JPS62163319A - 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機能性堆積
膜の形成装置に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来、半導体膜、絶縁膜、光導電膜、磁性膜或いは金属
膜等の非晶質乃至多結晶質の機能性膜は、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）やハロゲン原子
（Ｘ）等の補償剤で不対電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−８１（Ｉ（
、Ｘ）　Ｊと略記し、その中でも殊に非晶質シリコンを
示す場合にはｒ　ａ−３ｉ　（Ｈ，Ｘ）　Ｊ、多結晶質
シリコンを示す場合にはｒ　ｐｏｌｙ　−５ｌ（Ｈ，Ｘ
）Ｊと記す）膜等のシリコン堆積成（尚、俗に言う微結
晶シリコンは、　ａ−８ｉ　（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
シ、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５図はプラズマＣＶＤ法による従来の堆積膜形成装置
の一例を示す概略縦断面図である。これは、電子写真用
像形成部材の製造に適用されたものである。

図中の３０２〜３０６のガステンペには、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Ｓ　ｉＨ４ガ
ス（純度９９．９９９％、以下５ＩＨ４／′Ｈｅと略す
。）テンペ、３０３はＨａで希釈されたＧｓ　Ｈ４ガス
（純度９９．９９９％以下Ｇ５Ｈ４／Ｈｅと略す）カン
ベ、３０４はＨｅで希釈されたＳｉＦ４ガス（純度９９
．９９％、以下５ＩＦ４／Ｈｅと略す）テンペ、３０５
はＨｅで希釈されたＢ２Ｈ６ガス（純度９９．９９９％
、以下Ｂ２Ｈ６／Ｈｅと略す。）テンペ、３０６はＮＨ
３ガス（純度９９．９９９％）テンペである。

これらのガスを堆積膜形成室３０１に流入させルニはガ
スボンベ３０２〜３０６のパルプ３２２〜３２６、リー
クパルプ３３５が閉じられていることを確認し、又、流
入パルプ３１２〜３１６、流出パルプ３１７〜３２１、
補助パルプ３３２゜３３３が開かれていることを確認し
て、先ずメインパルプ３３４を開いて堆積膜形成室３０
１、及び各ガス配管内を排気する。次に真空計３３６の
読みが約５　Ｘ　１０−６ｔｏｒｒになった時点で補助
パルプ３３２，３３３．流出パルプ３１７〜３２１を閉
じる。

次にシリンダー状基体３３７上に第一の非晶質層（Ｉ）
を形成する場合の一例をあげると、ガステンペ３０２よ
’）ＳｉＨ４／Ｈｅガス、ガスがンベ３０３よ’）Ｇｅ
Ｈ４／Ｈｅガス、ガステンペ３０５よ’）　Ｂ２Ｈ−ｅ
ガスをパルプ３２２，３２３，３２５を夫々間いて出口
圧リーク３２７，３２８，３３０の圧を１ゆ／ｄに調整
し、流入パルプ３１２　、３１３　、３１５を徐々に開
けて、マスフロコントローラ３０７゜３０８．３１０内
に夫々流入させる。引き続いて流出パルプ３１７，３１
８，３２０．補助パルプ３３２を徐々に開いて夫々のガ
スを堆積膜形成室３０１に流入させる。このときのＳ　
ｉ　）（４／Ｈ＠ガス流量とＧｅＨ４／Ｈｅガス流量と
ＢｚＨ６／Ｈ＠ガス流量との比が所望の値になるように
流出パルプ３１７．３１８゜３２０を調整し、又、堆積
膜形成室３０１内の圧力が所望の値になるように真空計
３３６の読みを見ながらメインパルプ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が確認
された後、電源３４０を所望の電力に設定して堆積膜形
成室３０１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縁に従ってＧｅＨ４／Ｈｅ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パ
ルプ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（Ｉ）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５ＩＦ４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［（１）中に水素原子を含有させずに
ハロゲン原子を含有させる場合には、先のＳ　ｉ　Ｈａ
　／ＨａＨｅガスＧｅＨ４／Ｈｅガスの代シに、ＳｉＦ
、／Ｈｅガス及びＧ　ｅ　Ｆ　４　／　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（
１）上に第二の非晶質層■を形成するには、第一の非晶
質層（Ｉ）の形成の際と同様なパルプ操作によって、例
えばＳｉＨガス、　ＮＨ，ガスの夫々を必要に応じてＨ
ｅ等の希釈ガスで稀釈して、所望の条件に従って、グロ
ー放電を生起させる−ことによりて成される。

第二の非晶質層（Ｉ［）中にハロゲン原子を含有させる
には、例えばＳｉＦガスとＮＨ３ガス、或いはこれにＳ
ｉＨ４ガスを加えて上記と同様にして第二の非晶質層（
Ｉ［）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
流出パルプ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堆積膜
形成室３０１内、流出パルプ３１７〜３２１から堆積膜
形成室３０１内に至るガス配管内に残留することを避け
るために、流化パルプ３１７〜３２１を閉じ、補助バル
ブ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（ＩＦ）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５ｔａ４ｆスと、ＮＨ
，ガスの堆積膜形成室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、スノヤ、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
ハとグラフアイトウエノ為のスバ、り面積比率を変える
か、又はシリコン粉末とグラファイト粉末の混合比率を
変えてターゲットを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ω）中に含有さ
れるノヘログン原子（Ｘ）の短は、ハロダ導入子導入用
の原料ガス、例えばＳｉＦ４ガスが堆積膜形成室３０１
内に導入される際の流量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形成の均一化を計るため基
体３３７はモータ３３９によシ一定速度で回転させてや
るのが望ましい。

丙午ら、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
法に比較してかなシ複雑でアシ、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、堆積膜形成室の構造、排気の速度、プラズマ
発生方式など）これらの多くのパラメータの組み合せに
よるため、時にはプラズマが不安定な状態になシ、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ととに選
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りた。

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法によって形成することが最
良とされている。

丙午ら、シリコン系堆積膜の応用用途によっては、大面
積比、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
ＣＶＤ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資が必要となシ、またその量産の
為の管理項目も複雑になシ、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、該粉末は堆積膜形成装置を汚染するばかシで
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Ｋ、堆積
膜形成室中に導入される原料ガスの殆んどはポリシラン
となるか、または未反応のまま排気されてしまい、実際
に成膜に有効利用される割合は１０〜１５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
置にてマイクロ波等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。

丙午ら、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、
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ない
こと等の問題点は残存している。

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
しま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、まだまだ残っておシ、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省エネル
ギー化を計って量産化することが切望されている。殊に
、ｐ型、ｎ型、ｉ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における問題点を
解決する新規な堆積膜形成装置を提供することにある。

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、省エネルギー化をはかり、膜品質の管理が容易で
大面積に亘って均一特性の、たとえば価電子制御剤がド
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
装置を提供することにある。

本発明の更に別の目的は、生産性、ｆｔ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酸化剤とを接触させ堆積膜形成室
内に支持された基体上に堆積族を形成するための装置に
おいて、基体を堆積膜形成用の＃丘ぼ中央に位置せしめ
て支持し得る手段を設け、堆積膜形成用の壁面全体にわ
たって堆積膜形成用気体状原料物質の堆積膜形成室内へ
の放出孔と気体状酸化剤の堆積膜形成室内への放出孔と
を交互罠配設してなることを特徴とする。

上記の本発明の堆＆に形成装置によれば、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監理化を図シ、素意装置に
多大な設備投資も必要とせず、またその量産の為の龜′
理項目も明錐になシ、管理許容幅も広く、装置のル４整
も簡単になる。

〔発明の詳細な説明〕

本発明の堆積膜形成室内において使用される堆＆Ｎ形取
用の気体状原料物質は、気体状酸化剤との化学的接触に
よ＃）酸化作用をうけるものであり、目的とする堆ｋＭ
の８ｉ類、特性゛、用途等によって所望に従って適宜辿
択される。本発明に於いては、上記の気体状原料物質及
び気体状酸化剤は、堆積室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％の場合は、気
体でも液体でも固体であっても差支えない。気体状原料
物質とともに価電子制御剤となる成分を構成要素として
含む物質（Ｄ）を用いることができる。

堆積膜形成用の原料物質、物質ＣＤ）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、Ａｒ　
、　Ｈ＠、　Ｎ２．　Ｈ２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
あるいは塩８ｉＪＩ＆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シ設定される。

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ヤクルマニウ
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。

具体的には、直鎖状シラン化合物としては８１ｎＨ２ｎ
＋２（ｎ＝１，２，３，４，５，６，７，８）、分岐状
鎖状シラン化合物としては、 ＳｉＨ，５ｉＨ（ＳｉＨ，）ＳＩＨ２ＳｉＨ３，環状シ
ラン化合物としては５ｌｎＨ２ｎ（ｎ＝３，４，５，６
）、鎖状グルマン化合物としては、ＧｅｍＨ２ｍ＋２　
（ｍ　＝１　＋　”’　ｔ　３ｅ４．５）等が挙げられ
る。これ等の化合物に加えて、例えばＳ　ｎＨ４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２ａ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、堆積膜形成室内に
導入される際気体状とされ、同時に堆積膜形成室内に導
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、ハロダン系酸化剤を挙げること
が出来、具体的には空気、酸素、オゾン等の酸素類、Ｎ
２Ｏ４゜Ｎ２Ｏ３，Ｎ２０　、　Ｎｏ等の酸素の或いは
窒素の化合物、Ｈ２０□等の過酸化物、Ｆ２　ｔ　Ｃｔ
２ｔ　Ｂｒ２ｔ　Ｉ２等のノーログンガス、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ＣＤ）の気体と共に所望の流
量と供給圧を与えられて堆積膜形成室内に導入されて前
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ＣＤ）Ｋ
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りて、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
造の堆積膜が形成され、基体表面温度が比較的高い場合
には結晶質の堆積膜が形成される。

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
法められるが、好ましくは、１０００／　１〜１１５０
、よシ好ましくは５００／１〜１／２０、最適には１０
０／１〜１／１０とされるのが。

望ましい。

本発明に於いて、価電子制御剤となる成分を構成要素と
して含む物質ＣＤ）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
表第■族Ａの元素１例えばＢ。

ＡＬ　、　Ｇａ　、　Ｉｎ　、　ＴＬ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
期率表筒Ｖ族ＡＯ元素、例えばＮ、Ｐ、Ａｍ、Ｓｂ、Ｂ
ｉ等を含む化合物を挙げることが出来る。

具体的には、ＮＨ３，ＨＮ３．　Ｎ２Ｈ５Ｎ、　、　Ｎ
２Ｈ４゜ＮＨ４Ｎ５　、ＰＨ３、Ｐ２Ｈ４、Ａｓｌ’１
３．　ＳｂＨ３，ＢｉＨ，。

Ｂ２Ｈ６ｔ　Ｂ４ＨＩＯ＃　Ｂ５Ｈ？　ｅ　Ｂ５Ｈ１ｆ
　ｔ　Ｂ４Ｈ１０ｅ　Ｂへ２ｔ、ＬＬ（ＣＨ３）３　ｓ
　Ａｔ（Ｃ２Ｈ５）３．　Ｇａ（ＣＨ，）、　、　Ｉｔ
ｔ（ＣＨ３）５等を有効なものとして挙げることが出来
る。

上記物質ＣＤ）の気体を反応空間内に導入するＫ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、堆積膜形成室内圧、ガスの波型、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、上記成膜因子の中関連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、１／２０〜１００／１が適当であシ、より好
ましくは１１５〜５０／１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
特性に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１／１００００００〜
１／ｌＯ１よシ好ましくは１／１０００００〜１／２０
、最適には１／１０００００〜１１５０とされるのが望
ましい。

堆積膜形成室内の圧力、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、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）より
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。

この堆積膜形成室内の圧力は、用いられる気体状原料物
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　Ｔ
ｏｒｒ　〜１００　Ｔｏｒｒ　、より好ましくは、０、
　ＯＩ　Ｔｏｒｒ　〜３０　Ｔｏｒｒ　、最適には、０
．０５　Ｔｏｒｒ〜ｌ　Ｑ　Ｔｏｒｒとされるのが望ま
しい。

成膜時の基体温度（Ｔ８）としては、使用されるガス種
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り良好なシリコン系堆積膜を
形成する場合には、基体温度（Ｔ３）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℃、よシ好ましくは３０
０〜７００℃とされるのが望ましい。

堆積膜形成室内の雰囲気温度（Ｔａｔ）としては、生成
される前記前駆体（Ｅ）及び前記前駆体ＣＦ’）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）が生成される様に基体温度（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、ＮｉＣｒ。

ステンレス、　Ａｔ、　Ｃｒ　、Ｍｏ　、　Ａｕ　、　
Ｉｒ　、　Ｎｂ　、Ｔａ。

Ｖ、　Ｔｉ、　Ｐｔ、　Ｐｄ　　等の金属又はこれ等の
合金が挙げられる。

電気絶縁性基体としては、ポリエステル、ポリエチレン
、ポリカーゴネート、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ＮｉＣｒ　、　ＡＬ
　ｓＣｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｔ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、ＴＩ、
Ｐｔ。

Ｐｄ　、　Ｉｎ２Ｏ，、Ｓ　ｎＯ２、ＩＴＯ（ＩｎｚＯ
ｓ　＋５ｎ０２　）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、　Ａｔ、　Ａｇ、　Ｐｂ、Ｚ
ｎ、　Ｎｉ、　Ａｕ、　Ｃｒ。

Ｍｏ　、　Ｉｒ　、　Ｎｂ　、　Ｔａ　、　Ｖ、　Ｔ１
、ｐｔ等の金属で真空蒸着、を子ビーム蒸着、スｉ’？
　ｙ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
の中よシ選ぶのが好ましい。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、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。

ガスの原型に就いては、堆積膜形成室内への前記堆積膜
形成用の原料物質、物質ＣＤ）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図及び第２図に示される。

第１図は本発明による堆積膜形成装置の一例の概略構成
を示す縦断面図であシ、第２図はその■−■断面概略図
である。

第１図及び第２図において、１０５は真空チャンバーで
あシ、１１６は該チャンバー内の堆積膜形成室である。

１０３は該堆積膜形成室内のｔ’ｔぼ中央において、支
持具１１１により支持されているシリンダー状基体であ
る。該支持具はモータ”１１３の駆動回転軸１１２によ
シ回転可能に保持されている。１０４は、基体１０３を
成膜時に適当な温度に加熱したシ、あるいは成膜時に基
体１１３を予備加熱したシ、更には成膜徒に膜をアニー
ルするために加熱する基体加熱用ヒータである。該ヒー
タには導線１０６ｍを介して電源１０６によシミ力が供
給される。１０７は基体温度（Ｔｓ）を測定するための
熱電対であシ、温度表示装置１０８に接続されている。

１０９は排気管であシ、１１０は該排気管に設けられた
パルプである。尚、該排気管は不図示の減圧源（たとえ
ば真空ポンプ）に接続されておシ、これによシ堆積膜形
成室１１６内を所望の真空度とすることができる。

真空チャンバー１０５の側壁外面には、堆積膜形成用の
気体状原料物質の導入管１１４と気体状酸化剤の導入管
１１５とが接続されている。真空チャンバー１０５の側
壁内面には多数の堆積膜形成用気体状原料物質の放出孔
１０１が形成されておシ、該放出孔は上記導入管１１４
と連通している。また、真空チャンバー１０５の側壁内
面には多数の気体状酸化剤の放出孔１０２が形成されて
おシ、該放出孔は上記導入管１１５と連通している。尚
、上記導入管１１４，１１５はそれぞれ不図示の堆積膜
形成用気体状原料物質供給源及び気体状酸化剤供給源と
接続されている。

第３図（ａ）は上記真空チャンバー１０５の内面におけ
る放出孔１０１，１０２の配列パターンを示す図である
。第３図（、）に示される様に放出孔１０１゜１０２が
円形の場合には、各放出孔の大きさは真空チャンバーの
大きさに応じて適宜設定されるがその直径は好ましくは
０．０１〜１００＋ｇ、よシ好ましくは０．０５〜５０
ｍｍ５最適には０．１〜３０謔とされるのが望ましい。

図示される様に、放出孔１０１と１０２とは交互に配置
されている。

第３図（ｂ）　ｊ　（ｅ）は放出孔１０１，１０２の他
の例を示すものである。

第３図（ｂ）においては、放出孔１０１．１０２が楕円
形の場合が示されている。この場合も、各放出孔の大き
さは真空チャンバーの大きさ、Ｋ応じて適宜設定される
が、楕円形の長径をＬとし短径をｔとしたときに、Ｌ／
ｌ＝１／１〜１０００／１であることが望ましく、１は
好ましくは０．０１〜１００關、よシ好ましくは０．０
５〜５０１ｇ　、最適には０．１〜３（１ｍとされるの
が望ましい。

第３図（ｃ）においては、放出孔１０１．１０２がスリ
、ト状の場合が示されている。この場合も、各放出孔の
大きさは真空チャンバーの大きさに応じて適宜設定され
るが、スリ、ト幅は好ましくは０、０１〜５０　ｍｍ、
よシ好ましくは０．０２〜３ｏＩＩｍ。

最適には０．０３〜１０＋ｚとするのが望ましい。

尚、隣接する放出孔１０１と１０２との間隔は適宜設定
することができる。

また、放出孔１０１．１０２と基体１０３との距離は、
形成される堆積膜の種類及びこの所望される特性、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
なる様に定められるが、好ましくは、数龍〜２０工、よ
シ好ましくは、５ｍ〜１５ｃｙｔ程度とされるのが望ま
しい。

本発明においては、堆積膜形成室１１６内を所望の真空
度とした後に、放出孔１０１から気体状原料物質を該室
１１６内に放出し、同時に放出孔１０２から気体状酸化
剤を該室１１６内に放出する。この時のガスの流れを矢
印で示す。これによって、堆積膜形成室１１６内の放出
孔１０１゜１０２の近傍において気体状原料物質と気体
状酸化剤とが接触せしめられ、堆積膜の形成に必要な前
駆体が生せしめられる。そして、該前駆体は基体１０３
の表面の方向に向って供給され、基体１０３の表面上に
効果的に堆積膜が形成される。

以下、実施例によシ本発明を説明する。

〔実施例１〕 第１図及び第２図に示される装置を用いて、電子写真用
像形成部材を作成した。

第４図は該電子写真用像形成部材の断面図である。

第４図において、２００はアルミニウムからなる基体で
あシ、２０１はａ−８１：Ｇｏ：Ｏ：Ｈ：Ｆ：Ｂからな
る非晶質層であシ、２０２はｐ型伝導特性を有するａ−
８ｔ：Ｏ：Ｈ：Ｆ：Ｂからなる非晶質層であシ、２０３
は光導電性を有するａ−８ｌ：Ｈ：Ｆからなる非晶質層
であシ、２０４は表面保護のためのａ−３１：Ｃ：Ｈ：
Ｆからなる非晶質層である。

第１図及び第２図に示される装置の放出孔パターンとし
て第３図（、）に示されるものを用いた。

先ず、シリンダー状基体１０３を支持具１１１に支持せ
しめて堆ｆｆ１ｉ形成室１１６内に配置した。

該室１１６内をＩＱ　　Ｔｏｒｒ程度に減圧してから、
ヒータ１０４によシ基体１０３を２５０℃に加熱した。

次に、放出孔１０２よＦ）　Ｆ２　／　０２　／　Ｈｅ
の混合ガス（２０ｓｅｃｍ／　１０　ｓｅｃｍ７５０　
ｓｅｃｍ　）を堆積膜形成室１１６内に放出させ、同時
に放出孔１０１よｐ　５ｉｎ４／　ＧｅＨ４／　Ｂ２Ｈ
６（Ｈ２で１％に希釈されている）の混合ガス（６０ｓ
ｅｃｍ／　２０　ｓｅｃｍ／　１０　ｓｅｃｍ）を放出
させ、これによシ基体１０３上に約１μｍ厚のａ−８ｌ
　：　Ｇｅ　：Ｏ：Ｈ：　Ｆ　：　Ｂ層２０１を堆積さ
せた。この時、堆積膜形成室１１６内の圧力は、バルブ
１１０の開閉度を調整して、０．３　Ｔｏｒｒに保った
。

以下、第１表に示される条件にて、層２０２〜２０４を
順次堆積せしめた。

かくして得られた電子写真用像形成部材について、画像
特性評価を行なったところ、母線方向の電位ムラは±１
２Ｖ、周方向の電位ムラは±１０Ｖであシ、また画像欠
陥の数は従来品よシ１０チ以上減少し、更に帯電能は１
５チ以上向上していることが分った。

〔発明の効果〕

以上の詳細な説明及び各実施例の記載から分る様に、本
発明の堆積膜形成装置を用いれば、省エネルギー化を計
ることができると同時に、膜品質の管理が容易になる。

更に、大面積にわたって均一な特性を有する堆積膜を得
ることができる。また、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堆積膜を比較的
簡便に且つ高い原料ガス利用効率をもって得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の堆積膜形成装置の縦断面図であシ、第
２図はその■−■断面図である。 第３図（ａ）〜（Ｃ）は放出孔の配列ノ４ターンを示す
図である。 第４図は電子写真用像形成部材の層構成を示す断面図で
ある。 第５図は従来の堆積膜形成装置の縦断面図である。 １０１．１０２：ガス放出孔、１０３：基体、１０４：
ヒータ、１０５：真空チャンバー、１０９：排気管、１
１１：支持具、１１３：モータ、１１４゜１１５：ガス
導入管、１１６：堆積膜形成室。

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酸化剤とを接触させ
   堆積膜形成室内に支持された基体上に堆積膜を形成する
   ための装置において、基体を堆積膜形成室のほぼ中央に
   位置せしめて支持し得る手段を設け、堆積膜形成室の壁
   面全体にわたって堆積膜形成用気体状原料物質の堆積膜
   形成室内への放出孔と気体状酸化剤の堆積膜形成室内へ
   の放出孔とを交互に配設してなることを特徴とする、堆
   積膜形成装置。
2. （２）前記堆積膜形成用気体状原料物質の放出孔及び気
   体状酸化剤の放出孔が円形状、楕円形状またはスリット
   状である、特許請求の範囲第１項に記載の堆積膜形成装
   置。