JPS62151571A - 堆積膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機能性膜、殊に半導体デバイス、電子写真用
の感光デバイス、光学的画像入力装置用の光入力センサ
ーデバイス等の電子デバイスの用途に有用な半導体性堆
積膜の形成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来１機能性膜、殊に非結晶質乃至多結晶質の半導体膜
は、所望される物理的特性や用途等の観点から個々に適
した成膜方法が採用されている。

例えば、必要に応じて、水素原子（Ｈ）やノ・ロゲン原
子（Ｘ）等の補償剤で不対”亀子が補償された非晶質や
多結晶質の非単結晶シリコン（以後ｒ　Ｎ０Ｎ−８ｉ　
（Ｈ，Ｘ　）　Ｊと略記し、その中でも殊に非結晶質シ
リコンを示す場合にはｒＡ−８ｉ（Ｈ，Ｘ）Ｊ、多結晶
質シリコンを示す場合にはｒ　ｐｏｌｙ　−Ｓ　ｉ　（
Ｈ，Ｘ）Ｊと記す）膜等のシリコン系堆積膜（尚、俗に
言う微結晶シリコンは、Ａ　　Ｓ　ｉ（Ｈ＃　Ｘ　）の
範躊にはいることは断るまでもない）の形成には、真空
蒸着法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、反応スパッタ
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。

第４図に示すものは従来のプラズマＣＶＤ法による電子
写真感光体の製造装置の１例である。

図中の３０２〜３０６のガスボンベには、本発明の光導
電部材を形成するための原料ガスが密封されており、そ
の−例としてたとえば３０２は、Ｈｅで希釈されたＳｉ
Ｈ４ガス（純度９９．９９９　％、以下ＳｉＨ４／Ｈｅ
と略す。）ボンベ、３０３はＨｅで希釈されたＧｅＨ４
ガス（純度９９．９９９１以下、Ｇ　ｅ　Ｈ４／　Ｈｅ
と略す。）ボンベ、３０４はＨｅで希釈されり５ｉＦ４
ガス（純度９９．９９　％　１　　以下ＳｉＦ４／Ｈｅ
と略す。）゛ボンベ３０５１ｌｔＨｅで希釈された８２
Ｈ６ガス（純度９９．９９９　％　、以下Ｂ４Ｈ６／　
Ｈｅと略す。）ボンベ、３０６はＮＨａＨｅガス度９９
．９９９％）ボンベである。

これらのガスを反応室３０１に流入させるにはガスボン
ベ３０２〜３０６のバルブ３２２〜３２６リークバルブ
３３５が閉じられていることを確認し、又、流入パルプ
３１２〜３１６、流出バルブ３１７〜３２１．補助パル
プ３３２．３３３が開かれていることを確認して、先づ
メインパルプ３３４を開いて反応室３０１．及び各ガス
配管内を排気する。次に真空計３３６の読みが約５Ｘ１
０−’ｔｏｒｒになった時点で補助パルプ３３２，３３
３゜流出バルブ３１７〜３２１を閉じる。

次にシリンダー状基体３３７上ｖｃ４−の非晶質層（１
）を形成する場合の一例をあげると、ガスボンベ３０２
よりＨｉＨ４／Ｈｅガス、ガスボンベ　３０３よりＧｅ
　Ｈ４／Ｈｅガス、ガスボンベ３０５よりＢ　２　Ｈｓ
／Ｈｅガスをパルプ３２２，３２３，３２５を夫々間い
て出口圧ゲージ３２７．３２８．３３０の圧を１４７ｃ
ｄに調整し、流入パルプ３１２，３１３゜３１５を徐々
に開けて、マスクロコントローラ３０７．３０８，３１
０内に夫々流入させる。引き銃いて流出バルブ３１７，
３１８，３２０、補助パルプ３３２を徐々に開いて夫々
のガスを反応室３０１に流入させる。このときのＳ　ｉ
　Ｈ４７’Ｈｅガス流量とＧｅ　Ｈ４／Ｈｅ　ガス流値
とＢ　２　Ｈ６／Ｈｅ　Ｘ流量との比が所望の値になる
よう流出バルブ３１７　。

３１８．３２０を調整し、又１反応室３０１内の圧力が
所望の値になるように真空計３３６の読みを見々がらメ
インバルブ３３４の開口を調整する。

そして基体３３７の温度が加熱ヒーター３３８により５
０〜４００℃の範囲の温度に設定されていることを確認
された後、電源３４０を所望の電力に設定して反応室３
０１内にグロー放電を生起させ、同時にあらかじめ設計
された変化率曲線に従ってＧｅ）（４／　Ｈ６ガスの流
量を手動あるいは外部駆動モータ等の方法によって）（
）６ルブ３１８の開口を漸次変化させる操作を行なって
形成される層中に含有されるゲルマニウム原子の分布濃
度を制御する。この様にして、基体３３７上に第一の非
晶質層（１）を形成する。

第一の非晶質層（１）中にハロゲン原子を含有させる場
合には、上記のガスに例えばＳｉＦ４ガスを更に付加し
て、グロー放電を生起させれば良い。

又、第一の非晶質層（１）中に水素言子を含有させずに
ハロケン原子を含有させる場合には、先のＳ　ｉ　Ｈ４
／　Ｈｅガス及びＧｅＨ４／　Ｈｅガスの代りに、Ｓｉ
Ｆ４／Ｈｅガス及びＧｅＦ４／Ｈｅガスを使用すれば良
い。

上記の様にして所望層厚に形成された第一の非晶質層（
Ｉ）上に第二の非晶質層（ｌＩ）ｔ−形成するには、第
一の非晶質層（１）の形成の際と同様なバルブ操作によ
って、例えばｓｉＨ，ガス、ＮＨ３ガスの夫々を必要に
応じてＨｅ等の希釈ガスで希釈して、所望の条件に従っ
て、グロー放電を生起させることによって成される。

第二の非晶質層■中にハロゲン原子を含有させるには、
例えばＳｉＦ４ガスとＮＨ３ガス、或いはこれにＳｉＨ
４ガスを加えて上記と同様にして第二の非晶質層■を形
成することによって成される。

夫々の層を形成する際に必要なガスの流出パルプ以外の
流出バルブは全て閉じることは言うまでもなく、又、夫
々の層を形成する際、前層の形成に使用したガスが反応
室３０１内、流出バルブ３１７〜３２１から反応室３０
１内に至るガス配管内に残留することを避けるために、
流出バルブ３１７〜３２１を閉じ、補助パルプ３３２．
３３３を開いてメインパルプ３３４を全開して系内を一
旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。

第二の非晶質層■中に含有される窒素原子の量は例えば
、グロー放電による場合はＳｉＨ４ガスと、ＮＨ３ガス
の反応室３０１内に導入される流量比を所望に従って変
えるか、或いは、スパッタリングで層形成する場合には
、ターゲットを形成する際シリコンウェハとグラファイ
トウェハのスバ。

夕面積比率を変えるか、又はシリコン粉末とグラファイ
ト粉末の混合比率を変えてターゲラ）！成型することに
よって所望に応じて制御することが出来る。第二の非晶
質層■中に含有されるノ・ロゲン原子（Ｘ）の量は、ノ
・ロゲン原子導入用の原料ガス、例えばＳ　ｉＦ４ガス
が反応室３０１内に導入される際のＲ４ｉを調整するこ
とによって成される。

又、層形成を行っている間は層形成の均一化を計るため
基体３３７はモータ３３９により一定速度で回転させて
やるのが望ましい。

百年ら、プラズマＣＶＤ法によるシリコン系堆積膜の形
成に於ての反応プロセスは、前述した様に従来の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
点が少なくない。又、その堆積膜の形成パラメーターも
多く（例えば、基体温度、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
の速度、プラズマ発生方式々ど）これらの多くのパラメ
ータの組み合せによるため１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というのが実状であ
った。

他方、シリコン系堆積膜として電気的、光学的特性を各
用途毎に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１ｃよって形成することが
最良とされている。

百年ら、シリコン系堆積膜の応用用途によっては、大面
積化、膜厚均一性、膜品質の均一性を十分満足させて再
現性のある量産化を図らねばならないため、プラズマＣ
ＶＤ法によるシリコン系堆積膜の形成においては、量産
装置に多大な設備投が必要となり、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、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。

又、プラズマＣＶＤ法の場合には、成膜される基体の配
されている成膜空間に於いて高周波或いはマイクロ波等
によって直接プラズマを生成している為に、発生する電
子や多数のイオン種が成膜過程に於いて膜にダメージを
与え膜品質の低下、膜品質の不均一化の要因となってい
る。

さらには、原料ガスの利用効率という点からは、原料ガ
スはプラズマの生起している対向電極間のすべての空間
において活性化されて堆積膜の形成に有効な励起種を生
成する為、基体表面以外の基体と対向する電極表面や排
気管等の中にも一般にポリシランと呼ばれる黄色い粉末
を形成し、微粉末は堆積膜製造装置を汚染するばかりで
なく、成膜中に飛散して堆積膜表面に付着してその特性
を劣化させる大きな要因となっている。このように堆積
膜製造装置中に導入される原料ガスのほとんどはポリシ
ランとなるか未反応のまま排気されてしまい実際に堆積
膜として有効利用される割合はｌＯ〜１５チ程度にすぎ
ない。

この点の改良として提案されている方法には、間接プラ
ズマＣＶＤ法がある。

該間接プラズマＣＶＤ法は、成膜空間から離れた上流位
置にてマイクロ波郷によってプラズマを生成し、該プラ
ズマを成膜空間まで輸送することで、成膜に有効な化学
種を選択的に使用出来る様に計ったものである。

百年ら、斯かるプラズマＣＶＤ法でも、プラズマの輸送
が必須であることから、成膜に有効な化学種の寿命が長
くなればならず、自ずと、使用するガス種が制限され１
種々の堆積膜が得られないこと、及びプラズマを発生す
る為に多大なエネルギーを要すること、成膜に有効な化
学種の生成及び量が簡便な管理下に本質的に置かれ危い
こと等の問題点は桟積している。

プラズマＣＶＤ法に対して、光ＣＶＤ法は、成膜時と膜
品質にダメージを与えるイオン種や電子が発生しないと
いう点で有利ではあるが、光源にそれ程多くの種類がな
いこと、光源の波長も紫外に片寄っていること、工業化
する場合には大型の光源とその電源を要すること、光源
からの光を成膜空間に導入する窓が成膜時に被膜されて
仕舞う為に成膜中に光量の低下、強いては、光源からの
光が成膜空間に入射されなくなるとい°う問題点がある
。

上述の如く、シリコン系堆積膜の形成に於ては、解決さ
れるべき点は、まだまだ残っており、その実用可能な特
性０、均一性を維持させながら低コストな装置で省エネ
ルギー化を計って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。殊に、ｐ型、ｎ型、ｌ型の伝導型の
半導体膜をドーピング率を高めながら成膜する場合に、
上記要求の度合は高い。これ等のことは、他の機能性膜
、例えば半導体性の、窒化シリコン膜、炭化シリコン膜
、酸化シリコン膜等のシリコン系の膜やゲルマニウム系
の膜に於ても各々同様の解決されるべき問題として挙げ
ることが出来る。

〔目　的〕

本発明の目的は、上述した堆積膜形成法の欠点を除去す
ると同時に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜形
成法及び装置を提供するものである。

本発明の他の目的は、原料ガスの利用効率を高めるとと
もに、省エネルギー化を計り、膜品質の管理が容易で大
面積に亘って均一特性の価電子制御剤がドーピングされ
た半導体性の堆積膜が得られる堆積膜形成装置を提供す
るものである。

本発明の更に別の目的は、生産性、量産性に優れ、高品
質で電気的、光学的、半導体的等の物理特性に優れた膜
が簡便に得られる堆積膜形成装置を提供することでもあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明の堆積膜形成装置は、堆積膜
形成用の気体状原料物質と、該原料物質に酸化作用をす
る性質を有する気体状ハロゲン系酸化剤とを接触させ堆
積膜を形成する装置において堆積膜形成用支持体設置手
段を、堆積膜形成室の中央に設置し、堆積室壁面に気体
状のハロゲン系酸化剤を放出する放出孔を設け、堆積膜
形成用支持体設置手段と堆積室壁面との間に堆積膜形成
用の気体状原料物質放出用の放出孔のある放出管を７　
具備し、さらに堆積膜形成用の気体状原料物質放出用の
放出管の放出孔が堆積膜形成用支持体設置手段の方向を
向いていることを特徴としている。

〔作　用〕

上記の本発明の堆積膜形成装置によれば、省エネルギー
化と同時に大面積化、膜厚均一性、膜品質の均一性を十
分満足させて管理の簡素化と量産化を図Ｌｉｔ産装置に
多大な設備投資も必要とせず、″またその量産の為の管
理項目も明確になり、管理許容幅も広く、装置の調整も
簡単になる。

本発明の堆積膜形成装置に於いて、使用される堆積膜形
成用の気体状原料物質及び価電子制御剤となる成分を構
成要素として含む気体状物質（Ｄ）は、気体状酸化剤と
の化学的接触によシ酸化作用をうけるものであり、目的
とする堆積膜の種類、特性、用途等によって所望に従っ
て適宜選択される。本発明に於いては、上記の気体状原
料物質、気体状物質（Ｄ）及び気体状酸化剤は、反応空
間内に導入されて接触をする際に気体状とされるもので
あれば良く、通常の場合は、気体でも液体でも固体であ
っても差支えない。

堆積膜形成用の原料物質、物質（Ｄ）あるいは酸化剤が
通常状態の場合に液体又は固体である場合には、Ａｒｅ
　Ｈｅｍ　Ｎ２１　Ｈｚ　　等のキャリアーガスを使用
し、必要に応じては熱も加えながらバブリングを行なっ
て反応空間に堆積膜形成用の原料物質、物質（Ｄ）及び
酸化剤を気体状として導入する。

この際、上記気体状原料物質、気体状物質（Ｄ）及び気
体状酸化剤の分圧及び混合比は、キャリアーガスの流量
あるいは堆積膜形成用の原料物質及び気体状酸化剤の蒸
気圧を調節することにより設定される。

本発明に於いて使用される堆積膜形成用の原料物質とし
ては、例えば、半導体性のシリコン堆積膜やゲルマニウ
ム堆積膜等のテトラヘドラル系の堆積膜を得るのであれ
ば、直鎖状、及び分岐状の鎖状シラン化合物、環状シラ
ン化合物、鎖状ゲルマニウム化合物等が有効なものとし
て挙げることが出来る。

具体的疋は、直鎖状シラン化合物としては、５ｉｎＨｚ
ｎ＋ｚ（ｎ＝１．２，３，４，５，６，７゜８）、分岐
状鎖状シラン化合物としては、５ｉＨａ３ｉＨ（５ｉＨ
ａ）　５ｉＨｚＳｉＨａ、環状シラン化合物としては５
ｉｎＨ２Ｎ（ｎ＝　３．　４．　５．　６　）％鎖状ゲ
ルマン化合物としては、ＧｅｍＨ２ｍ＋ｚ（ｍ＝　１．
２゜３．４．５）等が挙げられる。これ等の化合物に加
えて、例えば３　ｎ　Ｈ４等の水素化スズを堆積膜形成
用の原料物質として一緒に使用することも出来る。

勿論、これ等のシリコン系化合物及びゲルマニウム系化
合物は１種のみならず２種以上混合して使用することも
出来る。

本発明に於いて使用される酸化剤は、反応室間内に導入
される際気体状とされ、同時に反応空間内に導入される
堆積膜形成用の気体状原料物質に接触するだけで効果的
に酸化作用をする性質を有するもので、酸素系酸化剤、
窒素系酸化剤、ハロゲン系酸化剤を挙げる仁とが出来、
具体的には空気、酸素、オゾン等の酸素類、Ｎ　２０４
１　Ｎ　２０　ａ　＊Ｎ２０．Ｎｏ等の酸素の或いは窒
素の化合物、Ｈ２Ｏ２等の過酸化物、Ｆ２　＊　Ｃ１２
１Ｂｌｓ　Ｉ２勅”ロゲンガス、発生期状態の弗素、塩
素、臭素等が有効なものとして挙げることが出来る。

これ等の酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形成用の原料
物質の気体及び前記の物質（Ｄ）の気体と共に所望の流
量と供給圧を与えられて反応空間内に導入されて前記原
料物質及び前記物質（Ｄ）と混合衝突することで化学反
応を起こし、前記原料物質及び前記の物質（Ｄ）に酸化
作用をして励起状態の前駆体を含む複数種の前駆体を効
率的に生成する。生成される励起状態の前駆体及び他の
前駆体は、少なくともそのいずれか１つが形成される堆
積膜の構成要素の供給源として働く。

生成される前駆体は分解して又は反応して別の励起状態
の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或い
は必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの形
態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで、基
体表面温度が比較的低い場合には三次元ネットワーク構
造の堆積膜が基体表面温度が高い場合には結晶質の堆積
膜が作成される。

本発明に於いては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行し
、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く
、成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の
種類と組み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流量
、成膜空間内圧、ガスの流量、成膜温度（基体温度及び
雰囲気温度）が所望に応じて適宜選択される。これ等の
成膜因子は有機的に関連し、単独で決定されるものでは
なく相互関連の下疋夫々に応じて決定される。

本発明に於いて、ハロゲン系酸化剤と、酸素系の又は／
及び窒素系の酸化剤の反応空間への導入量の割合は、作
成される堆積膜の種類及び所望される特性に応じて適宜
決められるが、好ましくは１１０００／１〜１１５０、
よシ好ましくは５００／１〜１／２０、最適には１００
／１〜１／１０とされるのが望ましい。

本発明の方法に於いて、価電子制御剤となる成分を構成
要素として含む物質（Ｄ）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
体であシ、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。

本発明に於いて使用される物質（Ｄ）としては、シリコ
ン系半導体膜及びゲルマニウム系半導体膜の場合には、
ｐ型の価電子制御剤、所謂ｐ型不純物として働く周期率
表筒■族Ａの元素１例えばａＡｌ、　Ｇａｓ　Ｉｎｔ　
Ｔ１等を含む化合物、及びｎ型の価電子制御剤、所謂ｎ
型不純物として働く周期率表第Ｖ族ＡＯ元素１例えばＮ
＃　ＰＩ　Ａｓ、　ｓｂ、　Ｂｉ等を含む化合物を挙げ
ることが出来る。

具体的には、ＮＨａ　＃　ＨＮ３　ｅ　Ｎ　２Ｈ５Ｎ３
　＊　Ｎ２　Ｈ４ｒＮＨ４Ｎ３　＃　ＰＨ３ｅ　Ｐ２Ｈ
４＃　ＡｓＨａ　ｅ　５ｂＨａ＊　ＢｉＨａ　ｅ１３２
Ｈ６＊　Ｂ４Ｈ１０＃　ＢｓＨｓ　ｓ　ＢｓＨｎ　ｐ　
Ｂ６Ｈ１０ｐ　ＢａＨｕ　ｅＡｌ　（ＣＨｓ）ａ　ｅ　
Ａｌ（Ｃ２Ｈ５）３　ｒ　Ｇａ（ＣＨａ）３ｅＩｎ　（
ＣＨａ　）　ｓ等を有効なものとして挙げることが出来
る。

上記物質（Ｄ）の気体を反応空間内に導入するには、予
め前記堆積膜形成用の原料物質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シ導入することが
できる。

本発明においては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行し
、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く
、成膜因子としての堆積膜形成用の、原料物質、物質（
Ｄ）及び酸化剤の種類と組み合せ、これ等の混合比、混
合時の圧力、流量、成膜空間内圧、ガスの流量、成膜温
度（基体温度及び雰囲気温度）が所望に応じて適宜選択
される。

これ等の成膜因子は有機的に関連し、単独で決定される
ものではなく相互関連の下に夫々に応じて決定される。

本発明に於いて、反応空間に導入される堆積膜形成用の
気体状原料物質と気体状酸化剤との量の割合は、上記成
膜因子の中間速する成膜因子との関係に於いて適宜所望
に従って決められるが、導入流量比で、好ましくは、１
７２０〜１００／１が適当であり、より好ましくは１７
５〜５０／１とされるのが望ましい。

又、気体状物質（Ｄ）の導入量の割合は、前記気体状原
料物質の種類及び作成される堆積膜の所望される半導体
特性圧応じて適宜所望に従って設定されるが、前記気体
状原料物質に対して、好ましくは１　／　１０００００
０〜１／１０、より好ましくは１　／　１０００００〜
１／２０１最適にはｌ／１０００００〜１１５０とされ
るのが望ましい。

反応空間に導入される際の混合時の圧力としては前記気
体状原料物質及び気体状物質（Ｄ）と前記気体状酸化剤
との化学的接触を確率的により高める為には、より高い
方が良いが、反応性を考慮して適宜所望に応じて最適値
を決定するのが良い。

前記混合時の圧力としては、上記の様にして決められる
が、夫々の導入時の圧力として、好ましくはＩ　Ｘ　１
０−’気圧〜５気圧、よシ好ましくはｌＸ１０″″６気
圧〜２気圧とされるのが望ましい。

成膜空間内の圧力、即ち、その表面に成膜される基体が
配設されている空間内の圧力は、反応空間に於いて生成
される励起状態の前駆体（Ｅ）及び場合によって該前駆
体（Ｅ）よシ派生的に生ずる前駆体（Ｆ）が成膜プロセ
スに効果的に寄与する様に適宜所望に応じて設定される
。

本発明における成膜空間内の圧力は、反応空間に導入さ
れる気体状原料物質と気体状物質（Ｄ）と気体状酸化剤
の導入圧力との関係に於いて決められるが、好ましくは
、０．００１　Ｔｏｒｒ〜１００Ｔｏｒｒ　、よシ好ま
しくは、０．０１　Ｔｏｒｒ〜３０Ｔ＊ｒｒ　、最適に
は、０．０５　Ｔｏｒｒ　〜１０　Ｔｏｒｒとされるの
が望ましい。

成膜時の基体温度（Ｔｓ）としては、使用されがガス種
及び形成される堆積膜の種類と要求される特性に応じて
、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜を
得る場合には好ましくは室温から４５０℃、より好まし
くは５０〜４００℃とされるのが望ましい。殊に半導体
性や光導電性等の特性がよシ良好なシリコン系堆積膜を
形成する場合には、基体温度（Ｔｓ）は７０〜４００℃
とされるのが望ましい。また、多結晶の膜を得る場合に
は、好ましくは２００〜６５０℃、より好ましくは３０
０〜７００℃とされるのが望ましい。

成膜空間の雰囲気温度（Ｔａｔ）としては、生成される
前記前駆体（Ｅ）及び前記前駆体（Ｆ）が成膜に不適当
な化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体（Ｅ）が
生成される様だ基体温度（Ｔｓ）との関連で適宜所望に
応じて決められる。

本発明に於いて使用される基体としては、形成される堆
積膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるのであ
れば導電性でも電気絶縁性であっても良い。導電性基体
としては、例えば、Ｎ１Ｃｒｘステンレス、ＡＬ　Ｃｒ
、　Ｍｏ、　Ａｕ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔａｎ　Ｖ＋　
Ｔｉ＋Ｐｔ、Ｐｄ　　等の金属又はこれ等の合金が挙げ
られる。

電気絶縁性基体としては、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、セラミック等が通常使用される。これらの電
気絶縁性基体は、好適には少なくともその一方の表面が
導電処理され、該導電処理された表面側に他の層が設け
られるのが望ましい。

例えばガラスであれば、その表面がＮｉＣｒ５Ａｌ。

Ｃｒｔ　Ｍｏ、　Ａｕ、　Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｖ
Ｔ　Ｔｉ　、　Ｐｔ、　ＰｄｔＩｎｚＯｓ＊　　ＳｎＯ
２，ＩＴＯ（ＩｎｚＯａ＋　５ｎＯｚ）等の薄膜を設け
る事によって導電処理され、或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、　ＡＩ、
　Ａｇｅ　Ｐｂｓ　Ｚｎ＊　ＮＬ　Ａｕｔ　Ｃｒ、　Ｍ
ｏｗ　ＩｒｅＮｂ、　Ｔａ、　ＶＴ　Ｔｉｅ　Ｐｔ等の
金属で真空蒸着、電子ビーム蒸着、スバ、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。

基体は、基体と膜との密着性及び反応性を考慮して上記
の中より選ぶのが好ましい。更に両者の熱膨張の差が大
きいと膜中に多量の歪が生じ、良品質の膜が得られない
場合があるので１両者の熱膨張の差が近接している基体
を選択して使用するのが好ましい。

又、基体の表面状態は、膜の構造（配向）や錐状組織の
発生に直接関係するので、所望の特性が得られる様な膜
構造と膜組織となる様に基体の表面を処理するのが望ま
しい。

本発明におけるガスの流量に就いては、反応空間への前
記堆積膜形成用の原料物質、物質（Ｄ）及び酸化剤の導
入の際にこれ等が均一に効率良く混合され、前記前駆体
（Ｅ）が効率的に生成され且つ成膜が支障なく適切にな
される様に、ガス導入口と基体とガス排気口との幾何学
的配置を考慮して設計される必要がある。この幾何学的
な配置の好適な例の１つが第１図に示される。

第１図に示す堆積膜形成装置は、装置上面図（ω及び装
置側面図（ｂ）で説明される。

真空チャンバー１０４は不図示の排気装置より堆積室１
０５の壁面に配設された排気口１０３ａよ）排気され、
排気ガスの流れ１０３ｂを生じ、気体状原料物質は、円
筒状基体１０６の方向に向って放出孔１０１ｃを有する
気体状原料物質の放出管１０１ａより、１０１ｂの原料
物質のガスの流れを生ずる。又、ハロゲン系酸化剤は堆
積室の壁面に配設された放出孔１０２ａよ！り、１０２
ｂのガスの流れを生ずる。円筒状基体１０６は基体支持
具１０８によって支持され、駆動装置１１０により、回
転軸１０９″ｆ、介して回転させることができる。

１０７ａは、基体１０６を成膜時に適当な温度に加熱し
たり、或いは、成膜前に基体１０６を予備加熱したり、
更には、成膜後、膜をアニールする為に加熱する基体加
熱用ヒータである。

基体加熱ヒータ１０７ａは、導線１０７ｂを介して不図
示の電源により電力が供給される。

１１１は、基体温度（Ｔｓ）の温度を測定する為の熱電
対で温度表示装置１１２に接続されている。

本発明の場合、基体表面と気体状原料物質の放出管のガ
ス放出孔との距離は、形成される堆積膜の種類及びその
所望される特性、ガス流量、真空チャンバーの内圧等を
考慮して適切な状態になる様に決められるが、好ましく
は、数量〜２０ω、より好ましくは、５燗〜１５５１程
度とされるのが望ましい。

堆積室１０５内に満たされたハロゲン系酸化剤と、気体
状原料物質とは、放出孔１０１ｃの近傍で接触し、化学
反応を生起し、堆積膜の形成に必要な前駆体をガスの流
れ１０１ｂの方向に向って生成し、基体表面上に堆積膜
を形成する。

以下、実施例て従って、本発明を具体的に説明する。

実施例１゜ 第１図に示す成膜装置を用いて、次の様にし、本発明の
方法だよる光導電部材を作成した。

はじめに、第２図に作成した電子写真用光導電部材の層
構成を示す。アルミニウム製基体２００の上に、ａ　　
Ｓｉ：　Ｇｅ　；Ｏ：）（：　Ｆ　：　Ｂから成る非晶
質層２０１、ｐ型伝導特性を有するａ−８ｉ：０：Ｈ：
Ｆ：Ｂから成る非晶質層２０２、光導電性を有するａ−
３ｔ：Ｈ：Ｆから成る非晶質層２０３、表面保護層とな
るａ−８ｔ　：　Ｃ：Ｈ：Ｆから成る非晶質層２０４が
堆積されている。

まず、円筒状基体１０６を真空チャンバー１０４内に配
置し、堆積室内を１０″″＠Ｔｏｒｒ程度に減圧してか
ら、基体加熱用ヒータ１０７ａにより基体を２５０℃に
加熱した。次に、壁面ガス放出孔１０２ａよりＦ　２　
／　０２　／Ｈｅ　ｆＡＡ合ガス（１５ｓｅｃｍ／　１
０　ｓｅｃｍ／　５０　ｓｅｃｍ　　）を、ガス放出管
１０１ａよりＳｉＨ４／ＧｅＨ４／Ｂ２Ｈ６（１％　Ｈ
２希釈）の混合ガス（５０ｓｅｃｍ／　１５　ｓｅｃｍ
／　１０　ｓｅｃｍ　）ｆ、１０分間放出させ約ｌ　ｔ
ａｍのａ−８ｔ：Ｇｅ：Ｏ：Ｉ（：Ｆ：Ｂ膜を堆積させ
た。このとき、堆積室１０５内の圧力は排気装置の能力
を調整して、０．３’ｆｏｒｒに保った。

以下第１表に示す成膜条件にて、前記電子写真用光導電
部材を作成した。ガスの利用効率は２０チ以上となった
。

作成した電子写真用光導電部材について画像特性評価を
行ったところ、母線方向の電位ムラは±１０Ｖ、周方向
の電位ムラは±１５ｖ１画像欠陥の数は初期１０個、５
万枚耐久試験後１２個、２０万枚耐久試験後１４個、５
０万枚耐久試験後１５個であシ、実用に耐え得る特性を
有していた。

第　　１　　表 〔効果〕 以上の詳細な説明及び各実施例よシ、本発明の堆積膜形
成装置によれば、原料ガスの利用効率を高めるとともに
省エネルギー化を計シ、膜品質の管理が容易で大面積に
亘って均一物理特性の堆積膜が得られる。又、生産性、
量産性に優れ、高品質で電気的、光学的、半導体的等の
物理特性に優れた膜を簡便に得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いた成膜装置の模式的概略
図である。 第２図は、本発明に於いて作成した電子写真用光導電部
材の層構成の模式的概略図である。 ２００　、、、、、、、、、基体 ２０１　、、、、、、、、、　　非晶質層２０２０．、
、、、、、、　１）型非晶質層２０３　、、、、、、、
、、非晶質層 ある。 ３０１・・・・・・・・・　反応室 ３０２〜３０６・・・・・・・・・　ガスボンベ３０７
〜３１１・・・・・・・・・　マスフローメーター３１
２〜３２６．３３２〜３３５・・・パルプ３２７〜３３
１・曲間　圧力ゲージ ３３６・・・・・・・・・　圧力計 ３３７・・・・・・・・・　基体 ３３８・・・・・・・・・　基体加熱用ヒーター３３９
・・・・・・・・・　モーター ３４０・・・・・・・・・　電源 １０１ａ・・・・・・　ガス放出管 １０１ｂ、１０２ｂ・・・・・・・・・　ガスの流れＪ
Ｏｌｃ、１０２ａ・・・・・・・・・　ガス放出孔１０
３ａ・・・・・・　排気口 １０３ｂ・・・・・・　排気ガスの流れ１０４・・・・
・・・・・　真空＋ヤンハー１０５・・・・・・・・・
　堆積空間 １０６・・・・・・・・・　基体 １０７ａ・・・・・・　基体加熱用ヒーター１０７ｂ・
・・・・・　導線 １０８・・・・・・・・・　基体支持具１０９・・・・
・・・・・　回転軸 １１０・・・・・・・・・　駆動装置 １１１・・・・・・・・・　熱電対 １１２・・・・・・・・・　温度表示装置第７図 （θ） 第１図 （（０つ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）堆積膜形成用の気体状原料物質と該原料物質に酸
   化作用をする性質を有する気体状のハロゲン系酸化剤と
   を接触させ堆積膜を形成する装置において、堆積膜形成
   用支持体設置手段を、堆積膜形成室の中央に設置し、堆
   積室壁面に気体状のハロゲン系酸化剤を放出する放出孔
   を設け、堆積膜形成用支持体設置手段と堆積室壁面との
   間に堆積膜形成用の気体状原料物質放出用の放出孔のあ
   る放出管を具備することを特徴とする堆積膜形成装置。
2. （２）前記堆積膜形成用の気体状原料物質放出用の放出
   管の放出孔が堆積膜形成用支持体設置手段の方向を向い
   ている特許請求の範囲第１項に記載の堆積膜形成装置。