JPS6188521A

JPS6188521A - 堆積膜形成法

Info

Publication number: JPS6188521A
Application number: JP59209659A
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: 1984-10-08
Filing date: 1984-10-08
Publication date: 1986-05-06

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、イオンプレーティング法。

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。

百年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ｍ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て電
気的、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。

丙午ら、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
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、１１２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、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、
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、脱党間の雰囲気温度、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
ルているため、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。

尚、本発明での前記活性種とは、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リ、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、ｒ＆成膜空間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、５ｆＨ４，Ｓｉ２　Ｈｔ、。

５ｉ３Ｈ６，５ｉ４Ｈ１゜、５ｉ５Ｈ１２，５ｉ６Ｈ１
４等のＳｉＨ（ｐは１以上ｐ　　２ｐ＋２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、５ｉＨ３Ｓｉ
Ｈ（ＳｉＨ３）ＳｉＨ３，５ｆＨ３Ｓ　ｉ　Ｈ（Ｓ　ｉ
　Ｈ３）　Ｓ　ｉ　３　Ｈ７、Ｓ　ｆ　２　Ｈ５Ｓ　ｉ
Ｈ（Ｓ　ｉ　Ｈ３）　Ｓ　ｉ　２　Ｈ５等のＳｉ　　Ｈ
Ｐ　　２Ｐ＋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、Ｓ　　ｉ　４　Ｈ
Ｂ　　、　　Ｓ　　ｉ５　　Ｈｌ　。、５ｉ６Ｈ１□等
のＳｔ　　Ｈ（（ｌは３以上、好ましくは３〜　２ｑ６のｆｆ＆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、ＳｉＨ３
Ｆ、Ｓ　１Ｈ３ＣＩ、ＳｉＨ３Ｂｒ、ＳｉＨ３１等ｃ７
）ＳｉＨｒ　　　　；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＝２？＋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１分解室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置換した化合
物が用いられ、具体的には、例えば、Ｃ’　　　Ｙ　　
　　　（ｕは１以上ｕ　　　　２ｕ＋　　２）整数、ＹはＦ、Ｃ１，Ｂｒ又はＩである。）テ示され
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、　　　ＣＨＹ（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ＣＦ４、（ＣＦ２）Ｓ、（ＣＦｚ）６
、（ＣＦ　２　）　ａ　、　Ｃ２Ｆ６、Ｃ３ＦＢ　、Ｃ
ＨＦ３　、ＣＨ２Ｆ２、ＣＣｌａ　　（ＣＣ１２）ｓ　
、ＣＢｒａ、（ＣＢ　ｒ２）ｓ　、Ｃ２Ｃｌ＆、０２Ｃ１３Ｆ３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１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。このケイ素とハ
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、ＳｉＺ
　　　　　（ｖは１以上の整数、ＺはＦ、ＣＩ、２ｖ＋
２Ｂｒ又はＩである。）で示される鎖状ハロゲン化ケイ素
、Ｓｉ　　Ｚ　　　（ｖは３以上の整数、ｖ　　　　２
ｖＺは前述の意味を有する。）で示される環状八日前述の
意味を有する。Ｘ＋ｙ＝２ｖ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Ｓ　ｉ　Ｆ４、（ＳｉＦ２）ｓ、（Ｓ
ｉＦｚ）６．　　（ＳｉＦｚ）４　、　　Ｓｉ　２　Ｆ
Ｇ　　、Ｓｉ３　　ＦＢ、　　ＳｉＨＦ３．　　ＳｉＨ
２Ｆ２　．５ｉＣ１，（ＳｉＣ１２）５　、　　ＳｉＢ
ｒ４　　、（Ｓ　　ｉ　　Ｂ　　τ２）Ｓ、５ｉ２Ｃ１
Ｇ　　、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、Ｃ１２ガス、ガス
化したＥｒ２．Ｉ２等）などを併用することができる。

木発明において１分解室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。

木発明において、成膜空間における堆積膜形成条件下と
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、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
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。

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、周期率表節１１．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、周期率表節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、Ｆ２　Ｈａ　、　Ｐ　Ｆ３　、　　
Ｐ　Ｆ５、Ｐｃ１３、ＡｓＨ３、ＡｓＦ３　、ＡｓＦ５
、ＡｓＣ１３、Ｓ　ｂＨ３，Ｓ　ｂＦｓ　、Ｓ　ｉＨｓ
　、ＢＦ３、ＢＣｌ３．ＢＢｒ３．Ｂ２Ｈ６，Ｂ４ＨＩ
Ｏ１Ｂ５　Ｈｇ　、　Ｂ５　Ｈｌ　１　、　Ｂｂ　Ｈｌ
　０１Ｂ６Ｈ，□、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。

不純物元票を成分として含む化合物を成膜空ＦＪＪ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。

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、ＰＬ、Ｐｄ等の
金１ｘ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。

Ｖ、Ｔｉ、ＰＬ、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２゜Ｉ　Ｔ
Ｏ（Ｉ　ｎ２０３　＋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あれば、ＮｉＣｒ、Ａｌ、
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
、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ｌｌ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１工の側への通過を容易に許す４
２１１ａ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シリコン（以下、ａ
−５ｔ（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宥量としては、好適には、０．
００１〜５Ｘ１０’　ａｔ　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、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ｌｌ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。

中間層１２の層厚は、好ましくは、３ＯＡ〜１０ル、よ
り好適には４０λ〜８μ、最適には５０＾〜５ｕＬとさ
れるのが望ましい。

ｌｊｊ、光９１３　ハ、　Ｍ工ｌｆＡ　−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５１３の層厚としては、好ましくは、１〜１００ｇ
、より好適には１〜８０ル、最適には２〜５０終とされ
るのが望ましい。

感光層１３は、ｉ型ａ−５ｔ（Ｈ，Ｘ）層であるが、所
望により中間５１２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、試量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−３ｉ
堆積膜を利用したＰ　Ｉ　Ｎ５ダイオード俸デバイスの
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
導体膜であり、ｎ型のａ−Ｓｉ層２４、ｉ型のａ−３ｉ
層２５６Ｐ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、Ｉｒ、Ｎｂ、　　
Ｔａ、　　Ｖ、　　Ｔｉ、　　Ｐｔ、　　Ｐｄ、　Ｉｎ
２Ｏ３、５ｎ０２　　、　　ＩＴＯ（Ｉｎ２　０３　　
＋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１００〜５Ｘ
１０３Ａとされるのが望ましい。

ａ−５ｉの半導体層２３を構成する膜体を必要に応じｐ
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
純物を形成される居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で、例えば
ＣＦ２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−Ｓｉ層の膜厚としては、好ま
しくは１００〜１０４久、より好ましくは３００〜２０
００Ａ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
００〜１０４Ａ、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１５Ｓ３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−５ｉｉ＊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では、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、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０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。１１０は成膜空間
へのガス導入管、１１１はガス圧力計である０図中１１
２は分解空間、１１３は電気炉、１ｉ４は固体０粒、１
１５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、次酩ガスレーサー、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は照射さ
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内を排気し、１０−’Ｔ。

ｒｒに減圧した。第１表に示した基板温度で、ガス供給
源１０６を用いて５ｉ５Ｈ，。１５０ＳＣＣＭ、あるい
はこれとＰＨ３ガス又はＢ２Ｈ６ガス（何れも１１００
０ｐｐ水素ガス希釈）４０５ＣＣＭ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０粒１１４を詰めて、電気
炉１１３により加熱し、Ｃを溶融し、そこヘボンベから
ＣＦ４の導入管１１５により、ＣＦ４を吹き込むことに
より、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．ＩＴｏｒｒに保ちつつ１
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ａ　−Ｓｉ膜（膜厚７ｏｏ
１）を形成した。成膜速度は３５　Ａ　／　ｓ　ｅ　ｃ
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
Ｉｌ’Ｊ試料を蒸着槽導入し、真空度１０−５　Ｔｏｒ
ｒでクシ型のＡＩギヤ、プ電極（長さ２５０ル、巾５　
ａ＋ｉ）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−ＳＥ膜を評価した。結
果を第１表に示した。

実施例２〜４Ｓｉ５Ｈ１（＞の代りに直鎖状５ｉ４Ｈ＋ｏ、分岐状Ｓ
　ｆ４Ｈ１，、又はＨ６５ｆ６Ｆ６を用いた以外は、実
施例１と同じのａ−３ｔ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−３ｉ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Ａｌ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２０Ｂ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、Ａ１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、Ｃを溶融し、そこへボンベから
ＣＦ４を吹き込むことにより、Ｃ木Ｆ２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ＣＨ４とＦ２を成膜空間２０１
に導入させる。成膜空間２０１内の気圧を１．０Ｔｏｒ
ｒに保ちつつ、ＩＫＷＸｅランプ２１８．２１８　ＩＴ
　＠　＄　１１　ａ　＊からＡＩシリンダー２１１の周
面に対し垂直に光照射する。

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、排ガスは排気パルプ２１
２を通じて排りさせる。このようにして感光ｉ１３が形
成される。

また、中間層は、導入管２１７よりＨ２／　Ｂ　２Ｈ６
（容量％でＢ２Ｈ６が０．２％）の混合ガスを導入し、
膜厚２０００Ａで或Ｉｌｌされた。

比較例１一般的なプラズマＣＶＤ法により、ＣＦａとＳｉ　２　
Ｈ６、Ｈ２及びＢ２Ｈ６から第４図の成膜空間２０１に
１３．５６ＭＨｚ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情を第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、１０’
Ｔｏｒｒに減圧した後、実施例１と同様に導入管１１６
からＣＦ２の活性種、また導入管１１０からＳ　ｉ３　
Ｈ６１５０ＳＣＣＭ、フォスフインガス（ＰＨ３１１０
００ｐｐ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Ｉ
ＫＷＸｅランプで光照射してＰでドーピングされたｎ型
ａ−５Ｉ膜２４（膜厚７００Ａ）を形成した。

次いで、ＰＨ３ガスの導入を停止した以外はｎ型ａ−３
ｉ膜の場合と同一の方法でｉ−型ａ　−３ｉ膜２５（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Ｐ型ａ−３ｉＭ２６（膜
厚７００人）を形成した。更に、このｐ型膜上に真空蒸
着により膜厚１０００ＡのＡ１電極２７を形成し、ＰＩ
Ｎ型ダイオ〜ドを得た。

かくして得られたダイオード素子（面ｉｆｃｍ２）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０．９２Ｖ、短絡電ｆＲ
，１０、５ｍ　Ａ　／　ｃ　ｍ　２が得られた。

実施例７ケイ素化合物として５ｉ３Ｈ６の代りに、直鎖状５ｉａ
ｌ（＋ｏ１分岐状５ｉ４Ｈ１（、、又はＨ６５ｉ６Ｆ６
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−３ｉ
堆積膜が得られる。

〔発明の効果〕

本発明の電植膜形成法によれば、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　
１１！２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すノするだめの模式図である。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
を実施するための装置の構成を説明するための模式図で
ある。１０　−・・　電子写真用像形成部材、１１　・・・　
基体、１２　・・−中間層、工３　・・・　感光層、２１−ｍ−基板、２２．２７　　・・・　薄膜電極、２４　　ｓｅ＠　ｎｆｉａ−５ｉＷ、２５　　ａｇｅ　　ｆｙｆＡａ−５ｉｅ、２６・・拳ｐ
型ａ−３ｔｙごう。１０１．２０１　　拳・・　成膜空間、Ｉｌｌ、２０２
　　・・・　分解空間。１０６．１０７，１０８，１０９゜２１３．２１４，２１５，２１６ φ・・ガス供給源、１０３．２１１　　・・・　基体、１１７．２１８　　・Φ・　光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、堆積膜
形成用の原料となるケイ素化合物と、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、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。