JPS6190415A - Formation of deposited film - Google Patents

Formation of deposited film

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JPS6190415A
JPS6190415A JP59211456A JP21145684A JPS6190415A JP S6190415 A JPS6190415 A JP S6190415A JP 59211456 A JP59211456 A JP 59211456A JP 21145684 A JP21145684 A JP 21145684A JP S6190415 A JPS6190415 A JP S6190415A
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JP
Japan
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film
compound
carbon
halogen
space
Prior art date
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Application number
JP59211456A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Ishihara
俊一 石原
Masaaki Hirooka
広岡 政昭
Shigeru Ono
茂 大野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS6190415A publication Critical patent/JPS6190415A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/09Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/095Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation comprising amorphous semiconductors

Abstract

PURPOSE:To enable the improvement in the characteristics of films, a film forming velocity and reproductivity, the uniformity of quality of films, the improvement in productivity and the mass production by introducing a carbon compound for forming a deposited film and an active seed into a film forming space separately to cause an action of a discharge energy. CONSTITUTION:A photoconductive member 10 is composed of a base 11, and an interme diate layer 12 and a photosensitive layer 13 which are arranged on said base 11. As the materials, an active seed produced in a decomposition space, a carbon compound in a gas state, silicon compound, and if necessary, hydrogen, a halogen compound, an inert gas and a gas of a compound including impurity elements are introduced separately into a film forming space where the base 11 is arranged and an intermediate layer 12 is formed on the base 11 by use of a discharge energy. The compound includ ing carbon and halogen (and the compound including silicon and halogen) which was introduced into the decomposition space produces an active seed like SiF*<2> for example easily at high temperature. A photosensitive layer 13 is formed similarly to the interme diate layer 12. Consequently, the electrical, optical, photoconductive and mechanical characteristics of films are improved and the improvement in productivity and the mass production can be attained easily.

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堆積膜を
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 an amorphous or crystalline deposited film 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。 For example, in the formation of amorphous silicon films.

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。
Vacuum deposition method, plasma CVD method, CVD method, reactive sputtering method, ion blating method.

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。
Photo-CVD methods and the like have been tried, and in general, plasma CVD methods are widely used and commercialized.

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。
Deposited films made of amorphous silicon have excellent electrical and optical properties, fatigue properties during repeated use, use 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、
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6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,
Due to the combination of these many parameters (reaction vessel structure, pumping speed, plasma generation method, etc.), the plasma sometimes becomes unstable, which often has a significant negative effect on the deposited film. 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.

面乍ら、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Ja膜
の形成においては、品二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嫡さ
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。
However, depending on the application of the deposited film, it is necessary to fully satisfy the requirements of large area, uniform film thickness, and uniform film quality, and to achieve mass production with high reproducibility through high-speed film formation.
Forming an amorphous silicon deposited Ja film using the plasma CVD method requires a large amount of equipment investment for product production equipment, and the management items for mass production are also complex, the management tolerance narrows, and equipment adjustments are required. However, these issues have been identified as issues that need to 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.

上4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。
As mentioned above, in forming an amorphous silicon film, there is a strong desire to develop a method of forming an amorphous silicon film that can be mass-produced using low-cost equipment while maintaining its practically usable characteristics and uniformity. The same can be said of other functional films, such as silicon nitride films, silicon carbide films, and silicon oxide films.

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。
The purpose of the present invention is to improve the characteristics, film formation speed, and reproducibility of the film to be formed, and to make the film quality uniform, while also being suitable for increasing the area of the film, improving film productivity, and facilitating mass production. The object of the present invention is to provide a method for forming a deposited film that can 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、これらに放電エネルギーを作用させて前記
炭素化合物を励起し反応させる事によって、前記ノ、(
体上に堆積膜を形成する事を特徴とする本発明の堆積1
f!J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. By separately introducing active species that chemically interact with each other and applying discharge energy to these species to excite the carbon compound and cause it to react,
Deposition 1 of the present invention characterized by forming a deposited film on the body
f! This is achieved by the J-forming method.

〔実施態様〕[Embodiment]

本発明方法では、堆積膜形成用の原料を励起し反応させ
る為エネルギーとして、プラズマなどの放電エネルギー
を用いるが、原料の1つとして活性種を成膜空間に導入
するため、従来と比べて低い被電エネルギーによっても
成膜が可能となり、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, discharge energy such as plasma is used as energy to excite and react the raw materials for forming the deposited film, but since active species are introduced into the film forming space as one of the raw materials, the energy is lower than that of conventional methods. Film formation is also possible with applied energy, and the deposited film that is formed is substantially free from any adverse effects due to etching or other adverse effects such as abnormal discharge effects.

又、本発明によれば、成膜空間の雰囲夕を温度、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 temperature of the atmosphere in the film-forming space and the substrate temperature as desired.

また、所望により、放電エネルギーに加えて光エネルギ
ー及び/又は熱エネルギーを併用することができる。光
エネルギーは、適宜の光学系な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
。また、熱エネルギーとしては、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。
Furthermore, if desired, light energy and/or thermal energy can be used in combination with the discharge energy. The light energy can be applied to the entire substrate using an appropriate optical system, or can be applied selectively to a desired portion, so that the formation position and thickness of the deposited film on the substrate can be controlled. etc. can be easily controlled. Further, as the thermal energy, thermal energy converted from light energy can also be used.

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v1M!i!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 in addition, the deposition rate is 1M! i! The substrate temperature during formation can be further reduced, and deposited films with stable film quality 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付与したり、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1g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 addition, the active species in the present invention is a compound that causes a chemical interaction with the compound of the raw material for forming a deposited film or its excited decomposition product to impart energy or cause a chemical reaction, Refers to substances that have the effect of promoting the formation of deposited films.
Therefore, the active species may include constituent elements constituting the formed deposit 1g, or may not contain such constituent elements.

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

本発明で使用する堆積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。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2M!以上を構成原子基とする有機化合
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 a raw material for forming a deposited film in the present invention is
It is preferable that the material is already in a gaseous state before being introduced into the film forming space, or that it is introduced in a gaseous state. For example, when using a liquid compound, the compound can be vaporized by connecting an appropriate vaporizer to the compound supply source and then introduced into the film forming space. Examples of carbon compounds include chain or cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon compounds whose main constituent atoms are carbon and hydrogen, and one or more of oxygen, nitrogen, halogen, sulfur, etc. Among organic compounds having the above-mentioned constituent atomic groups and organosilicon compounds having hydrocarbon groups as constituents, 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(
C2H6) 、プロパン(Ce)(e)、n−ブタン(
n−C4H1゜)、ペンタン(Cs H+ 2 ) 、
エチレン系炭化水素としてはエチレン(C2H4)、プ
ロピレン(03Hb ) 、ブテン−1(04HEI 
) 、ブテン−2(C4H8) 、イソブチレン(C4
Ha )、ペンテン(Cs H+。)、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(C3H4)、ブチン(Ca Hb )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 (
C2H6), propane (Ce) (e), n-butane (
n-C4H1゜), pentane (Cs H+ 2),
Ethylene hydrocarbons include ethylene (C2H4), propylene (03Hb), butene-1 (04HEI),
), butene-2 (C4H8), isobutylene (C4
Ha ), pentene (Cs H+.), acetylene hydrocarbons include acetylene (C2H2), methylacetylene (C3H4), butyne (Ca Hb), 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、具体的には、例えば、CY     (
uは1以上LL2u+2 の整数、YはF、C1,Br又はI−cある。)テ示さ
れる鎖状ハロゲン化炭素、CY v    2v (Vは3以上の整数、YはrNi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。
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, For example, CY (
u is an integer of 1 or more LL2u+2, and Y is F, C1, Br, or Ic. ) chain halogenated carbon, CY v 2v (V is an integer of 3 or more, Y has the meaning as stated above)
Cyclic halogenated carbon, CHY (u and Y have the meanings given above).

   y 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。
y x+y=2u or 2u+2. ), and the like.

具体的には例えばCF4、(CF2 )s、(CF2 
)6、(CF2 )a 、C2F&、C3F8.CHF
3.C)12F2、 CCla  (CC12) 2.CBra、(C’Br
、) 5. C2C16,C2CIAF、、などのガス
状態の又は容易にガス化し得るものが挙ぼられる。
Specifically, for example, CF4, (CF2)s, (CF2
)6, (CF2)a, C2F&, C3F8. CHF
3. C) 12F2, CCla (CC12) 2. CBra, (C'Br
, ) 5. Examples include C2C16, C2CIAF, etc., which are in a gaseous state or can be easily gasified.

また、本発明においては、前記炭素とノ\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
ラン化合物の本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又は工である。)テ示される鎖
状ハロゲン化ケイ素、St  Yv    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ケイ素、SiHY(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 norogen,
Active species generated by decomposing compounds containing silicon and halogen can be used in combination. As this compound containing silicon and halogen, for example, a compound in which some or all of the basic atoms of a chain or cyclic silane compound are substituted with a halogen atom is used, and specifically, for example, an integer of , Y is F, C1, Br or engineering. ) A linear silicon halide represented by St Yv 2v (V is an integer of 3 or more, Y has the above-mentioned meaning), a cyclic silicon halide, SiHY (u and Y have the above-mentioned meaning).

   y )(+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。
y ) (+y=2u or 2u+2), and the like.

具体的には例えばSiF、、(SiF2)s、(S  
i  F2  )  b  、 (SiF2)4 、 
 Si2  F6゜Si3  FB、  SiHF3.
  SiH2F2 .5tC1,(SiC12)s、 
 5iBra  、(SiBr2 )  5 、  S
i2  C16,5i2C13F3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, SiF, (SiF2)s, (S
i F2 ) b , (SiF2)4 ,
Si2 F6゜Si3 FB, SiHF3.
SiH2F2. 5tC1, (SiC12)s,
5iBra, (SiBr2) 5, S
Examples include those that are in a gaseous state or can be easily gasified, such as i2C16, 5i2C13F3.

活性種を生成させるためには、前記炭素とI\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 Br2.I2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 compounds containing carbon and I\halogen (and compounds containing silicon and halogen), other silicon compounds such as simple silicon, hydrogen, and halogen compounds (for example, F2 gas, C12 gas, gasified Br2.I2, 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11g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10:1〜1:10(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。
In the present invention, the ratio between the silicon compound serving as a raw material for forming a deposited film in the formation 11g 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 10 :1 to 1:10 (introduction flow rate ratio) is appropriate, more preferably 8:2 to 4:6
It is desirable that this is done.

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。
In the present invention, in addition to carbon compounds, a silicon compound may be used as a raw material for forming a deposited film, or hydrogen gas or a halogen compound (for example, F2) may be used as a raw material for forming a deposited film.
gas, C12 gas, gasified Br2. I2, etc.), argon, neon, or other inert gas can also be introduced into the film forming space. When using a plurality of these raw material gases, they can be mixed in advance and introduced into the film forming space, or they can be supplied individually from independent sources and then introduced into the film forming space. It can also be introduced into

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、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ノ
\ロゲン原子で置換した化合物などが好適である。
As the silicon compound serving as a raw material for forming the deposited film, silanes, siloxanes, etc., in which hydrogen, oxygen, halogen, or hydrocarbon groups are bonded to silicon, can be used. Particularly suitable are chain and cyclic silane compounds, and compounds in which some or all of the hydrogen atoms of the chain and cyclic silane compounds are replaced with norogen atoms.

具体的には1例えば、5i14,4.Si2H6,5t
3H8,st、H,、,5i5H12゜5i6H,、等
のSi  H(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、SiH3,S
iH(SiH3)SiH3,5iH3SiH(SiH3
)Si3H7,SI2 H,、SiH(S iH3) 
S I2 H5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,Si4 HB、5i
5H1゜、5i6H12等のS i(Hよ(((は3以
上、好ましくは3〜6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、SiH3F、S 1H3Xt□(ljパl:f
f57原子・ ′は1以上・好11−<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。
Specifically, 1, for example, 5i14, 4. Si2H6,5t
Linear silane compounds represented by SiH (P is an integer of 1 or more, preferably 1 to 15, more preferably 1 to 10) such as 3H8, st, H,, 5i5H12゜5i6H, etc. , SiH3,S
iH(SiH3)SiH3,5iH3SiH(SiH3
)Si3H7,SI2H,,SiH(SiH3)
A chain silane compound having a branch represented by Si Hp 2p+2 (p has the above-mentioned meaning) such as S I2 H5, a part or all of the hydrogen atoms of these linear or branched chain silane compounds Compound in which is substituted with a halogen atom, 5i3H6, Si4 HB, 5i
5H1°, 5i6H12, etc. Cyclic silane compounds represented by S i Examples of compounds substituted with a cyclic silanyl group and/or chain silanyl group, and compounds in which some or all of the hydrogen atoms of the silane compounds exemplified above are substituted with halogen atoms include SiH3F, S1H3Xt□ (ljpal: f
f57 atom, ' is 1 or more, preferably 11-< is an integer of 1 to 10, more preferably 3 to 7, S + t = 2r + 2 or 2r
It is. ) and halogen-substituted linear or cyclic silane compounds.

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。
These compounds may be used alone or in combination of two or more.

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 are p-type impurities such as those found in Section 1II of the periodic table.
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1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, and TI. Examples of n-type impurities include elements 1 of group V A of the periodic table, such as N.
, P, As, Sb, Bi, etc. are mentioned as preferable ones, and especially B, Ga, and 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
sb etc. are optimal. The amount of impurity doped is
It is determined as appropriate depending on the desired electrical and optical characteristics.

かかる不純物8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.PFs、PC
l3、AsH3,AgF2.ASFS、ASC13、S
bH3,SbF5.SiH3,BF3、B Cl 3 
、 B B r 3 、 B 2 H6,B a Hr
 o、B、Hg 、B5HH1,B6 Hl o、B6
H+ 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。
Compounds containing these eight impurity elements as components include:
It is preferable to select a compound that is in a gaseous state at normal temperature and normal pressure, or at least under the conditions for forming the deposited film, and that can be easily vaporized using an appropriate vaporizing device. Such compounds include PH3, P2H4, PF3. PFs, PC
l3, AsH3, AgF2. ASFS, ASC13, S
bH3, SbF5. SiH3, BF3, BCl3
, B B r 3 , B 2 H6, B a Hr
o, B, Hg , B5HH1, B6 Hlo, B6
Examples include H+ 2 and 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。
The photoconductive member 10 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、導電性でも電気絶縁性で    
iあっても良い。導電性支持体としては、例えば。
As a support, it can be conductive or electrically insulating.
It's okay to have an i. Examples of the conductive support include:

NiCr、ステアL/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。
NiCr, Steer L/S, A1. Cr, Mo, Au, I
Examples include metals such as r, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pd, and alloys thereof.

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。
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. . 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、A1.C
r、M、o、Au、I r、Nb、Ta、V、Ti、P
t、Pd、In2O3,5n02、ITO(I n20
3 +5n02 )等ノF、V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、゛重子ビーム丞着
、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1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。
For example, if it is glass, its surface may be NiCr, A1. C
r, M, o, Au, I r, Nb, Ta, V, Ti, P
t, Pd, In2O3, 5n02, ITO (I n20
N1cr, A1. Ag, Pb,
Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta,
The surface is treated with a metal such as V, Ti, or Pt by vacuum evaporation, deuteron beam deposition, sputtering, etc., or laminated with the metal to make the surface conductive. 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 need, but for example,
If the photoconductive member 1O of FIG. 1 is used as an electrophotographic imaging member, it is preferably in the form of an endless belt or a cylinder for continuous high-speed copying.

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。
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 11 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
1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 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。
In the present invention, the content of substances controlling conductivity such as B and P contained in the intermediate layer 12 is as follows.

好適には、0.001〜5Xlo’ at omi c
ppm、より好適には0.5〜IX1lX104ato
  ppm、最適には1〜5x103atomic  
ppmとされるのが望ましい。
Preferably, 0.001 to 5Xlo' atomic
ppm, more preferably 0.5 to IX11X104ato
ppm, optimally 1-5x103 atomic
It is desirable to set it as 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、を夫々側々に支持体11の
設置しである成膜空間に導入し、放電エネルギーを用い
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 introducing a gas containing the compound into the film forming space where the support 11 is installed on each side and using discharge 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〜lOル、よ
り好適には40A〜8μ、最適には50A〜5ルとされ
るのが望ましい。
The thickness of the intermediate layer 12 is preferably 30A to 10L, more preferably 40A to 8μ, and optimally 50A to 5L.

感光層13は、例えばA−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。
The photosensitive layer 13 has, for example, an A-S i (H,

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

感光層13は、i型a−St(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量にして
含有させてもよい。
The photosensitive layer 13 is an i-type a-St (H + Alternatively, if the actual amount contained in the intermediate layer 12 is large, the substance controlling the same polarity conduction characteristics may be contained in an amount much smaller than the amount. It's okay.

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、放電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。
In forming 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 the compound is introduced into the film forming space. be introduced. 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. The intermediate layer 12 may be formed on the support 11 by introducing it into a certain film forming space and using discharge energy.

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−5i堆積膜を利用した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-5i 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n々“上極、23
は半導体膜であり、n型のa−St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。
In the figure, 21 is a substrate, 22 and 27 are thin n-thin upper electrodes, and 23
is a semiconductor film, an n-type a-St layer 24, an i-type a-
5i layer 25. It is composed of a p-type c7) a-S i 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、NtCr、AI、Cr、Mo、Au、
I r、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd、In20
3.5n02 、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30〜5X1
04A、より好ましくは100〜5X103Aとされる
のが望ましい。
The substrate 21 is semiconductive, preferably electrically insulating. As the semiconductive substrate, for example, Si
, Ge, and other semiconductors. Examples of the thin film electrode 22.27 include NtCr, AI, Cr, Mo, Au,
Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In20
3.5n02, ITO (In203 +5n02)
It can be obtained by forming a thin film such as the above on a substrate using a process such as vacuum evaporation, electron beam evaporation, or sputtering. The film thickness of the electrode 22.27 is preferably 30 to 5×1
04A, more preferably 100 to 5X103A.

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1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置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。
In order to make the film constituting the semiconductor layer 23 of a-3i n-type 24 or p-type 26 as necessary, when forming one layer, an n-type impurity, a p-type impurity, or both impurities are added among the impurity elements. It is formed by doping the layer into the layer to be formed while controlling its position.

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
化合物が導入され、高温下でこれ等を分解することで、
例えばCF 、’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、放電エネルギーを用い
ることにより形成させればよい、n型及びp型のa−S
i層の膜厚としては、好ましくはlOO〜10’A、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 method of the present invention, and the film formation is performed by introducing carbon and halogen into the decomposition space. By introducing compounds containing these substances and decomposing them at high temperatures,
For example, active species such as CF and ' 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-S can be formed by using discharge energy.
The thickness of the i-layer is preferably in the range of lOO to 10'A, more preferably in the range of 300 to 2000A.

また、i型のa−Si層の膜厚としては、好ましくは5
00〜104A、より好ましくは1O00〜100OO
Aの範囲が望ましい。
Further, the thickness of the i-type a-Si layer is preferably 5
00-104A, more preferably 1000-100OO
A range of A is desirable.

以下に1本発明の具体的実施例を示す。A specific example of the present invention is 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 Figure 3, i
Type, p-type, and n-type carbon-containing amorphous deposited films were formed.

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。
In FIG. 3, 101 is a deposition chamber, and a desired substrate 103 is placed on a substrate support 102 inside.

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
50〜150℃、より好ましくは100〜150℃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 particularly limited, when carrying out the method of the present invention, it is preferably 50 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、へロゲン化合物、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。
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 the symbol a for branch pipes, and by symbol b for the gas supply sources 106 to 109. Flowmeters marked with C are pressure gauges for measuring the pressure on the high pressure side of each flowmeter, and those marked with d or e are valves for adjusting the flow rate of each gas. 110 is a gas introduction pipe into the film forming space, and 111 is a gas pressure gauge.

図中112は分解空間、113は電気炉、114は固体
0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。
In the figure, 112 is a decomposition space, 113 is an electric furnace, 114 is 0 solid particles, and 115 is an introduction pipe for a compound containing gaseous carbon and halogen, which is a raw material for active species. is introduced into the film forming space 10 through the introduction pipe 116.
1.

117は放電エネルギー発生装置であって。117 is a discharge energy generating device.

マツチングボックスl 17a、高周波導入用カソード
電極117b等を具備している。
It is equipped with a matching box 17a, a cathode electrode 117b for introducing high frequency waves, and the like.

放電エネルギー発生装置117からの放電エネルギーは
、矢印119の向きに流れている原料ガス等に作用され
、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炭素含有アモルファス
堆積膜を形成する。
The discharge energy from the discharge energy generator 117 is applied to the raw material gas flowing in the direction of the arrow 119, and excites the film-forming raw material gas and causes it to react, thereby producing a carbon-containing amorphous material on the entire substrate 103 or a desired portion. Form a deposited film.

また、図中、120は排気パルプ、121は排気管であ
る。
Further, in the figure, 120 is an exhaust pulp, and 121 is an exhaust pipe.

先f、 ポリエチレンテレフタレートフィルム基板10
3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。
First f, polyethylene terephthalate film substrate 10
3 was placed on the support stand 102, and the inside of the deposition space 101 was evacuated using an exhaust device to 10-6T.

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CH4150sccM、あるいはこれ
とPH3ガス又はB2H6ガス(何れもio00ppm
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。
The pressure was reduced to rr. At the substrate temperature shown in Table 1, using the gas supply source 106, CH4150sccM, or this and PH3 gas or B2H6 gas (both io00ppm)
A gas mixed with 403 CCM (hydrogen gas dilution) was introduced into the deposition space.

また1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、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10 Lへ導入する。
Further, one decomposition space 102 is filled with solid 0 grains 114, heated in an electric furnace 113 to melt C, and CF4 is blown therein from a cylinder through a CF4 inlet pipe 115 to generate active species of CF2. , and is introduced into the film forming space 10L through the introduction pipe 116.

成膜空間101内の気圧を0.1Torrに保ちつつ放
電装置117からプラズマを作用させて、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35 A /
 s e cであった。。
While maintaining the atmospheric pressure in the film forming space 101 at 0.1 Torr, plasma was applied from the discharge device 117 to form a non-doped or doped carbon-containing amorphous deposited film (thickness: 700 A). The deposition rate is 35 A/
It was sec. .

次いで、得られたノンドープのあるいはplJl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250W、巾5 a
m)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−3t膜を評価した。結果を
第1表に示した。
Then, the obtained non-doped or plJl a-
Place the 3i film sample in a deposition tank and set the vacuum to 10-5 Torr.
Comb-shaped AI gap electrode (length 250W, width 5a)
After forming m), measure the dark current with an applied voltage of 10V,
The a-3t film was evaluated by determining the dark conductivity σ. The results are shown in Table 1.

実施例2〜4 CH4の代りに直鎖状C2H6、C2H4,又はC2H
2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、結果を第1
表に示した。
Examples 2-4 Linear C2H6, C2H4, or C2H instead of CH4
The same carbon-containing amorphous deposited film as in Example 1 was formed, except that Example 2 was used. Measure the dark conductivity and record the results in the first
Shown in the table.

第1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。
From Table 1, according to the present invention, the electrical properties were excellent even at low substrate temperatures. That is, a carbon-containing amorphous film having a high σ value and a sufficiently doped carbon-containing amorphous film 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Atシリンダー、21
2は排気バルブを示している。また、213乃至21日
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 a solid Si particle, 205 is an active species raw material introduction tube, 206 is an active species introduction tube, 207 is a motor, and 208 is an active species introduction tube. heating heater, 209 is a blowout pipe, 210 is a blowout pipe, 211 is an At cylinder, 21
2 indicates an exhaust valve. Further, 213 to 21 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は放電エネル
ギー発生装置であって、マツチングボックス218a、
高周波導入用カンード電極218b等を具備している。
An AI 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. 218.218 is a discharge energy generating device, which includes a matching box 218a,
It is equipped with a cando electrode 218b for introducing high frequency waves and the like.

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、そこヘボンベから
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, the decomposition space 202 is filled with 0 solid particles 204, heated in the electric furnace 203 to melt C, and CF4 is blown there from a cylinder to generate active species of CF2', which are passed through the introduction pipe 206. It is introduced into the film forming space 201.

一方、導入管217よりCHa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に保ちつつ、放電装置からプラズマを作
用させる。
On the other hand, CHa, 5t2H6, and H2 are introduced into the film forming space 201 through the introduction pipe 217. Plasma is applied from a discharge device while maintaining the atmospheric pressure in the film forming space 201 at 1.0 Torr.

A1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 A1 cylinder 211 is heated and maintained at 280°C by the heater 208 and rotated once, and the exhaust gas is passed 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/B2    
  ’Hb  (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。
In addition, the intermediate layer is supplied with H2/B2 from the introduction pipe 217.
A mixed gas of 'Hb (0.2% B2H6 by volume) was introduced to form a film with a thickness of 2000 Å.

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
ルファスシリコシ堆積膜を形成した。
Comparative Example 1 CF4, CH4, and S
A 13.56 MHz high frequency device was installed in the film forming space 201 of FIG. 4 from i2 H6, H2, and B2 H6 to form an amorphous silicon deposited film.

実施例5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 5 and Comparative Example 1.

実施例6 炭素化合物としてCH4を用い第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 carbon compound and the apparatus shown in Fig. 3,
A PIN type diode shown in FIG. 2 was manufactured.

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を支持台に裁置し、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 i 3
 H6150S CCM、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、O,1Tor丁に保ちなが
らIKWXeランプで光照射してPでドーピングされた
n型a−5i膜24(膜厚700A)を形成した。
First, a polyethylene naphthalate film 21 on which a 1000A ITO film 22 was vapor-deposited was placed on a support stand, and
After reducing the pressure to Torr, the introduction pipe 116 is opened as in Example 1.
from the active species of CF2, and from the introduction tube 110 S i 3
H6150S CCM, phosphine gas (PH31
1000pp hydrogen diluted) was introduced, 20SCCM of halogen gas was introduced from another system, and the n-type a-5i film 24 (film thickness 700A) doped with P was irradiated with light using an IKWXe lamp while maintaining the temperature at O,1 Torr. Formed.

次いで、PH3ガスの導入を停止した以外はn型a−5
i膜の場合と同一の方法でi−型a−5i膜25(膜厚
5000X)を形成した。
Next, the n-type a-5 except that the introduction of PH3 gas was stopped.
An i-type a-5i film 25 (thickness: 5000×) was formed using the same method as for the i film.

次いで、5i3H6ガスと共にCH450SCCM、ジ
ポランガス(B2H61QOOppm水素希釈)40S
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−St11226(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
1000AのA1電極27を形成し、PIN型ダイオー
ドを得た。
Then CH450SCCM, Diporan gas (B2H61QOOppm hydrogen diluted) 40S with 5i3H6 gas
CCM, P-type carbon-containing a-St11226 doped with B under the same conditions as n-type (film thickness 700A)
was formed. Further, an A1 electrode 27 having a thickness of 1000 Å was formed on this p-type film by vacuum evaporation 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/Cm2)で、変
換効率8.5%以上、開放端電圧0.92V、短絡電流
10.5mA/cm2が得られた。
In addition, regarding the light irradiation characteristics, when light is introduced from the substrate side and the light irradiation intensity is AMI (approximately 100 mW/Cm2), the conversion efficiency is 8.5% or more, the open circuit voltage is 0.92 V, and the short circuit current is 10.5 mA/Cm2. cm2 was obtained.

実施例7 炭素化合物としてCH4の代りに、C2H6゜C2H4
又はC2H2を用いた場外は、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。
Example 7 Instead of CH4 as a carbon compound, C2H6°C2H4
Or outside the field using C2H2, use the same PIN as in Example 6.
A type diode was fabricated. The 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・電気的特性を有するa−St
堆積膜が得られる。
From Table 3, according to the present invention, a-St has good optical and electrical characteristics even at a lower substrate temperature than before.
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、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.
It is possible to easily achieve improvement in film productivity and mass production, and it is also possible to form a film on a substrate with poor heat resistance.
The low-temperature treatment has the effect of shortening the process.

【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 ・・φ 電子写真用像形成部材、11 ・・・ 
基体、 12 ・・ψ 中間層、 13 ・・@ 感光層、 21 ・・φ 基板、 22.27 −@拳 薄膜電極、 24 @・11 n型a−5i層、 25  m a *  i型a−5i層、26 ・・ψ
 p型a−3i層、 101.201 −・・ 成膜空間、 111.202  吻・・ 分解空間、106.107
,108,109゜ 213.214,215,216 ・・・ガス供給源、 103.211 −−−  基体。 117.218  ・・・ 放電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...φ Electrophotographic image forming member, 11...
Substrate, 12...ψ Intermediate layer, 13...@ Photosensitive layer, 21...φ Substrate, 22.27 -@Fist Thin film electrode, 24 @・11 N-type a-5i layer, 25 m a * I-type a- 5i layer, 26...ψ
P-type a-3i layer, 101.201 - Film formation space, 111.202 Nose... Decomposition space, 106.107
, 108, 109° 213.214, 215, 216 ... gas supply source, 103.211 --- substrate. 117.218 ... Discharge energy generation device.

Claims (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、これらに放電エネルギーを作用させて前記
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。
[Scope of Claims] In a film forming space for forming a deposited film on a substrate, the carbon A deposited film is formed on the substrate by separately introducing active species that chemically interact with the compound, and applying discharge energy to them to excite the carbon compound and cause it to react. Deposited film formation method.
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