JPS6189626A - Formation of deposited film - Google Patents

Formation of deposited film

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JPS6189626A
JPS6189626A JP59210491A JP21049184A JPS6189626A JP S6189626 A JPS6189626 A JP S6189626A JP 59210491 A JP59210491 A JP 59210491A JP 21049184 A JP21049184 A JP 21049184A JP S6189626 A JPS6189626 A JP S6189626A
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film
space
film forming
compound
carbon
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JP59210491A
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Japanese (ja)
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Shunichi Ishihara
俊一 石原
Masaaki Hirooka
広岡 政昭
Shigeru Ono
茂 大野
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Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To improve the characteristics, the film forming speed and enable the mass- productivity of films while uniformizing the quality thereof and to enable the films to be increased in surface area and to be mass-produced, by introducing a carbon compound to be a material and an activator separately into a film forming space, and applying optical energy so as to deposit the film on a substrate. CONSTITUTION:By utilizing an activator preactivated in a space different from a film forming space (decomposing space), it is enabled to remarkably improve the film forming speed in comparison with a conventional CVD process. In addition, it is also enabled to further decrease the substrate temperature during the deposition of the film. An activator having a life of 5 seconds or more, preferably of 15 seconds or more and most preferably of 30 seconds or more is selected, in view of productivity, handling convenience or the like, and is introduced from the decomposing space into the film forming space. Preferably, a carbon compound to be used as a material of the deposited film has been gasified before introduced into the film forming space or is gasified to be introduced thereinto. The carbon compound may by either a gaseous or readily gasified compound selected from chain or annular, saturated or unsaturated hydrocarbon compounds or the like.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は炭素を含有する非晶質乃至は結晶質のj(を積
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 relates to a method suitable for forming a laminated film of amorphous or crystalline carbon containing carbon.

〔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、頁空蒸着
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。
For example, attempts have been made to form an amorphous silicon film using a page evaporation method, a plasma CVD method, a CVD method, a reactive sputtering method, an ion blasting method, a photo-CVD method, etc. Generally, plasma CVD method is used. is widely used and commercialized.

前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。
From last year, deposited films composed of amorphous silicon have improved electrical and optical properties, fatigue properties during repeated use, usage environment properties, and productivity, including uniformity and reproducibility.
In terms of mass production, there is room to further improve the 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1
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。
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 1
Due to the combination of these many parameters (reaction vessel structure, pumping speed, plasma generation method, etc.), the plasma sometimes becomes unstable, often having a significant adverse effect on the deposited film formed. Moreover, device-specific parameters must be selected for each device.
Therefore, the reality is that it is difficult to generalize the manufacturing conditions. On the other hand, in order to develop an amorphous silicon film with electrical, optical, photoconductive, or mechanical properties that can sufficiently satisfy various uses, it is currently considered best to form it by plasma CVD. ing.

前年ら、堆積膜の応用用途によっては、大面積化、膜厚
均一化、膜品質の均一性をヒ分満足させ、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。
From last year, depending on the application of the deposited film, it is necessary to achieve large area, uniform film thickness, and uniform film quality, and also to achieve mass production with high reproducibility through high-speed film formation.
Forming an amorphous silicon deposited film using the plasma CVD method requires a large amount of equipment investment for mass production equipment, and the management items for mass production are also complex, the management tolerance is narrow, and equipment adjustments are delicate. For these reasons, 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.

J: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、なから、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
9J望されている。これ等のことは、他の機能性1Q、
例えば窒化シリコン膜、炭化シリコン膜、酸化シリコン
11gに於ても同様なことかいえる。
J: As mentioned above, in forming an amorphous silicon film,
It is desired to develop a forming method that maintains its practically usable characteristics and uniformity, and that can be mass-produced using low-cost equipment. These things are related to other functionality 1Q,
For example, the same holds true for silicon nitride films, silicon carbide films, and silicon oxide 11g.

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。
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.

〔発明の目的及び概要〕[Purpose and outline of the invention]

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−ヒ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 properties, film formation speed, and reproducibility of the film to be formed, and to make the film uniform in quality, while also being suitable for large-area films, improving film productivity, and mass production. An object of the present invention is to provide a method for forming a deposited film that can easily achieve the following.

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炭素化合物と、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
記炭素化合物と化学内相W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炭素化
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。
The above purpose is to generate a carbon compound by decomposing a carbon compound, which is a raw material for forming a deposited film, and a compound containing carbon and halogen in a film forming space for forming a deposited film on a substrate. This book is characterized in that a deposited film is formed on the substrate by separately introducing active species that act as a chemical internal phase W, and irradiating these with light energy to excite the carbon compound and cause it to react. This is achieved by the deposited film forming method of the invention.

〔実施態様〕[Embodiment]

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。
In the method of the present invention, instead of generating plasma in the film-forming space for forming the deposited film, light energy is used to excite the film-forming raw material gas and cause it to react. There are virtually no other adverse effects such as abnormal discharge effects.

又、本発明によれば、成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。
Further, according to the present invention, 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.

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H’2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、右利に用いられる。
Furthermore, excitation energy is applied uniformly or selectively to the raw material that has reached the vicinity of the substrate, but if optical energy is used, the entire substrate is irradiated using an appropriate optical system to form a deposited film. Alternatively, it is possible to selectively and controlly irradiate only a desired portion to form the deposited H'2, or to irradiate and deposit only a predetermined graphic portion using a resist or the like. It has the convenience of being able to form a membrane, so it is used for right-handed people.

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)漠速度を飛躍的に
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。
One of the differences between the method of the present invention and the conventional CVD method is that active species activated in advance in a space different from the film forming space (hereinafter referred to as the decomposition space) are used. This makes it possible to dramatically increase the deposition rate compared to the conventional CVD method, and also to further reduce the substrate temperature during deposition film formation, resulting in stable film quality. Deposited films can be provided industrially in large quantities at low cost.

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4=7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云
う。従って、活性種としては、形成される堆積lりを構
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 a species that chemically interacts with the compound of the raw material for forming the deposited film or its excited decomposition product to impart energy, for example, 4=7, or to cause a chemical reaction. It refers to a substance that has the effect of promoting the formation of a deposited film. Therefore, the active species may or may not include constituent elements that constitute the deposit that is formed.

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」二、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。
In the present invention, the active species introduced into the film forming space from the decomposition space has a lifespan of 5 seconds or more, more preferably 15 seconds or more, and optimally 30 seconds from the viewpoint of productivity and ease of handling. Those listed above are selected and used as desired.

本発明で使用する堆M膜形成原料となる炭素化合物は、
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。炭素化合物としては、鎖状
又は環状の飽和又は不飽和炭化水素化合物、炭素と水素
を主構成原子とし、この他酸素、窒素、ハロゲン、イオ
ウ等の1種又は2種以上を構成原子 とする有機化合物
、炭化水素基を構成分とする有機ケイ素化合物などのう
ち、気体状態のものか、容易に気化し得るものが好適に
用いられる。
The carbon compound used as the raw material for forming the M film in the present invention is
It is preferable that the compound is already in a gaseous state before being introduced into the film forming space, or is introduced in a gaseous state.For example, when using a liquid compound, an appropriate vaporizer is connected to the compound supply source. The compound can be vaporized and then introduced into the film forming space. Carbon compounds include chain or cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon compounds, organic compounds whose main constituent atoms are carbon and hydrogen, and one or more constituent atoms such as oxygen, nitrogen, halogen, and sulfur. Among compounds, organosilicon compounds having a hydrocarbon group as a constituent, those in a gaseous state or those that can be easily vaporized are preferably used.

このうち、炭化水素化合物としては、例えば、炭素数1
〜5の飽和炭化水素、炭素数2〜5のエチレン系炭化水
素、炭素数2〜4のアセチレン系炭化水素等、具体的に
は、飽和炭化水素としてはメタン(CH4)、エタン(
CZH&)、プロパン(C3H5)、n−ブタン(n−
C4H1゜)、ペンタン(C5Hl 2 ) 、エチレ
ン系炭化水素としてはエチレン(C2H4) 、プロピ
レン (C3Hb )、ブテン−1(Ca He ) 、 ブ
テン−2(C4He)、  インブチレン(CaHe)
、ペンテン(C5H1o)、アセチレン系炭化水素とし
てはアセチレン(C2H2) 、メチルアセチレン(C
3I(4)、ブチン(C4H6)等が挙げられる。これ
らの炭化水素は、1種用いても2種以上を併用してもよ
い。
Among these, as a hydrocarbon compound, for example, carbon number 1
-5 saturated hydrocarbons, ethylene hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms, acetylenic hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, etc. Specifically, saturated hydrocarbons include methane (CH4), ethane (
CZH&), propane (C3H5), n-butane (n-
C4H1゜), pentane (C5Hl 2 ), ethylene hydrocarbons include ethylene (C2H4), propylene (C3Hb), butene-1 (CaHe), butene-2 (C4He), inbutylene (CaHe)
, pentene (C5H1o), acetylene hydrocarbons such as acetylene (C2H2), methylacetylene (C
3I(4), butyne (C4H6), and the like. These hydrocarbons may be used alone or in combination of two or more.

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置換した化
合物が用いられ、具体的に(7) q4数、YはF、C
1,Br又は!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炭素
、Cx+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。
In the present invention, the compound containing carbon and halogen introduced into the decomposition 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, and specifically ( 7) q4 number, Y is F, C
1, Br or! It is. ) (V is an integer of 3 or more, Y has the above-mentioned meaning), Cx+y=2u or 2u+2. ), and the like.

具体的には例えばCF4、(CF2 )s、(CF2)
6、(CF2)4.Cz F6゜C3F8、CHF3、
CH2F2、 CC’14 (CC1’2 )s 、CB”’ra、(
CBr2)1、C2C16、C2Cl3F3なとのガ沫
状態の又は容易にガス)ヒし得るものが挙げられる。
Specifically, for example, CF4, (CF2)s, (CF2)
6, (CF2)4. Cz F6゜C3F8, CHF3,
CH2F2, CC'14 (CC1'2 )s, CB"'ra, (
Examples include CBr2)1, C2C16, C2Cl3F3, which are in a gaseous state or can be easily exposed to gas.

また、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、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、の整数
、YはF、C1,Br又は■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、siH,Yy (u及びYは前述の意
味を有する。
Furthermore, in the present invention, in addition to the active species generated by decomposing the compound containing carbon and halogen, active species generated by decomposing the compound containing silicon and halogen can be used in combination. As this compound containing silicon and halogen, 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, and specifically, for example, an integer of , Y is F , C1, Br or ■. ) (V is an integer of 3 or more, Y has the above-mentioned meaning), siH, cyclic silicon halide, Yy (u and Y have the above-mentioned meaning).

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。
x+y=2u or 2u+2. ) and the like.

具体的には例えばSiF4、(S i F2 )’S、
(S i F2 ) b、(SiF2)、、5i2FG
、Si3 FB、SiHF3.SiH2F2、S  !
  C14(S  i  Cl 2  )  s  、
  S  i  B  r 4  、(SiBr2)5
. 5i7C161 ,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。
Specifically, for example, SiF4, (S i F2 )'S,
(S i F2 ) b, (SiF2), 5i2FG
, Si3 FB, SiHF3. SiH2F2,S!
C14(S i Cl 2 )s,
S i B r 4 , (SiBr2)5
.. Examples include those that are in a gaseous state or can be easily gasified, such as 5i7C161 and 5i2C13F3.

活性種を生成させるためには、前記炭素とノ\ロゲンを
含む化合物(及びケイ素と/X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 Brz、1.、等)などを併用することができる。
In order to generate active species, in addition to the above-mentioned compound containing carbon and halogen (and compound containing silicon and /x halogen), other silicon compounds such as simple silicon, if necessary, are added.
Hydrogen, /\rogen compounds (for example, F2 gas, C12 gas, gasified Brz, 1., etc.) can be used in combination.

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。
In the present invention, as a method for generating active species in the decomposition space, the discharge energy,
Excitation energies such as thermal energy, light energy, etc. are used.

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。
Active species are generated by adding decomposition energy such as heat, light, and discharge to the above-mentioned materials in a decomposition space.

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敬の割合
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j
止比)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。
In the present invention, the ratio between the silicon compound serving as a raw material for forming a deposited film in the film forming space and the active species from the decomposition space is determined as desired depending on the deposition conditions, the type of active species, etc., but is preferably lO :1~1:10 (introduction flow j
It is desirable that the stop ratio (stop ratio) is appropriate, more preferably 8:2 to 4:6.

本発明において、炭素化合物の他に、成膜空間に、堆積
膜形成用の原料としてケイ素化合物、あるいは成膜のた
めの原ネ1として水素ガス、ハロゲン化合物(例えばF
2ガス、C12カス、カス化したBr7.I7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。
In the present invention, in addition to carbon compounds, a silicon compound may be used as a raw material for forming a deposited film in the film forming space, or hydrogen gas or a halogen compound (for example, F
2 gas, C12 dregs, dregs Br7. I7, etc.), an inert gas such as argon, neon, etc. can also be introduced into the film forming space. When using multiple of these raw material gases, they can be mixed in advance and introduced into the film forming space, or these raw material gases can be supplied individually from independent sources and then introduced into the film forming space. It can also be introduced.

堆積膜形成用の原料となるケイ素化合物としては、ケイ
素に水素、酩素、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/
\ロゲン原子で置換した化合物などが好適である。
Silanes, siloxanes, etc. in which hydrogen, fluorine, halogen, or hydrocarbon groups are bonded to silicon can be used as the silicon compound serving as a raw material for forming the deposited film. In particular, chain and cyclic silane compounds, in which part or all of the hydrogen atoms of the chain and cyclic silane compounds are
Compounds substituted with \rogen atoms are suitable.

具体的には、例えば、SiH4,Si2 H6、Si3
 H+3.5i4 H,。、5i5I(+7.5i6H
1a等のSi  H(pは1以北p  2p+2 好ましくは1〜15、より好ましくは1〜10の4!3
.数である。)で示される直鎖状シラン化合物、SiH
3SiH(SiH3)SiH3,5iH3SiH(Si
H3)Si3H7,Si2 H5SiH(SiH3)S
i2Hs等のSi  Hp  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 He 
、S 15H+。、S r 6 HI 26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、ヒ記例示した
シラン化合物の水素原子の一部又は全部をノ\ロゲン原
子で置換した化合物の例として、SiH3F、S 1H
3X  (Xはハロゲン原子、rはl以ヒ、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/\ロゲン置換鎖状
又は環状シラン化合物などである。
Specifically, for example, SiH4, Si2 H6, Si3
H+3.5i4 H,. , 5i5I (+7.5i6H
SiH such as 1a (p is north of 1 p 2p+2 preferably 1 to 15, more preferably 4!3 of 1 to 10)
.. It is a number. ) linear silane compound, SiH
3SiH(SiH3)SiH3,5iH3SiH(Si
H3) Si3H7, Si2 H5SiH(SiH3)S
Si Hp 2p+2 (p has the above-mentioned meaning) such as i2Hs, a chain silane compound having a branch, and a part or all of the hydrogen atoms of these linear or branched chain silane compounds are replaced with halogen. Compounds substituted with atoms, 5i3H6, S I 4 He
, S 15H+. , S r 6 HI is an integer of 26. ), a compound in which some or all of the hydrogen atoms of the cyclic silane compound are substituted with other cyclic silanyl groups and/or chain silanyl groups, and some of the hydrogen atoms of the silane compounds exemplified in (h) Examples of compounds in which all atoms are substituted with norogen atoms include SiH3F, S1H
3X (X is a halogen atom, r is an integer of 1 or less, preferably 1 to 10, more preferably 3 to 7, S + t = 2r
+2 or 2r. ) /\logen-substituted linear or cyclic silane compounds.

これらの化合物は、1種を使用しても2粁以[−を併用
してもよい。
These compounds may be used alone or in combination.

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 。
It is also possible to dope the deposited film formed by the method of the invention with an impurity element. The impurity elements to be used include P-type impurities and elements from periodic table 1II.
Group A elements, such as 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。
Suitable examples include Ga, In, TI, etc., and examples of n-type impurities include elements of group V A of the periodic table, such as N
, P, As, Sb, Bi, etc. are mentioned as preferable ones, and B, Ga, and P are particularly preferable.

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
sb etc. are optimal. The amount of impurity doped is
It is determined as appropriate depending on the desired electrical-optical characteristics.

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、P2 Ha 、  P F3 、 
 P F5、PCl3、AsH3,AsF3.AsF5
.AsCl3、S bH3,S bFs 、S iHs
 、BF3、BC13、BBr3 、B2 Hb、B4
 Hl o 。
As a compound containing such an impurity element as a component, it is preferable to select a compound that is in a gaseous state at room temperature and normal pressure, or at least in a gaseous state under deposited film forming conditions, and that can be easily vaporized using an appropriate vaporizing device. , such compounds include PH3, P2 Ha, P F3,
P F5, PCl3, AsH3, AsF3. AsF5
.. AsCl3, SbH3, SbFs, SiHs
, BF3, BC13, BBr3, B2 Hb, B4
Hlo.

Bs B9・Bs Ht 1.B6Ht o・86HI
2.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。
Bs B9・Bs Ht 1. B6Ht o・86HI
2. Examples include AlCl3. The compounds containing impurity elements may be used alone or in combination of two or more.

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、予め前記炭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。
In order to introduce a compound containing an impurity element as a component into the film forming space, it can be mixed with the carbon compound etc. in advance, or it can be introduced individually from multiple independent gas supply sources. be able to.

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1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。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of the structure of a typical 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.

支持体llとしては、X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、T
a、V、Ti、Pt、Pd等の金属又はこれ等の合金が
挙げられる。
The support 11 may be X-conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, A1. Cr, Mo, Au, Ir, Nb, T
Examples include metals such as a, V, Ti, Pt, and Pd, and alloys thereof.

電気絶縁性支持体と1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ましい。
As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. be done. 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、Al、、
Cr、Mo、Au、Ir、Nb、Ta、V、Ti、Pt
、Pd、I B203 、S n02、I To (I
 B203 +s no、、 )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、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。
For example, if it is glass, its surface may be NiCr, Al, etc.
Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt
, Pd, I B203 , S n02, I To (I
B203 +s no. Ag
, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb
, Ta, V, Ti, Pt, etc. by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or by laminating with the metal, and the surface thereof is subjected to conductive treatment. The shape of the support may be any shape, such as a cylinder, a belt, or a plate, and the shape is determined depending on the needs.1 For example, the photoconductive member 10 in FIG. If used as a component, in the case of continuous high-speed copying,
It is desirable to have an endless belt shape or a cylindrical shape.

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14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。
For example, the intermediate layer 12 includes a photosensitive layer 13 from the support 11 side.
This effectively prevents the inflow of carriers into the photosensitive layer 13 and causes the photocarriers generated in the photosensitive layer 13 by electromagnetic wave irradiation and moves toward the support 14 from the photosensitive layer 13 side to the support 11 side. It has the function of allowing easy passage.

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−5i(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。
This intermediate layer 12 is made of amorphous silicon (hereinafter referred to as a-5i (H, X)) containing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) and carbon atoms as constituent atoms.
It also contains, for example, a P-type impurity such as B or a p-type impurity such as P as a substance that controls electrical conductivity.

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〜ixto4atomic  PPm、最適
には1〜5×103103ato  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.
001 to 5×10 4 atomic cppm, more preferably 0.5 to ixto 4 atomic PPm, optimally 1 to 5×10 3 103 atomic ppm.

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
体状態の炭素化合物、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。
When forming the intermediate layer 12, it can be performed continuously up to the formation of the photosensitive layer 13. In that case, the active species generated in the decomposition space, gaseous carbon compounds, silicon compounds, and optionally hydrogen, halogen compounds, inert gases, and impurity elements are used as raw materials for forming the intermediate layer. The intermediate layer 12 may be formed on the support 11 by separately introducing the gases of the compounds contained therein into the film forming space where the support 11 is installed and using light energy.

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(及びケイ素
とハロゲンを含む化合物)は、高温下で容易に例えばS
iF2’の如き活性種を生成する。
Compounds containing carbon and halogen (and compounds containing silicon and halogen) that are introduced into the decomposition space to generate active species when forming the intermediate layer 12 are easily converted to, for example, S at high temperatures.
Generate active species such as iF2'.

中間層12の層厚は、好ましくは、30A〜10座、よ
り好適には40A〜8W、最適には50λ〜5にとごれ
るのが望ましい。
The thickness of the intermediate layer 12 is preferably 30A to 10, more preferably 40A to 8W, and optimally 50λ to 5.

感光層13は1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
機脂を有する。
The photosensitive layer 13 is composed of, for example, A-3i (H,

感光層13の層厚としては、好ましくは、1〜100g
、より好適には1〜80JL、最適には2〜50pとさ
れるのが望ましい。
The thickness of the photosensitive layer 13 is preferably 1 to 100 g.
, more preferably 1 to 80 JL, most preferably 2 to 50 JL.

感光層13は、i型a−5i(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、該層よりも一段と少ない量にして
含有させてもよい。
The photosensitive layer 13 is an i-type a-5i (H, Alternatively, if the actual amount contained in the intermediate layer 12 is large, the substance controlling the same polarity conductivity may be contained in a much smaller amount than that of the layer. It may be included.

感光層13の形成も、中間層12の場合と同様に、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、気体状態の炭素化
合物、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l
l上に中間層12を形成させればよい。
In the formation of the photosensitive layer 13, similarly to the case of the intermediate layer 12, a compound containing carbon and halogen is introduced into the decomposition space, and by decomposing these at high temperature, active species are generated and introduced into the film forming space. be done. Separately from this, gaseous carbon compounds, silicon compounds, and, if necessary, gases of compounds containing hydrogen, halogen compounds, inert gases, impurity elements, etc., can be installed on the support 11. By introducing the support into a certain film-forming space and using light energy, the support l
The intermediate layer 12 may be formed on the layer 1.

更に、所望により、この感光層の上に表面層として、炭
素及びケイ素を構成原子とする非晶質の堆積膜を形成す
ることができ、この場合も、成膜は、前記中間層及び感
光層と同様に本発明の方法により行なうことができる。
Furthermore, if desired, an amorphous deposited film containing carbon and silicon as constituent atoms can be formed as a surface layer on this photosensitive layer. This can be carried out in the same manner as in the method of the present invention.

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堆植膜を利用した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−Si
層25、p型(7) a −S i層26によって構成
される。28は導線である。
In the figure, 21 is a substrate, 22 and 27 are thin film electrodes, 23 is a semiconductor film, an n-type a-Si layer 24, an i-type a-Si layer
It is composed of a layer 25 and a p-type (7) a-Si layer 26. 28 is a conducting wire.

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、■、Ti、Pt、Pd、In703
.5n02 、ITO(In203 +5n02 )等
の薄膜を、真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパフタリング
等の処理でノ、(板」二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30〜5
XlO’A、より好ましくは100〜5X103Aとさ
れるのが望ましい6a−Si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早−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。
The substrate 21 is semiconductive, preferably electrically insulating. As the semiconductive substrate, for example, Si
, Ge, and other semiconductors. The thin film electrodes 22.27 include, for example, NiCr, A1. Cr, Mo, Au, I
r, Nb, Ta, ■, Ti, Pt, Pd, In703
.. 5n02, ITO (In203 +5n02), etc., is formed on the plate by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc. The thickness of the electrodes 22.27 is preferably is 30-5
In order to make the film forming the semiconductor layer 23 of 6a-Si preferably having XlO'A, more preferably 100 to 5X103A, to be n-type 24 or p-type 26 as required,
It is formed by doping an n-type impurity, a p-type impurity, or both impurities among impurity elements into the layer while controlling the rate of doping during layer formation.

n型、i型及びp型のa−Si層を形成する場合、何れ
か1つの層乃至は全部の層を末完明方/Iりにより形成
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、気体状態の炭素化合物
、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−3i
層の膜厚としては、好ましくは100〜104A、より
好ましくは300〜2000Aの範囲が望ましい。
When forming n-type, i-type, and p-type a-Si layers, any one layer or all of the layers can be formed by the final method, and the film formation is performed in the decomposition space. Compounds containing carbon and halogen are introduced, and by decomposing them at high temperatures, active species such as CF2 are generated and introduced into the film forming space. Separately, a gas of a compound containing a gaseous carbon compound, a silicon compound, and an inert gas and an impurity element as necessary is introduced into the film forming space where the support 11 is installed. However, n-type and p-type a-3i can be formed by using light energy.
The thickness of the layer is preferably in the range of 100 to 104A, more preferably in the range of 300 to 2000A.

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。
Further, the thickness of the i-type a-3i layer is preferably 5
00-104A, more preferably 1000-100OO
A range of A is desirable.

以下に、本発明の具体的実施例を示す。Specific examples of the present invention are 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型及びn型の炭素含有アモルファス堆積膜
を形成した。
Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 3, i-type, p-type, and n-type carbon-containing amorphous deposited films were formed by the following operations.

第3図において、lOl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a置される。
In FIG. 3, lOl is the deposition chamber, and the interior (
A desired base 103 is placed on the body support 102.

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。基体温度は稿に制限されない
が、杏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”C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 limited to 50%, it is preferably 5% when carrying out the method of the invention.
It is desirable that the temperature is 0 to 150"C, more preferably 100 to 150"C.

106乃至109は、ガス供給源であり、炭素化合物、
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112
は分解空間−113は電気炉、114は固体0粒、11
5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11り空間l゛01内
に導入される。
106 to 109 are gas supply sources, carbon compounds,
and, depending on the number of compounds containing hydrogen, a halogen compound, an inert gas, and an impurity element, which are used as necessary. If a liquid raw material compound is used, an appropriate vaporization device should be provided. In the figure, the gas supply sources 106 to 109 are indicated by a branch pipe, and b is a flow meter. , C indicates a pressure gauge that measures the pressure on the high pressure side of each flow meter, and d or e indicates a valve for adjusting the flow rate of each gas. 110 is a gas introduction pipe to the film forming space, and 111 is a gas pressure gauge.
is the decomposition space - 113 is an electric furnace, 114 is 0 solid particles, 11
Reference numeral 5 denotes an introduction pipe for a compound containing gaseous carbon and halogen, which is a raw material for active species, and the active species generated in the decomposition space 112 are introduced into the decomposition space 11 through the introduction pipe 116. Ru.

↑17は光エネルギー発生装置であって、例え 。↑17 is a light energy generator, for example.

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。
For example, a mercury lamp, a xenon lamp, a carbon dioxide gas laser, an argon ion laser, an excimer laser, etc. are used.

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。
Light 118 is directed from a light energy generating device 117 onto the entire substrate or a desired portion of the substrate using a suitable optical system.
is irradiated with the raw material gas flowing in the direction of the arrow 119 to excite the film forming raw material gas and cause it to react, thereby forming a deposited film of a-3i on the entire substrate 103 or on a desired portion. 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ィルム基板103
を喜持台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。
First step, polyethylene terephthalate film substrate 103
was placed on the holding table 102, and the inside of the deposition space 101 was evacuated using an exhaust device for 10-6T.

rrに減圧した。fJS1表に示した基板温度で、ガス
供給源106を用いてCH4150SCCM、あるいは
これとPH3ガス又はB2H,ガス(何れも11000
pp水素ガス希ff)403CCMとを混合したガスを
堆積空間に導入した。
The pressure was reduced to rr. At the substrate temperature shown in the fJS1 table, use the gas supply source 106 to supply CH4150SCCM, or this and PH3 gas or B2H, gas (both 11000
A gas mixed with pp hydrogen gas diluted ff) 403 CCM was introduced into the deposition space.

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、そこへボンベから
CF4の導入管115により、C゛F4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。
In addition, the decomposition space 102 is filled with solid 0 grains 114 and heated in the electric furnace 113 to melt C, and by blowing C゛F4 into it from the cylinder through the CF4 introduction pipe 115, active species of CF2 are generated. It is generated and introduced into the film forming space 101 through the introduction pipe 116.

成膜空間101内の気圧を0.ITorr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堆積
膜(膜厚700A)を形成した。成膜速度は35X/s
ecであった。
The atmospheric pressure in the film forming space 101 is set to 0. While keeping it at ITorr
A KWXe lamp was irradiated perpendicularly to the substrate to form an undoped or doped carbon-containing amorphous deposited film (film thickness 700 Å). Filming speed is 35X/s
It was ec.

次いで、得られたノンドープのあるいはp型のa−3i
膜試料を蒸着槽に入れ、真空度10−5 Torrでク
シ型のAIギャップ電極(長さ250ル、rtl 5 
am)を形成シタ後、印加電圧lovで暗’lit流を
411定し、暗導電σ  を求めて、a−3id 膜をi;f価した。結果を第1表に示した。
Then, the obtained non-doped or p-type a-3i
The film sample was placed in a deposition tank, and a comb-shaped AI gap electrode (length 250 l, rtl 5
After forming am), the dark 'lit current was determined by the applied voltage lov, the dark conductivity σ was determined, and the a-3id film was given an i;f value. The results are shown in Table 1.

実施例2〜4 CH4の代りに直鎖状C2Hb 、 C2Ha 、又は
C2H2を用いた以外は、実施例1と同じの炭素含有ア
モルファス堆積膜を形成した。暗導電率を測定し、結果
を11表に示した。
Examples 2 to 4 The same carbon-containing amorphous deposited films as in Example 1 were formed, except that linear C2Hb, C2Ha, or C2H2 was used instead of CH4. The dark conductivity was measured and the results are shown in Table 11.

Z1表から1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
モルファス膜が得られる。
According to the present invention, a carbon-containing amorphous film with excellent electrical properties, that is, a high σ value, can be obtained even at a low substrate temperature, and a carbon-containing amorphous film with sufficient doping 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
図に示した如き膜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 membrane structure as shown in the figure was prepared.

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0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At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 space, 202 is a decomposition space, 203 is an electric furnace, 204 is 0 solid particles, 205 is an active species raw material introduction pipe, 206 is an active species introduction pipe, 207 is a motor, and 208 is a Heater, 209 is a blowout pipe,
210 is a blowout pipe, 211 is an At cylinder, 212
indicates an exhaust valve. Further, 213 to 216 are raw material gas supply sources similar to 106 to 109 in FIG. 1, and 217 is a gas introduction pipe.

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、Atシリンダー211の所
望部分に向けて光219が照射される。
An Al cylinder 211 is suspended in the film forming space 201, and a heater 208 is provided inside the cylinder so that it can be rotated by a motor 207. Reference numerals 218, 218, .

また1分解室間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、CF2′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
In addition, 0 solid particles 204 are packed in one decomposition chamber space 202, heated in an electric furnace 203 to melt C, and CF4 is blown therein from a cylinder to generate active species of CF2'. After that, it is introduced into the film forming space 201.

一方、導入管217よりCH,と5t2H6と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に保ちツツ、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。
On the other hand, CH, 5t2H6, and H2 are introduced into the film forming space 201 from the introduction pipe 217. The atmospheric pressure inside the film forming space 201 was maintained at 1.0 Torr, and the IKWXe lamp 218.
218 ------- irradiates light perpendicularly to the circumferential surface of the Al cylinder 211 .

Al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。
The Al cylinder 211 is heated and maintained at 280°C by a heater 208 and rotated, and the exhaust gas is discharged through the exhaust valve 21.
Exhaust through 2. In this way, the photosensitive layer 13 is formed.

また、中間層は、導入管217よりH2/ B 2H&
(容量%でB、H,が0.2%)の混合ガスを導入し、
膜厚2000Aで成膜された。
In addition, the intermediate layer has H2/B 2H&
Introducing a mixed gas (B, H, 0.2% by volume),
The film was formed with a film thickness of 2000A.

比較例1 一般的なプラズマCVD法により、CF4とCH4、S
 i2 H6、H2及びB2H・・6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vK膜を形成した。
Comparative Example 1 CF4, CH4, and S
A 13.56 MHz high frequency device is installed in the film forming space 201 in FIG. 4 from i2 H6, H2 and B2H...6.
An amorphous silicon vK film was formed.

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

実施例6 ケイ素化合物としてCH4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。
Example 6 Using CH4 as a silicon compound and using the apparatus shown in FIG. 3, a PIN type diode shown in FIG. 2 was manufactured.

まず、100OAのITO膜2膜上2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、IO’
Torrに減圧した後、実施例1と同様に導入管116
からCF2’(D活性種、また導入管110からS 1
3Hb 150SCCM、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、□0.1Torr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−St膜zacH’2厚700A)を形成した
First, two polyethylene naphthalate films 21 placed on two 100OA ITO films are placed on a support stand, and the IO'
After reducing the pressure to Torr, the introduction pipe 116 is opened as in Example 1.
CF2' (D active species, and S1 from the inlet tube 110
3Hb 150SCCM, phosphine gas (PH31
1000 pp hydrogen diluted) was introduced, 20 SCCM of halogen gas was introduced from another system, and while maintaining the temperature at □0.1 Torr, light was irradiated with an IKWXe lamp to form a P-doped n-type a-St film zacH'2 thickness 700 A). Formed.

次いで、PI(3ガスの導入を停止した以外はn型a−
Si膜の場合と同一の方法でi−型a−3i膜zs(1
1!J厚5000A)を形成した。
Next, the n-type a-
I-type a-3i film zs (1
1! J thickness 5000A) was formed.

次いで、5i3H6ガスと共にCH450SCCM、シ
ボテンガス(B2H211000pp水素希釈)403
CCM、それ以外はn型と同じ条件でBでドーピングさ
れたP型炭素含有a−3t膜26(膜厚70・OA)を
形成し た。更に、このP型膜上に真空蒸着により膜厚1000
AのAl電極27を形成し、PIN型ダイオードを得た
Next, CH450SCCM, Shiboten gas (B2H211000pp hydrogen diluted) 403 with 5i3H6 gas
A P-type carbon-containing a-3t film 26 (film thickness 70·OA) doped with B was formed under the same conditions as the n-type except for CCM. Furthermore, a film thickness of 1000 mm was formed on this P-type film by vacuum evaporation.
An Al electrode 27 of A was formed to obtain a PIN type diode.

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図に示した。
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 Figure 3.

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/am2)で、変換
効率8.5%以上、開放端電圧0.92V、短絡電流1
0.5mA/cm2が得られた。
In addition, regarding light irradiation characteristics, light is introduced from the substrate side,
At light irradiation intensity AMI (approximately 100 mW/am2), conversion efficiency 8.5% or more, open circuit voltage 0.92 V, short circuit current 1
0.5 mA/cm2 was obtained.

実施例7 炭素化合物としてCH4の代りに、C2Hら・C2H,
又はC2H2・を用いた以外は、実施例6と同一のPI
N型ダイオードを作製した。整波特性及び光起電力効果
を評価し、結果を第3表に示した。
Example 7 Instead of CH4 as a carbon compound, C2H et al.C2H,
Or the same PI as in Example 6 except that C2H2.
An N-type diode was manufactured. The wave 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、従来に比べ低い基板温度
においても良好な光学的・電匁的特性を有するa−5j
堆積膜が得られる。
From Table 3, according to the present invention, a-5j has good optical and electrical properties even at a lower substrate temperature than conventional ones.
A deposited film is obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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。
According to the method for forming a deposited film of the present invention, the desired electrical, optical, photoconductive, and mechanical properties of the film to be formed are improved, and high-speed film formation is possible at a low substrate temperature. Also,
It improves reproducibility in film formation, makes it possible to improve film quality and make the film uniform, and is advantageous for increasing the area of the film.
Improved membrane productivity and mass production can be easily achieved. Furthermore, since light energy is used as excitation energy, the film can be formed even on a substrate with poor heat resistance, and the process can be shortened by low-temperature treatment.

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

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 ・争・ 
基体。 12 令書・ 中間層、 13 ・囃・ 感光層。 21 ・・参 基板、 22 、27  争ll11  薄膜電極、24   
   m   番  会     (1型 a、−Si
  層 、25  e a a  i型a−5f層、2
6 ・・・ p型a−5f層、 101.201  ・・・ 成膜空間、111.202
  愉C・ 分解空間、106.107,108,10
9゜ 213.214,215,216 ・e・ガス供給源、 103.211  ・・−基体、 117.218  ・・拳 光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 a configuration example of a PIN diode manufactured using the method of the present invention. FIG. 3 and FIG. 4 are schematic diagrams for explaining the configuration of an apparatus for carrying out the method of the present invention used in Examples, respectively. 10... Image forming member for electrophotography, 11 ・Dispute・
Base. 12. Ordinance, middle layer, 13. Musical instrument, photosensitive layer. 21...Substrate, 22, 27 11 Thin film electrode, 24
m number meeting (type 1 a, -Si
Layer, 25 e a a i type a-5f layer, 2
6... P-type a-5f layer, 101.201... Film formation space, 111.202
Fun C・Decomposition space, 106.107,108,10
9゜213.214,215,216 ・e・Gas supply source, 103.211 ・・Base body, 117.218 ・・Fist Light energy generation device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  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炭素化合物と、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、前記炭素化合
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炭素化合物を励起
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。
In a film forming space for forming a deposited film on a substrate, a carbon compound that is a raw material for forming a deposited film and a compound containing carbon and halogen are decomposed, and a chemical interaction with the carbon compound is generated. A method for forming a deposited film, characterized in that a deposited film is formed on the substrate by separately introducing active species that perform the following actions, and irradiating them with light energy to excite the carbon compound and cause it to react.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02159020A (en) * 1988-12-13 1990-06-19 Fujitsu Ltd Manufacture of semiconductor device

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