。

実施例２ガス供給源１０６等からのＨ２ガスの代りにＨ２／Ｆ２
Ｒ合ガスを用いた以外は、実施例１と同じのａ−３ｉ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、本発明によると低い基板温度でも電気特性
に優れた。即ち高いσ値のａ−Ｓｉ膜が得られ、また、
ドーピングが十分に行なわれたａ−３ｉ膜か得られる。

実施例３第４図に示す装置を使い、以下の如き操作によって第１
図に示した如き膜構成のドラム状電子写真用像形成部材
を作成した。

第４図において、２０１は成膜空間、２０２は分解空間
、２０３は電気炉、２０４は固体Ｓｉ粒、２０５は活性
種の原料物質導入管、２０６は活性種導入管、２０７は
モーター、２０８は加熱ヒーター、２０９は吹き出し管
、２１０は吹き出し管、２１１はＡＩシリンダー、２１
２は排気バルブを示している。また、２１３乃至２１６
は第１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。

成膜空間２０１にＡＩシリンダー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２０７に
より回転できる様にする。２１８．２１８・・争は熱エ
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。

また、分解空間２０２に固体Ｓｉ粒２０４を詰めて、電
気炉２０３により加熱し、１１００°Ｃに保ち、Ｓｉを
溶融し、そこへボンベからＳｉＦ４、ネを吹き込むことにより、５ＩＦ７の活性種を生成させ、
導入管２０６を経て、成膜空間２０１へ導入する。

一方、導入管２１７よりＨ２を成膜空間２０．１に導入
させる。成膜空間２０１内の気圧を１．０Ｔｏｒｒに保
ちつつ、熱エネルギー発生装罵により成膜空間２０１内
を２５０°Ｃに保時する。

ＡＩシリンダー２１１は２８０℃にヒーター２０８によ
り加熱、保持され、回転させ、排カスは排気バルブ２１
２を通じて排気させる。このようにして感光層１３が形
成される。

また、中間層は、導入管２１７よりＨ２／Ｂ２Ｈ６（容
量％でＢ２Ｈらが０．２％）の混合カスを導入し、膜厚
２０００Ａで成膜された。

比較例１一般的なプラズマＣＶ−Ｄ法により、５ｉＦＱとＨ２及
びＢ２Ｈ，から第４図の成膜空間２０１に１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波装置を備えて、アモルファスシリコン堆積
膜を形成した。

実施例１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。

実施例４第３図の装置を用いて、第２図に示したＰＩＮ型ダイ、
オードを作製した。

まず、１０００Ａ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、１０６
Ｔｏｒｒに減圧した後、実施例１と同様に導入管１１６
からＳｉＦ２の活性種、また導入管１１０からＨ２１５
０ＳＣＣＭ、フォスフインガス（ＰＨ３１１０００ｐｐ
水素希釈）を導入し、別系統からハロゲンガス２０ＳＣ
ＣＭを導入し、０．ＩＴｏｒｒ、２５０℃に保ちなから
ＩＫＷＸｅランプで光照射してＰでドーピングされたｎ
型ａ−３ｉ膜２４（膜厚７００Ａ）を形成した。

次いで、Ｂ、Ｈ，ガスの導入を停止した以外はｎ型ａ−
３ｉ膜の場合と同一の方法でｉ−型ａ　−３ｉ１１Ｑ２
５（膜厚５０００Ａ）を形成した。

次いで、Ｈ２ガスと共にジポランガス（Ｂ２Ｈ６１００
０ｐｐｍ水素島釈）４０５ＣＣＭ、それ以外はｎ型と同
じ条件でＢでドーピングされたρ型ａ−５ｉＩＱ２６（
Ｊｌ！２厚７００Ａ）を形成した。更に、このｐ型ｎｑ
　、ｂに真空ノ入着により膜厚１０００ＡのＡＩ電極２
７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ｖＬ１ｃｍ２）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：ｉＳ３図に示した。

また、光照射特性においても、基板側から光を導入し、
光照射強度ＡＭＩ　（約１００ｍＷ／ｃｍ２）で、変換
効率８．５％以上、開放端電圧０．９２Ｖ、短絡電流１
０．５ｍＡ／Ｃｍ２かイーリられた。

実施例５導入管１１０からのＨ２ガスの代りに、Ｈ２／Ｆ２混合
ガスを用いた以外は、実施例６と同一のＰＩＮ型ダイオ
ードを作製した。整流特性及び光起電力効果を評価し、
結果をｆｉＳ３表に示した。

第３表から、本発明によれば、従来に比べ低い基板温度
においても良好な光学的・電気的特性を有するａ−３ｉ
堆積膜が得られる。

〔発明の効果〕

本発明の堆積膜形成法によれば、形成される１りに所望
ｙれる電気的、光学的、光導゛心的及び機械的特性が白
土し、しかも低い基板温度で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−ヒと膜
質の均一化が町俺になると共に、膜の大面積化に有利で
あり、膜の生産性の向旧並ひにｊ５産化を容易に達成す
ることができる。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、耐熱性に乏
しい基体上にも成膜でさる、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。

【図面の簡単な説明】

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図は本発明方法音用いて製造されるＰＩＮ型ダイオ
ードの構成例を説明するための模式図である。第３図及び第４図はそれぞれ実施例で用いた未発明方法
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　　φ・・　電子写真用像形成部材、１１　・・・
　基体、１２　Φ・・　中間層、１３　拳一番　感光層、２１　・拳・　基板、２２．２７　−−・　薄膜電極、２４　・・・　ｎ型ａ−Ｓｉ層、２５　・・・　ｉ型ａ−５ｉ層、２６　φ壷・　ｐ型ａ−３ｉ層、１０１．２０１　　・・争　成膜空間、１１１．２０２
　−・命　分解空間、１０６．１０７．１０８．１０９　。２１３．２１４，２１５，２１６・拳・ガス供給源、１０３．２１１　−−−　　基体。１１７．２１８　　・・・　熱エネルギー発生装置。第１図第２図

Claims

【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、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
る活性種と、該活性種と化学的相互作用をする成膜原料
のガスとを夫々別々に導入し、これらに熱エネルギーを
作用させて前記成膜原料ガス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。