JPS6188513A - 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。

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
実状であった。一方、アモルファスシリコン膜としテ？
ｌｔ　’Ａ的、光学的、光導電的乃至は機械的特性が各
用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ａｇｇ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（、ＶＤ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Ｊｉｆｆ積
１１り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、他の機部性膜、例えば窒化
シリコン膜、炭化シリコンＳ、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、堆積膜形成用の原料となるケイ素化合物と、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
、前記ケイ素化合物と化学的相互作用をする活性種とを
夫々側々に導入し、これらに光エネルギーを照射し前記
ケイ素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。

〔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、膜室間の雰囲気温度、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、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法より成口９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。

尚、本発明での前記活性種とは、前記堆積膜形成用／’
Ｘ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リ、化学反応を起
したすして、堆Ｕ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ｖ１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以と、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る。

本発明で使用する堆積膜形成原料となるケイ素化合物は
、成膜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成膜
空間に導入することができる。ケイ素化合物としては、
ケイ素に水素、酸素、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。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、ＳｉＨ４，５ｉ２Ｈｂ、５ｉ３Ｈ
Ｂ、５ｉａＨ＋ｏ、５ｉＳＨ１２、好ましくは１〜１５
、より好ましくは１−ｉｏの整数である。）で示される
直鎖状シラン化合物、ＳｉＨ３ＳｉＨ（ＳｉＨ３）Ｓｉ
Ｈ３，５ｉＨ３ＳｉＨ（ＳｉＨ３）Ｓｉ３Ｈ７，Ｓｉ２
　Ｈ５Ｓｔ（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、５ｉ３Ｈ６，５ｉ４Ｈ
Ｂ、Ｓｉ、Ｈｌ。、５ｉ６Ｈ１□等のｓｉ　Ｈ（ｑは３
以上、好ましくは３〜２ｑ 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、Ｓ　ｉＨ３
Ｆ、Ｓ　１Ｈ３ＣＩ、ＳｉＨ３Ｂｒ、ＳｉＨ３Ｉ等のＳ
ｉ　　Ｈｓ Ｘ　　（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、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、具体の整数、ＹはＦ、Ｃ１，Ｂｒ
又はＩである。）で（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ケイ素、Ｓｉ
Ｈ 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．（ＳｉＦｚ）ｓ、（Ｓ　ｉ
　Ｆ２　）　６、（Ｓ　ｉ　Ｆ２　）　ａ　、Ｓ　ｉ２
　Ｆ６．５ｉ３　ＦＢ、ＳｉＨＦ３．ＳｉＨ２Ｆ２．５
ｉＣ１４（ＳｉＣ１２）５，５ｉＢｒａ、（ＳｉＢｒｚ
）ｓ、５ｉ２Ｃ１６， ５ｉ２Ｃ１３Ｆ３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、
ＣＩ、、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。

本発明において、成膜空間における堆積膜形成用原料と
なるケイ素化合物と分解空間からの活性種との量の割合
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。

本発明において、ケイ素化合物の他に、成膜のための原
料として水素ガス、ハロゲン化合物（例えばＦ２ガス、
Ｃ１２ガス、ガス化したＢｒ２、Ｉｚ等）、アルゴン、
ネオン等の不活性ガスなどを成１１λ空間に導入して用
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Ｉｌ臭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。

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、Ｔ１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　＊　Ｇ　ａ　＋　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、Ｐ２Ｈ，、ＰＦ３．ＰＦ５、ＰＣ１
３、ＡｓＨ３，ＡｓＦ３　、ＡｓＦ５．ＡｓＣｌ３、Ｓ
　ｂＨ３，Ｓ　ｂＦｓ　、Ｓ　ｉＨ３，ＢＦ３、ＢＣｌ
３　、ＢＢｒ３．Ｂ２Ｈ６，Ｂ４Ｈ，。、Ｂ５Ｈｇ、Ｂ
５Ｈ１＋　、Ｂ６ＨＩＯ１Ｂ６Ｈ＋　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な成膜空間内に導入
するには、予め前記ケイ素化合物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。

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。

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。

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、Ａ１、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、Ａ　１．
Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉ　ｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２、Ｉ　Ｔｏ　（Ｉ　ｎ
７　ｏ３＋Ｓ　ｎ０２　）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
成樹脂フィルムでアレば、ＮｉＣｒ、ＡＩ、Ａｇ、Ｐｂ
、Ｚｎ、Ｎｉ、Ａｕ、ＣｒｌＭｏ、Ｉ　ｒ、Ｎｂ、Ｔａ
、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ等の金属で真空蒸着、電子ビーム薄着
、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、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。

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
ｆｆＷ子（Ｘ）を含有するアモルファスシリコン（以下
、ａ−３ｔ（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、０．００１〜５ＸｌＯ’　ａｔ　ｏｍｉ　ｃ
ｐｐｍ、より好適には０．５〜１ｘｉｏ’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１分解空間で生成された活性種と、気
体状態のケイ素化合物、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ＳｉＦ２’の如き活性種を生成する。

中間層１２の層厚は、好ましくは、３０人〜１０ル、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、例工ｉｆＡ　−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。

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舊、最適には２〜５０ｊＬとさ
れるのが望ましい。

感光層１３は、ｉ型ａ−３ｔ（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、ｊｋ　ｆｌｌ：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、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が生成され、成膜空
間に導入される。また、これとは別に、気体状態のケイ
素化合物と、必要に応じて、水素、ハロゲン化合物、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、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−Ｓ
ｉ堆積膜を利用したＰＩＮ型ダイオード・デフへイスの
典型例を示した模式図である。

図中、２１は基板、２２及び２７はｉ’ｌｉ膜電極、２
３は半導体膜であり、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１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、Ａ　１．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３０〜５Ｘ１０４Ａ、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ｎ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ｎ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１す［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１例え
ばＳｉＦ２＊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、気体状態のケイ素化合物と
、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、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−３ｉＪｇの膜厚として
は、好ましくは１００〜１０４Ａ、　より好ましくは３
００〜２０００Ａの範囲が望ましい。

また、ｉ型のａ−３ｉ層の膜厚としては、好ましくは５
００〜Ｉ　Ｏ’　Ａ、より好ましくは１０００〜１００
ＯＯＡ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、ｎ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°Ｃ１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、ケイ素化合物
、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１；＜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を付したのは各重量計の
高圧側の圧力を計７１′４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。１１
０は成１１り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１１２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、炭酸ガスレーザー、アルゴンイ
オンレーザ−、エキシマレーザ−等が用いられる。

光エネルキー発生装置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カス等に照射さ
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／リレブ、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内を排気し、１０”’−６Ｔ。

ｒ　ｒ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５ｉ５Ｈ１゜１５０ＳＣＣＭ、ある
いはこれとＰＨ３ガス又はＢｚＨ６ガス（何れも１１０
００ｐｐ水素ガス希釈）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５ｉａ１１４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
、ＳｉＦ４を吹き込むこと、　　　木 により、５ｔＦ２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．ＩＴｏｒｒに保ちつつｌ
　Ｋ　Ｗ　Ｘ　ｅ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ａ　−３ｉ膜（１
１り厚７００　Ａ）を形成した。成膜速度は３５　Ａ　
／　Ｓ　ｅ　Ｃテあった。

次いで、得られたノンドープのあるいはｐ型のａ　−ｓ
　ｉＩＩ！Ｊ試料を蒸着槽に入れ、真空度１０ＳＴｏｒ
ｒでクシ型のＡＩギャップ電極（長さ２５０ル、巾５０
１１１１）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−５ｔ膜を評価した。

結果を第１表に示した。

実施例２〜４ ＳｉｓＨ＋ｏの代りに直鎖状５ｉａＨ１ｏ、分岐状５ｉ
４Ｈ１゜、又はＨ６５ｉ６Ｆ６を用いた以外は、実施例
１と同じの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−５ｉ膜が得られる。

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、２１２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１
０９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Ａｌ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・−・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Ｓｉ粒２０４を詰めて、電
気炉２０３により加熱し、１１００℃に保ち、Ｓｉを溶
融し、そこへボンベから５ｉＦｎを吹き込むことにより
、５ｉＦ２Ａ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Ｓｉ２Ｈ６とＨ２を成膜空間２
０１に導入させる。成膜空間２０１内の気圧を１．０Ｔ
ｏｒｒに保ちつつ、ｌ　Ｋ　Ｗ　Ｘ　ｅ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。

Ａｔ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、排ガスは排気バルブ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／Ｂ２Ｈ＆（容
量％でＢ２Ｈ６が０．２％）の混合ガスを導入し、膜厚
２０００Ａで成膜された。

比較例１ 一般的なプラズマＣＶＤ法により、ＳｉＦ４とＳｉ２Ｈ
６，Ｈ２及びＢ２Ｈ６から第４図の成膜空間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６ ケイ素化合物として５ｉ３Ｈ６を用いて第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、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Ｓ　Ｅ
３Ｈ６１５０ＳＣＣＭ、フォスフインガス（ＰＨ３１０
００ｐｐｍ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ｎ
型ａ−３ｔ膜２４（膜厚７００Ａ）を形成した次いで、
Ｂ２　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−Ｓｉ１１ｉ２５（膜厚
５０００Ａ）を形成した。

次いで、Ｈ２ガスと共にジポランガス（Ｂ２Ｈ６１１０
００ｐｐ水素希釈＞　４０３ＣＣＭ、それ以外はｎ型と
同じ条件でＢでドーピングされたｐ５ａ−Ｓｉ膜２６（
膜厚７００Ａ）を形成した。更に、このｐ型膜上に真空
蒸着により膜厚１−０ＯＯＡ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ｇ１ｃｍ２）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０．９２’Ｖ、短絡電流
１０　、５　ｍ　Ａ　／　ｃ　ｍ　ｚが得られた。

実施例７〜９ ケイ素化合物として５ｉ３Ｈ６の代りに、直鎖状５ｉ４
Ｈ１ｏ、分岐状５ｉ４Ｈ＋ｏ、又はＨ５Ｓｉ６Ｆ６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−５ｉ
堆ａ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が向上し
、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、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未発明方ｊ
ノー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。 ｌＯφ・・　電子写真用像形成部材、 １１　−・・　基体、 １２　・・・　中間層、 １３　・−・　感光層。 ２１　・・・　基板、 ２２　、２７　　・・舎　薄膜電極、 ２４　　＠　１１１＋　　ｎ型ａ−３＋層、２５　　ｍ
　＊　ｅ　　ｉ型ａ−３＋層、２６　−−−　　Ｐ型ａ
−５＋層、 １０１．２０１　　・・・　成膜空間、ｉｌｌ、２０２
　　・Φ・　分解空間、１０６．１０７，１０８，１０
９゜ ２１３．２１４，２１５，２１６ ―・・ガス供給源、 １０３．２１１　　・・・　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、堆積膜形成用の原料となるケイ素化合物と、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、前記ケイ素化合物と化学的相互作用をする活性種と
   を夫々別々に導入し、これらに光エネルギーを照射し前
   記ケイ素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。