JPS6187321A - 堆積膜形成法 - Google Patents

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】 本発明は炭素を含有する非晶質乃至は結晶質のの堆積膜
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、真空茂着
法、ブラズ？ＣＶＤ法、Ｃ　Ｖ　Ｄ　／ｉ！４、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。

丙午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
スの流星．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が各途を十
分に満足させｆｊｌ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。

丙午ら、堆積膜の応用用途によっては、大面積化、１１
り厚均一化、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、着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
れてぃなかった。

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ψ炭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。

１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、これらに光エネ
ルギーを照射し前記成膜原料ガスを励起し反応させる事
によって、前記基体トに堆積膜を形成する事を特徴とす
る本発明の堆積１！２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、光エネルギーを用い成
膜原料のガ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、１脱室間の雰囲気温度、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。

更に、励起エネルギーは基体近傍に到達した原料に一様
にあるいは選択的制御的に付ケされるが、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、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、加えて堆積膜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ｎり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
スは成膜空間で光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炭素とハロゲン
を含む化合物としては、例えば鎖状又は環状炭化水素の
水素原子の一部乃至全部をハロゲン原子で着換した化合
物が用いられ、具体的には、例えば、ＣＹ　　　　　　
（ｕは１以上ｕ　　Ｚｕ＋２ の整数、ＹはＦ、Ｃ１，Ｂｒ又は工である。）で示され
る鎖状ハロゲン化炭素、ＣＹ 　　　２ｖ （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、Ｓｉｘ＋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ＣＦ４、（ＣＦ２）５、（ＣＦ、）　
６　、　　（ＣＦ、り４．　　Ｃ２ＦＧ、　　Ｃ３Ｆ８
　　、ＣＨＦ３　　、　　ＣＨ７Ｆ２　　、　　ＣＣ１
４（ＣＣ１２）ｓ、　ＣＢｒａ　　、　　（ＣＢｒ２　
）ｓ　　、　Ｃ２Ｃ１６、Ｃ２Ｃｌ３Ｆ３などのガス状
１ｆｆ４の又は容易にカス化し得るものが挙げられる。

また本発明においては、前記炭素と一ハロゲンを含む化
合物を分解することにより生成する活性種に加えて、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
す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、具体的には１例えば、ＳｉＢｒ
又は■である。）で示される鎖状ハロゲン化前述の意味
を有する。）で示される環状ハロゲン味を有する。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。

具体的には例えばＳｉＦ４、（ＳｉＦ２）ｓ、（ＳｉＦ
２）６ｔ　　（ＳｉＦ２）’４．Ｓｉ２　ＦＧ、５ｉ３
ＦＢ、ＳｉＨＦ３．ＳｉＨ２Ｆ２．５ｉＣＩ４　　（Ｓ
ｉＣ１２）５．ＳｉＢｒ４、（ＳｉＢｒ７　）　５．　
Ｓｉ２　Ｃ１６、Ｓｉ２　Ｃ１３Ｆ３などのカス状態の
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、必要に応し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、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、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／＼ロゲン化合物（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
〜１：１０（導入１ｉこ準比）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、周期率表第１ＩＩ　　
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・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゜Ｐ２Ｈ４，ＰＦ３．ＰＦ５、ＰＣｌ
３、ＡｓＨ３，ＡｓＦ３．ＡｓＦ５．ＡｓＣｌ３、Ｓ　
ｂＨ３，Ｓ　ｂＦｓ　、Ｓ　ｉＨ３，ＢＦ３、ＢＣＩ　
　３　、　　ＢＢｒ３　、　　Ｂ２　Ｈ，、、Ｂ４　Ｈ
，。、Ｂ！、　　Ｂ９　　、　　ＢＳ　　Ｈｌ　　ｌ　
　、　　Ｂ６　　ＨＩ　　Ｏ。

Ｂ６Ｈ，２，ＡＩＣ１３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１図は、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。

ｉ１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。

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
ンレス、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ。

Ａｕ、Ｉ　ｒ、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、Ａ１、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉ　ｒ、Ｎｂ、Ｔａ、■、Ｔｉ、ＰＬ
、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２、ＩＴＯ（Ｉ　Ｂ７　ｏ
３＋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、ＮｉＣｒ、　　Ａ１．　　Ａｇ、　　
Ｐｂ、　　Ｚｎ、　　Ｎｉ、　　Ａｕ　、Ｃｒ、Ｍｏ　
　、　Ｉ　　ｒ、　　Ｎｂ、　　Ｔａ、　■、　Ｔｉ、
　　Ｐｔ等の金属で真空蒸着、電子ビーム基若、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、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／又はハロゲン
原子（Ｘ）、並びに炭素原子を構成原子として含むアモ
ルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉ（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１例えばＢ等のｐ型不純物あるいはＰ′４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．
００１〜５Ｘ１０４ａｔ　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、光エネルギー
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成
種を生成する炭素とハロゲンを含む化合物は、高温下で
容易に例えばＣＦ２の如き活性種を生成する。また同様
にケイ素とハロゲンを含む化合物は、高温下で容易に例
えば５ｉＦ２Ｘの如き活性種を生成する。

中間層１２の層厚は、好ましくは、３ｏ″Ａ〜１０ｇ、
より好適には４０Ａ〜８ル、最適には５０Ａ〜５ルとさ
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〜ｌＯＯ島
、より好適には１〜８０戸、最適には２〜５０８Ｌ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
の贋が多い場合には、該第：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の形成も、中間層１２の場合と同様に１分解
室間に炭素とハロゲンを含む化合物及びこれとは別にケ
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が生成され、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
合物のカス等を、支持体１１の設置しである成膜空間に
導入し、光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。

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Ｕ膜を利用したＰＩＮ型
タイオード・デへイスの典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＋１２であり、ｎ型のａ−５ｉ層２４、ｉ型のａ−
５ｉ層２５、ｐ型のａ−５ｉ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。半導電性基板としては、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、Ａ１．Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉ
　ｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ７０３
　、５ｎ０２　、ＩＴＯ（Ｉｎ２０３　＋５ｎ０７　）
等の薄膜を、真空蒸着、電子ビーム基若、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（５１られる
。電極２２．２７の膜厚としては、好ましくは３０〜５
Ｘ１０’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１′許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層を形成する場合、何れ
か１つの層乃至は全部の層を本発明方法により形成する
ことができ、成膜は、分解空間に炭素とハロゲンを含む
化合物及びこれとは別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、例えば
ＣＦ２．Ｓｉ不 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、成膜源＃ｌのガスと、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、支持体１１の設置しである成膜空間に導入し、
光エネルギーを用いることにより形成させればよい、ｎ
型及びｐ型のａ−５ｉ層の膜厚としては、好ましくは１
００〜１０’が望ましい。

また、ｉ型のａ−３ｉ層の膜厚としては、好ましくは５
００〜１０’Ａ、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型の炭素含有アモルファス堆積膜を形成
した。

第３図において、１０１は堆積室であり、内部のノ＾体
支持台１０２上に所望の基体１０３がＭｌ、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、成膜原料のガ
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バルブである。ｌｌ
Ｏ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
Ｃ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、分解空間１１２で
生成された活性種は導入管１１６を介して成膜空間１０
１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、アルゴンイ
オンレーザ−、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
基体全体あるいは基体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原料ガス等に照射さ
れ、成膜原料のガス等を励起し反応させる事によって基
体１０３の全体あるいは所望部分にａ−３ｉ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。

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内を損気し、１０−’Ｔ。

ｒｒに減圧した。第１表に示した基板温度で、ガス供給
７ｒＸ１０６を用いてＨ２ガス１５０ｓｅｃＭ、あるい
はこれとＰ　Ｈ３ガス又はＢ２Ｈ６ガス（何れも１１０
００ｐｐ水素ガス希１Ｒ）４０ＳＣＣＭ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Ｃ粒１１４を詰めて、電気
炉１１３により加熱し、１１００°Ｃに保ち、Ｃを溶融
し、そこへボンベからＣＦ、の導入管１１５により、Ｃ
Ｆ４を吹き込むことにより、ス ＣＦ２の活性種を生成させ、導入管１１６を経て、成膜
空間１０１へ導入する。

成膜空間１０１内の気圧を０．１Ｔｏｒｒに保ちつつＩ
ＫＷＸｅランプから基板に垂直に照射して、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膜（
膜厚７００Ａ）を形成した、或ｌＩ９速度は３５Ａ／ｓ
ｅｃ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−５ｉ
ｌ！２試料を蒸着檀ニ入れ、真空度１０’Ｔｏｒｒでク
シ型のＡＩギャップ電極（長さ２５０戸、巾５ＩＩＩ１
１）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、堆積膜を評価した。結果を第１
表に示した。

実施例２ カス供給源１０６等からのＨ２ガスの代りにＨ２／Ｆ２
ｇ２ガスを用いた以外は、実施例１と同じの炭素含有ア
モルファス膜を形成した。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値の炭素含有アモルファス膜が得
られ、また、ドーピングが十分に行なわれた炭素含有ア
モルファスｆｆｉが得られる。

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５４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Ａｔ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・命・は光エ
ネルギー発生装置であって、Ａｌシリンダー２１１の所
望部分に向けて光２１９が照射される。

また、分解空間２０２に固体０粒２０４を詰めて、電気
炉２０３により加熱し、１１００℃に保ち、Ｃを溶融し
、そこへボンベからＣＦ４を吹きメ 込むことにより、ＣＦ７の活性種を生成させ、導入管２
０６を経て、成膜空間２０１へ導入する。

また分解空間２０２と同様の分解空間より、同様にして
固体５４粒と５ｉＦｎより５ｉＦ７の活性種を導入した
。

一方、導入管２１７よりＨ２を成膜空間２０１に導入さ
せる。成膜空間２０１内の気圧を１．０Ｔｏｒｒに保ち
つつ、ＩＫＷＸｅランプ２１８．２１８・・・・・・か
らＡｌシリンダー２１１の周面に対し垂直に光照射する
。

Ａｌシリンダー２１１は２８０℃にヒーター２０８によ
り加熱、保持され１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（８
着％で８２Ｈ６が０．２％）の混合ガスを導入し、膜厚
２０００Ａで成１りされた。

比較例１ 一般的なプラズマＣＶＤ法により、ＣＦ４とＳｉＦ４と
Ｈ２及びＢ２Ｈ６から第４図の成１１Ｑ空間２０１に１
３．５６ＭＨｚ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、１００ＯＡ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、１０−
６Ｔ　ｏ　ｒ　ｒに減圧した後、実施例３本　　　　　
　　本 と同様にして生成されたＳｉＦ２．ＣＦ２２００ＳＣＣ
Ｍ、Ｈ２１５０ＳＣＣＭ、フォスフインガス（ＰＨ３１
１０００ｐｐ水素希釈）を導入し、別系統からハロゲン
ガス２０ＳＣＣＭを導入し、０、ＩＴｏｒｒ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
炭素含有ｎ型ａ−Ｓｉ膜２４（膜厚７００Ａ）を形成し
た。

次いで、Ｂ２Ｈ６ガスの導入を停止した以外はｎ型ａ　
−Ｓ　ｉ　ｐ９の場合と同一の方法で炭素含有ｉ−型ａ
−３ｉ膜２５（膜厚５０００Ａ）を形成した。

次いで、Ｈ２ガスと共にジボランガス（Ｂ２ＨｂｌＯＯ
Ｏｐｐｍ水素希釈）４０５ＣＣＭ、それ以外はｎ型と同
じ条件でＢでドーピングされた炭素含有ｐ型ａ−５ｉ膜
２６（膜厚７００″ｉ）を形成した６更に、このｐ型■
り上に真空蒸着により膜厚１０００Ａ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（而Ｊａ　１ｃｍ２）
のｒ−ｖ特性を測定し、整流特性及び光起’ＩＥ力効果
を評価した。結果を第３図に示したうまた、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／ｃ　ｍ　２　）で、変換効率８．５
％以上、開放端電圧０　、９２Ｖ、短絡電流１０．５ｍ
Ａ／ｃｍ２が得られた。

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、
結果を第３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−Ｓｉ
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、形成される膜に所望さ
れる電気的、光学的、光導電的及び機械的特性か向上し
、しかも低い基板温度で高速成膜か１４丁能となる。ま
た、Ｉ＆膜における再現性が向上し、１１り品質の向上
と膜質の均一化が可能になると共に、膜の大面積化に右
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、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。

【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図である。 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
を実施するだめの装置の構成を説明するための模式図で
ある。 ｌＯ・・・　電子写真用像形成部材、 １１　・・拳　基体、 １２　・・・　中間層、 １３　・・・　感光層、 ２１　・・・　ス（板、 ２２．２７　　・・・　薄膜電極、 ２４　　ａ　ｅ　争ｎ型ａ−３ｉ層、 ２５１１ｅＩＩ　ｉ型ａ−３ｉ層、 ２６　・・・　ｐ型ａ−３ｉ層。 １０１．２０１　　・φ・　成■り空間。 １１１．２０２　−・・　分解空間。 １０６．１０７，１０８，１０９゜ ２１３．２１４，２１５，２１６ ・・・ガス供給源、 １０３．２１１　１争・　基体、 １１７．２１８　−−−　　光エネルギー発生装置。

Claims (1)

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、これらに光エ
   ネルギーを照射し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。