JPS62164881A

JPS62164881A - 堆積膜形成装置

Info

Publication number: JPS62164881A
Application number: JP61005980A
Authority: JP
Inventors: Keishi Saito; 恵志斉藤; Masaaki Hirooka; 広岡　政昭; Junichi Hanna; 純一半那; Isamu Shimizu; 勇清水
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-01-14
Filing date: 1986-01-14
Publication date: 1987-07-21

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
積膜の量産型成膜装置に関する。

〔従来の技術〕

電子写真用の感光デバイスの成膜方法として、プラズマ
ＣＶＤ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｖａｐｏｒ　　Ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ）法が実用化されている。

この方法は反応室を高真空に減圧し、原料ガスを反応室
に供給した後グロー放電によって原料ガスを分解し、反
応室内に配置された基板上に薄膜を形成する方法である
。

この方法でＳｉＨ４，Ｃ３ｉ２Ｈｓ等のシランガスを原
料ガスとして作成した非晶質硅素膜は非晶質硅素の禁止
帯中に存在する局在準位が比較的少なく、置換型不純物
のドーピングにより、価電子制御が可能であり、電子写
真感光体としても優れた特性が有するものが得られる成
膜方法である。

第６図は従来のプラズマＣＶＤ法の量産型真空成膜装置
の好適な実施態様例の主要部分の基本構成を示したもの
で、これに従って円筒型支持体表面上に成膜処理を行う
場合に就いて具体的に説明する。

６１１は円筒型支持体６４１を所定位置に設置する為の
取り入れ室（基体設置ステージ）で、扉６１５を開けて
１つ又は複数の円筒型支持体６４１の複数が固定治具６
１６に固定される。

扉６１５を閉めて排気系６３１により取り入れ室６１１
内を所望圧まで減圧にするとともに支持体加熱ヒーター
６２４により、円筒型支持体６４１を例えば２００〜３
００℃程度に加熱する。温度が十分安定した後、搬送手
段６１７により、排気系６４２で所望の真空圧に保たれ
た中継室（中継ステージ）６１２に中間のゲートバルブ
６１９を開けて、円筒型支持体６４１を移動する。移動
後にゲートバルブ６１９を閉め、円筒型支持体６４１と
同数設けられたゲートバルブ６２９を開け、上下手段６
１８により円筒型支持体６４１を降下させ、各ゲートバ
ルブに対応して設けられ、た複数の反応炉（成膜ステー
ジ）　６１４−１，６１４−２の夫々の内に円筒型支持
体６４１の夫々を移動させる。

駆動源６３７により回転可能な円筒型支持体用受は治具
６２７の夫々に円筒型支持体６４１の夫々を固定した後
、上下動手段６１８はもとの位置にもどる。

ゲート６２９の夫々を閉じた後、゛反応路６１４−１゜
６１４−２の排気系６３２及びシラン等の膜形成用の原
料ガスの導入系６３４により、反応路６１４−１，６１
４−２の内部圧力を所望に従って適当に調整し、その後
高周波電源６３３により支持体と同軸円筒形電極６２６
に高周波電圧を印加し、反応炉６１４−１，６１４−２
内に放電を生じせしめる。この放電により、原料ガス導
入系６３４で導入したシラン等の原料ガスを分解し、円
筒型支持体６４１表面に非晶質硅素膜等を成膜させる。

その際円筒型支持体６４１は、加熱ヒーター６２８によ
り内部より加熱し、かつ駆動源６３７により回転し、膜
厚の均一化を計る。放電によって生ずるプラズマは、電
気的シールド６２５により反応炉６１４−１，６１４−
２の所定の空間内にとじ込められる。

成膜工程の終了後、原料ガスの導入を止めると同時に高
周波電源をきり、その後ゲートバルブ６２９を開けて、
上下動手段６１８により、表面を成膜された複数の円筒
型支持体６４１の夫々は中継室６１２に引き上げられ、
その後ゲートバルブ６２９は閉じられる。次いでゲート
バルブ６２０を開け、予め所定の圧力に減圧されている
取り出し室（支持体取り出しステージ）６１３に、搬送
手段６２１を使って、成膜された円筒型支持体６４１の
夫々を移動させる。

移動終了後ゲートバルブ６２０は再び閉じられる。

取り出し室６１３に移動した円筒型支持体６４１は冷却
手段６゛３６により冷却された冷却板６２３の冷却・作
用により、所定の減圧の下で所定の温度まで下げられる
。しかる後、リークバルブ６３９を形成された膜に悪影
響を与えないように徐々に開き、取り出し室６１３内を
外気と通じさせ、その後取り出し扉６２２を開けて、成
膜された円筒型支持体６４１を外部に取り出す。

以上説明した成膜動作工程を繰り返す事により多数の基
体上に成膜する事を連続的に行っていた。

〔従来の技術の問題点〕

上記の様に従来のプラズマＣＶＤ法では、堆積膜の電気
的性質および膜厚を均一にするために、反応室内で円筒
形基体と同軸円筒状の電柱に高周波電力を導入すること
が必要であった。

そのため、一つの反応室で同時に１本以上の円筒形基体
に堆積膜を形成することが困難であり、生産性の向上に
問題があった。

また同様に、プラズマＣＶＤ法では反応室内で円筒形基
体と同軸円筒状の電極が必要であり、堆積膜は円筒形基
体と同軸円筒状の両方に同程度の膜厚に堆積するため、
原料ガスのごく一部分が目的とする円筒形基体に堆積す
るだけであった。そのため原料ガスの利用効率が低く、
堆積膜のコストが高（なるという問題点があった。

更に、プラズマＣＶＤ法では、原料ガスを外部が導入し
た高周波エネルギーで分解し堆積させるため、高周波エ
ネルギーを効率よ（反応室に導入することが難しく、装
置コストが高くなるという問題点があった。

〔目的〕

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

本発明の他の目的は、省エネルギー化を計ると同時に膜
品質の管理が容易で大面積に亘って均一特性の堆積膜が
得られる堆積膜形成法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法を提供することでもある
。

〔発明の概要〕

本発明は、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、を反応空間内に導入して化学的に接触させること
で励起状態の前駆体を生成し、該前駆体を堆積膜構成要
素の供給源として成膜空間内にある基体上に堆積膜を形
成することを見い出したことを基本としている。

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反応空間内に導入して化学反応に
より堆積膜を形成する堆積膜形成装置において、前記反
応空間を有する堆積室内に、前記気体状原料物質放出用
のガス放出管と前記気体状ハロゲン系酸化剤放出用のガ
ス放出管を有する放出手段と、円筒状支持体設置手段と
、該円筒状支持体搬送手段と、該円筒状支持体加熱手段
と、排気孔とを有し、ガスの混入防止手段を介して、複
数個の前記堆積室が円形状に連結されていることを特徴
としている。

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り、量産装置に
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（、装置の調整も簡
単になる。

本発明の堆積膜形成装置に於て、使用される堆積膜形成
用の気体状原料物質は、気体状ハロゲン系酸化剤との化
学的接触により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。本発明に於ては、上記の気体状原料物質
及び気体状ハロゲン系酸化剤は、化学的接触をする際に
気体状とされるものであれば良（、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あるいはハロゲン系酸化剤が液
体又は固体である場合には、Ａｒ、　　Ｈｅ。

Ｎ２．　　Ｎ２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及びハロゲン系酸化剤を気体状
として導入する。

この際、上記気体状原料物質及び気体状ハロゲン系酸化
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ハロゲン系酸化剤の
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、半導体性或は電気的絶縁性のシリコン堆積
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。

具体的には、直鎖状シラン化合物としては５ｉｎＨ２ｎ
＋２Ｃｎ＝　１．２，３，４，５，６，７．８）、分岐
状鎖状シラン化合物としては、５ｉＨ３Ｓｉ（ＳｉＨ３
）ＳｉＨ２ＳｉＨ３゜鎖状ゲルマン化合物としては、Ｇ
ｅｍＨｚｍ＋２（ｍ＝１゜２．３，４．５）等が挙げら
れる。この他、例えばスズの堆積膜を作成するのであれ
ばＳｎＨ４等の水素化スズを有効な原料物質として挙げ
ることが出来る。

勿論、これ等の原料物質は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。

本発明に於て使用されるハロゲン系酸化剤は、反応空間
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化学的接触だ
けで効果的に酸化作用をする性質を有するもので、Ｆ２
．　Ｃ１２，Ｂｒ２．　Ｉ２等のハロゲンガス　　、　
　　　　　　　　　　等が有効なものとして挙げる事が
出来る。

これ等のハロゲン系酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形
成用の原料物質の気体と共に所望の流１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と混合衝突
することで化学的接触をし、前記原料物質に酸化作用を
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気体表面に触れることで三次元
ネットワーク構造の堆積膜が作成される。

励起されるエネルギーレベルとしては、前記励起状態の
前駆体がより低いエネルギーレベルにエネルギー遷移す
る、又は別の化学種に変化する過程に於て発光を伴うエ
ネルギーレベルであることが好ましい。斯かるエネルギ
ーの遷移に発光を伴う励起状態の前駆体を含め活性化さ
れた前駆体が形成されることで本発明の堆積膜形成プロ
セスは、より効率良く、より省エネルギーで進行し、膜
全面に亘って均一でより良好な物理特性を有する堆積膜
が形成される。

本発明に於ては、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
て、反応空間に導入される堆積膜形成用の気体状原料物
質と気体状ハロゲン系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、ｌ／２
０〜１００／１が適当であり、より好ましくは１１５〜
５０／１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
体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との化学的
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
ｌ　Ｘ　１０−’気圧〜ｌＯ気圧、より好ましくはｌＸ
ｌ０−’　気圧〜３気圧とされるのが望ましい。

成膜空間の圧力、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）より派生的に生ずる前駆体（Ｄ）が成膜に効果的に
寄与する様に適宜所望に応じて設定される。

成膜空間の内圧力は、成膜空間が反応空間と開放的に連
続している場合には、堆積膜形成用の気体状原料物質と
気体状ハロゲン系酸化剤との反応空間での導入圧及び流
量との関連に於て、例えば差動排気或は、大型の排気装
置の使用等の工夫を加えて調整することが出来る。

或は、反応空間と成膜空間の連結部のコンダクタンスが
小さい場合には、成膜空間に適当な排気装置を設け、該
装置の排気量を制御することで成膜空間の圧力を調整す
ることが出来る。

又、反応空間と成膜空間が一体的になっていて、反応位
置と成膜位置が空間的に異なるだけの場合には、前述の
様に差動排気するか或は、排気能力の十分ある大型の排
気装置を設けてやれば良い。

上記のようにして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ハロゲン酸化剤の導入圧
力との関係に於て決められるが、好ましくは０．００１
Ｔｏｒｒ−１００Ｔｏｒｒ、より好ましくは０．０１　
Ｔｏｒｒ　〜３０Ｔｏｒｒ、最適には０．０５〜１ＯＴ
ｏｒｒとされるのが望ましい。

ガスの流量に就いては、反応空間への前記堆積膜形成用
の原料物質及びハロゲン系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。

成膜時の基体温度（Ｔｓ）としては、使用されるガス種
及び形成される堆積膜の種数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堆積膜を形
成する場合には、基体温度（Ｔｓ）は７０〜３５０℃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３００
〜６００℃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（Ｄ）が成膜に不適当
な化学種に変化せず、且つ効率良（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。

本発明に於て使用される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（Ｆ）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律表第
■族Ａの元素、例えばＢ。

ＡＩ！、　Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｊ！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律表
Ｖ族Ａの元素、例えばＮ、　Ｐ、　Ａｓ、　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、Ｎ　１−１３．　　Ｉ−Ｉ　Ｎ　３．　　
Ｎ　２　Ｈｓ　Ｎ　３　、　　Ｎ　Ｈ４。

ＮＨ４Ｎ３．　ＰＨ３，Ｐ２Ｈ４，ＡＳＨ３，ＳｂＨ３
，Ｂｉｂ−ｌ３゜Ｂ２Ｈ６，Ｂ４ＨＩＯ，Ｂ５Ｈ９，Ｂ
５Ｈ１１，Ｂ６ＨＩＯ，Ｂ６Ｈ１２゜ｋｌ　（ＣＨ３）
３．　　Ａｊ！　（Ｃ２Ｈ５）３．　　Ｇａ　（ＣＨ３
）３゜ｎ　（ＣＨ３）３　　等を有効なものとして挙げ
ることが出来る。

これらの価電子制御剤は多量に添加することで禁制帯幅
調整剤として用いることもできる。

又、禁制帯幅制御剤、いわゆる禁制帯幅拡大元素を含む
化合物（Ｇ）としては、炭素含有化合物、酸素含有化合
物、窒素含有化合物等を挙げることが出来る。

具体的には炭素含有化合物としては、例えば鎖状又は環
状炭化水素化合物及び鎖状又は環状炭化水素化合物の水
素原子の一部乃至全部をノ１０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ＣｈＨ２ｎ＋２（ｎ
は１以上の整数）　、　ｃｎ　Ｈ２ｎ＋１（ｎは１以上
の整数）、ＣｎＨ２、（ｎは１以上の整数）で表わされ
る飽和及び不飽和炭化水素、又はＣｕ　Ｙ　２ｕ＋２（
Ｕは１以上の整数、ＹはＦ、ＣＩ、Ｂｒ及び■より選択
される少な（ても一種の元素である。）で示される鎖状
ハロゲン化炭素、ＣＶＹ２Ｖ　（ｖは３以上の整数、Ｙ
は前述の意味を有する。）で示される環状ノ）ロゲン化
ケイ素、ＣｕＨｘＹｙ　（ｕ及びＹは前述の意味を有す
る。）　ｘ＋ｙ　＝２ｕ又は２ｕ＋２である。）で示さ
れる鎖状又は環状炭素化合物などが挙げられる。

これらの炭素化合物は、１種用いて２種以上を併用して
もよい。

酸素含有化合物としては０２　、　ＣＯ２、Ｎｏ、　Ｎ
Ｏ２。

Ｎ２０．０３．　Ｃｏ、　Ｎ２０．　ＣＨ３０Ｈ，ＣＨ
３ＣＨ２０Ｈ等の挙げる事ができる。

窒素含有化合物としては、Ｎ２．　　ＮＨ３，Ｎ２Ｈ５
Ｎ３゜Ｎ　２　Ｈ４、Ｎ　Ｈ４Ｎ　３等を挙げることが
できる。

上記物質（Ｆ）または／及び物質（Ｇ）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
給源より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（
Ｆ）または／及び物質（Ｇ）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
く相互関連の下に夫々に応じて決定される。

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、Ａ１．ＳＣｒ、Ｍｏ、Ａｕ、　Ｉｒ、　Ｎ
ｂ、　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ＮｉＣｒ、　Ａ　Ｉ
、ＣｒＸＭｏＸＡｕ５　Ｉｒ、　Ｎｂ、　Ｔａ５Ｖ、　
Ｔｉ、　Ｐｔ、　Ｐｄ。

Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＩＴＯ（ＩｎｚＯ３＋５ｎＯ２
）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、Ｎ
ｉＣｒ、　Ａ　１２　、Ａｇ、　Ｐｂ、　Ｚｎ、　Ｎｉ
、　Ａｕ、　Ｃｒ、　Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔ
ｉ５Ｐｔ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。

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、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。

本発明の堆積膜形成装置の１例の模式的説明図である第
１図に従って、本発明を説明する。

堆積膜形成装置１００は、円筒状支持体出入室１０１、
第１の層堆積室１０２、第２の層堆積室１０３、第３の
層堆積室１０４をそれぞれゲートバルブ１０５ａ、１０
５ｂ。

１０５ｃ、１０５ｄを介して、円形状に配置されている
。

第１図の例では、円筒状支持体の出し入れは、円筒状支
持体出入室１０１で行なっているが、該出入室１０１は
、円筒状支持体搬入室と搬出室とに分離しても良い。

円筒状支持体搬入室と搬出室とに分離した場合、搬入室
と搬出室とは、作業効率を上げるために隣接させる方が
好ましい。

また堆積膜形成装置を構成する堆積室は、直方体型でも
使用できるが、他の形状と比較して、側壁の面積が小さ
く、その結果側壁からの脱ガス量の少ない第１図に示す
ような円弧型の堆積室が好ましい。

堆積室１０２，１０３，１０４内には、ガス放出手段１
０６が設置される。該ガス放出手段と円筒状支持体１１
３との距離は、好ましくは、数ｍｍ〜２０ｃｍ、より好
ましくは、５　ｍ　ｍ−１５ｃ　ｍ程度とされる。

円筒状支持体加熱用赤外ランプ１１２は、円筒状支持体
を中心として、ガス放出手段と反対側または、同じ側に
設置されることが好ましい。

さらに堆積室１０２，１０３，１０４には、排気孔１１
１が形成されている。排気孔の位置は、円筒状支持体を
中心として、ガス放出手段と反対側の壁面、または下部
壁面に形成されるか、またはガス放出手段と反対側の壁
面側の円筒状支持体間に形成されることが好ましい。

次に第２図を基に第１図に示す堆積膜形成装置の動作機
構を説明する。

支持体搬送台受け２０７．２０８，２０９、円筒状支持
体搬送台駆動ギヤ２１０、円筒状支持体搬送台ガイドギ
→が設置されている。円筒状支持体搬送台２０６上に円
筒状支持体が設置され、該円筒状支持体を搭載した円筒
状支持体搬送台２０６は、円筒状支持体搬送台駆動ギヤ
２１０によって移動される。

第３−１図は、円筒状支持体搬送台が移動する前の状態
を示している。第３−２図は、該搬送台が右の堆積室か
ら左の堆積室へ移動している過程を示している。まずゲ
ートバルブ３０２を開け、その後、円筒状支持体搬送台
モータ３１３で駆動ギヤ３０３を介して移動させられる
。

第４−１図、第４−２図は、第１図に示す本発明の堆積
膜形成装置のガス放出手段の１例を示している。

ガス放出手段４０１は、４本のガス放出パイプ４０２゜
４０３から構成されている。２本のガス放出パイプは、
堆積膜形成用気体状原料物質放出パイプ４０２であり、
他の２本のガス放出パイプは、気体状ハロゲン系酸化剤
放出パイプ４０３である。

各ガス放出パイプには、ガス放出孔が開いている。ガス
放出孔の位置と数は、排気孔との位置に依存し適宜決定
される。

以下実施例に従って本発明を詳細に述べる。

〔実施例〕

第１図に示す本発明の堆積膜形成装置を使用して、第５
図に示すような電子写真用像形成部材を作製した。

電子写真用像形成部材の層構成は、Ａｊ７支持体５０１
、電荷注入阻止層（Ｐ＋型アモルファスシリコン、厚さ
３μｍ）　５０２、感光層（ドープしていないアモルフ
ァスシリコン層厚さ２０μｍ）５０３、表面層（アモル
ファスシリコンカーバイド、厚さ０．５μｍ）　５０４
から構成されている。

作製方法を以下に説明する。

まず、円筒状支持体出入室１０１にＡＩ！製円筒状支持
体（外径１０８　ｍ　ｒｎ　ｓ長さ３５０ｍｍ、肉厚５
ｍｍ）３本を、円筒状支持体搬送台上にセットし、円筒
状支持体出入室１０１を閉じ、排気ポンプ（不図示）で
内圧を１０−６Ｔ　ｏ　ｒ　ｒにした。

次にあらかじめ、１０−’Ｔｏｒｒまで排気ポンプ（不
図示）で引いた第１の層堆積室１０２ヘケントバルブ１
０５ａを開け、円筒状支持体搬送台駆動用モータで、駆
動ギヤを介して、円筒状支持体搬送台を移動し、ゲート
バルブ１０５ａを閉じた。

そして円筒状支持体回転用モーターで、円筒状支持体を
１回転／分の速さで回転させ、同時に、支持体加熱用赤
外ランプ１１２で、支持体温間を２８０℃に加熱した。

温度が安定したから、第１の眉を堆積した。第１の層は
、気体状ハロゲン系酸化剤供給パイプ１０７から、ｌ−
１ｅガスで１０％に稀釈したＦ２ガスを、ガス放出手段
１０６へ１１０００３ＣＣ供給し堆積室１０２へ導入し
た。同様に原料物質供給パイプ１０８からＢ２Ｈ６ガス
を１０００　ｐ　ｐ　ｍ　、　Ｎ　Ｏガスを８％含有す
るＳｉＨ４ガスを各ガス供給手段へ１１００５ＣＣ供給
し、堆積室１０２へ導入した。排気ポンプを調節して、
内圧を０．８Ｔｏｒｒにした。こうして、導入したＦ２
ガスと、ＳｉＨ４ガス（Ｂ２Ｈｓ、Ｎｏ含有）を酸化反
応させ、／’ｌ支持体上にＰ＋型アモルファスシリコン
層を３μｍ形成した。

次に堆積室１０２へのガスの導入を止め、堆積室内の内
圧を１Ｏ−６Ｔｏｒｒまで引き上げ、予め、１０−’Ｔ
ｏｒｒまでの内圧、および赤外ランプ１１２で支持体温
度が２８０℃になるように設定された第２の層堆積室１
０３ヘゲートバルブ１０５ｂを開けて、円筒状支持体を
搭載した搬送台を移動させた。そして、第１の層の堆積
と同様に、Ｈｅで１０％に稀釈したＦ２ガス７０００Ｓ
ＣＣＭとＳｉＨ４ガス７００ＳＣＣＭを堆積室１０３内
の各ガス放出手段から堆積室内へ導入した。排気ポンプ
を調節して内圧を０．８Ｔｏｒｒにした。

こうして、第２の層を、２０μｍ堆積した。

さらに、堆積室１０２から堆積室１０３への支持体の移
動と同様にして、堆積室１０３から堆積室１０４へ支持
体を移動させ、堆積室１０４で、第３の層を堆積した。

第３の層は、ＳｉＨ４ガスを１０％含有するＣ　Ｉ−１
４ガスを６００ＳＣＣＭと、Ｈｅで１０％に稀釈したＦ
２ガスを６０００ＳＣＣＭとを各ガス放出手段から堆積
室１０４へ導入した。排気ポンプを調節して、内圧を０
．６Ｔｏｒｒとした。そして、ＳｉＨ４、ＣＨ４とＦ２
ガスを酸化反応させて第３の層（アモルファスシリコン
カーバイド層）を０．５μｍ形成した。

第３層形成後、堆積室１０４へのガスの導入を止め、内
圧を１０−　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒにし、予め１０−’　Ｔ　
ｏ　ｒ　ｒまで排気された出入室ｌｏｔへ、支持体を移
動させた。

出入室１０１で冷却後、成膜した支持体を取り出し、電
子写真特性を評価した。従来の量産機で作製した電子写
真用像形成部材よりも帯電能が１０％向上し、感度も１
０％向上していた。

３本の電子写真用像形成部材ともほぼ同様な特性を示し
た。電子写真用像形成部材の上下での帯電能、感度のム
ラは１％以下であった。

また、電子写真用像形成部材をＳＩＭＳで分析したとこ
ろ従来の量産機で作製した電子写真用像形成部材よりも
感光層での酸素の量が３０％減少していた。

〔発明の効果〕

（１）一つの堆積膜形成装置で一度に多数本の成膜が均
一に行なえるため殺二コストが安い。

（２）気体状原料物質とハロゲン系酸化剤が効率よく混
合するため反応効率がよく、ガスの利用効率が高い。

（３）支持体の加熱以外に、外部からのエネルギーが不
用であるため、装置のランニングコストが安い。

（４）支持体の出し入れが同じか近い場所で行なえるた
め作業能率が良い。

（５）円形に各堆積室を配するため、ガスの供給および
排気のための配管の距離が短くなるため、不純物の混入
量が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の堆積膜形成装置の模式的断面図、第２図は、本発明の堆積膜形成装置の円筒状支持体搬送
手段の模式的説明図、第３−１図、第３−２図は、本発明の堆積膜形成装置の
円筒状支持体搬送手段の動作機構の模式的説明図、第４−１図、第４−２図は、本発明の堆積膜形成装置の
堆積室に設置されるガス放出管の模式的説明図、第５図は、本発明の堆積膜形成装置を使用して作成した
電子写真用像形成部材の模式的説明図、第６図は従来の
プラズモＣＶＤ法で使われていた堆積膜形成装置の模式
的説明図である。１００；堆積膜形成装置、１０１．２０１　；円筒状支持体出入室、１０２．２０
２　；第１層堆積室、１０３．２０３　；第２層堆積室、１０４．２０４　；第３層堆積室、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ。２０５；ゲートバルブ、１０６；ガス放出手段、１０７．４０５；気体状ハロゲン系酸化剤供給パイプ、
１０８．１０９，１１０，４０６　；堆積膜形成用気体
状原料物質供給パイプ、１１１；排気孔、１１２：支持体加熱用赤外ランプ、１．１３，３１０；円筒状支持体、２０６．３１２　：円筒状支持体搬送台、２０７．２０
８，２０９，３０３　；円筒状支持体搬送台受け、２１
０．３０４　；円筒状支持体搬送台駆動ギヤ、３０１．
４００　、堆積室外壁、３０２；ゲートバルブ、３０６；円筒状支持体回転用駆動ギヤ、３０９；円筒状
支持体回転軸、３１１、円筒状支持体固定治具、３０７；円筒状支持体回転用モータ、３１３；円筒状支持体搬送台駆動用モータ、４０２；堆
積膜形成用気体状原料物質放出パイプ、４０３；気体状
ハロゲン系酸化剤放出パイプ、４０４：ガス放出孔、５０５；支持体、５０１；電荷注入阻止層、５０２；感光層、５０３；表面保護層、６１１；基体取り入れ室、６１２；中°継室、６１３；基体取り出し室、６１４；反応炉、６１５．２２　；扉、６１６；基体固定治具、６１７．２１　；搬送手段、６１８；上下動手段、６１９．２０，２９　；ゲートバルブ、６２３；冷却板
、６２４．２８　；加熱ヒーター、６３０；ヒーター電源、６３１．３２，３５，４２；排気系、６３３；高周波電源、６３４；原料ガス導入系、６３６；冷却機、６３８．３９，４９　、リークバルブ、６４１；円筒支
持体。第１図たＱ

Claims

【特許請求の範囲】

（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ハロゲン系酸化剤とを
反応空間内に導入して化学反応により堆積膜を形成する
堆積膜形成装置において前記反応空間を有する堆積室内
に、前記気体状原料物質放出用のガス放出管と前記気体
状ハロゲン系酸化剤放出用のガス放出管とを有するガス
放出手段と、円筒状支持体設置手段と、該円筒状支持体
搬送手段と、該円筒状支持体加熱手段と排気孔とを有し
、ガスの混入防止手段を介して複数個の前記堆積室が円
形状に連続されていることを特徴とする堆積膜形成装置
。