JPS63223181A - Production of amorphous silicon film - Google Patents

Production of amorphous silicon film

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JPS63223181A
JPS63223181A JP62056116A JP5611687A JPS63223181A JP S63223181 A JPS63223181 A JP S63223181A JP 62056116 A JP62056116 A JP 62056116A JP 5611687 A JP5611687 A JP 5611687A JP S63223181 A JPS63223181 A JP S63223181A
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JP
Japan
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film
glow discharge
rate
decomposition
substrate
Prior art date
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Application number
JP62056116A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Yamazaki
山崎 敏規
Tatsuo Nakanishi
達雄 中西
Yuji Marukawa
丸川 雄二
Satoshi Takahashi
智 高橋
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
    • G03G5/082Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
    • G03G5/08214Silicon-based
    • G03G5/08278Depositing methods

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Abstract

PURPOSE:To efficiently produce an amorphous silicon film having desired characteristics at a desired rate of film formation, by decomposing a silicon compd. fed at a specified flow rate together with a carrier gas by glow discharge so as to attain a specified rate of film deposition. CONSTITUTION:A gaseous mixture contg. at least a silicon compd. such as SiH4 and a carrier gas such as Ar is fed and the silicon compd. is decomposed by glow discharge to form an amorphous silicon film on a substrate. The decomposition by glow discharge is carried out under conditions satisfying formula I [where Dr is the rate of deposition of the amorphous silicon film, etaA is the rate of decomposition of the silicon compd., FA is the flow rate of the silicon compd. fed, FB is the flow rate of the carrier gas fed, V is the volume of a glow discharge space and (l) is the distance between the substrate and a glow discharge electrode] so as to regulate the rate of decomposition of the silicon compd. in the glow discharge space to 20-90%. The ratio of the flow rate FB of the carrier gas to the flow rate FA of the silicon compd. (FB/FA) is regulated to 0.1-3.

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は、アモルファスシリコン系膜の製造方法に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to a method for manufacturing an amorphous silicon film.

口、従来技術 近年、アモルファス膜は優れた物理的、機械的、化学的
性質を有していることから注目されるようになっている
。 特にアモルファスシリコン(以下、a−8tと称す
。)系半導体膜は感光体の感光層、太陽電池、薄膜トラ
ンジスタ、光センナ等の多種類の用途を有する。 こう
したa−3i系半導体膜の形成は、水素化シリコンガス
等のシリコン化合物のグロー放電分解による方法、即ち
、いわゆるプラズマCVD法によりて行なわれている。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, amorphous films have attracted attention because of their excellent physical, mechanical, and chemical properties. In particular, amorphous silicon (hereinafter referred to as A-8T) based semiconductor films have many uses such as photosensitive layers of photoreceptors, solar cells, thin film transistors, and optical sensors. Formation of such an a-3i semiconductor film is performed by a method using glow discharge decomposition of a silicon compound such as hydrogenated silicon gas, that is, a so-called plasma CVD method.

 とりわけ、水素化a−81膜は大面積を有するデバイ
ス材料として注目を集めている。
In particular, hydrogenated A-81 films are attracting attention as a device material having a large area.

プラズマCVD法によって例えば円筒上の基体表面にa
−8i系半導体膜を形成する方法としては、次のような
方法が考えられる。 即ち、第1図に示すように、グロ
ー放電装置6の真空槽4桐は、ドラム状の基板1が垂直
に回転可能にセットされ、ヒーター7で基板1を内側か
ら所定温度に加熱し得るようになっている。 基板1に
対向してその周囲に円筒状高周波電極9が配され、この
電極9(:は全面にほぼ均一にガス導出口5が設けられ
ている。 基板1を電極9に対向する電極とし、両者の
間に高周波電源8によりグロー放電が。
For example, a cylindrical substrate surface is coated with a by plasma CVD method.
The following method can be considered as a method for forming a -8i-based semiconductor film. That is, as shown in FIG. 1, in the vacuum chamber 4 of the glow discharge device 6, a drum-shaped substrate 1 is set so as to be vertically rotatable, and the substrate 1 is heated from the inside to a predetermined temperature with a heater 7. It has become. A cylindrical high-frequency electrode 9 is arranged around the substrate 1, facing the substrate 1, and gas outlet ports 5 are provided almost uniformly over the entire surface of the electrode 9. A glow discharge is generated between the two by the high frequency power source 8.

生ぜしめられる。 なお、図中の16は水素化シ93、
ンガスである8iH,の供給源、14はAr等のキャリ
アガス供給源、15は不純物ガス(例えばB、H,また
はPH3)供給源、17は各流量計である。 このグロ
ー放電装置において、まず支持体である例えばAt基板
1の表面を清浄化した後に真空槽4内に配置し、真空槽
4内のガス圧か10Torrとなるように調節して排気
し、かつ基板1を所定温度、特に100〜350℃(望
ましくは150〜300℃)に加熱保持する。 次いで
、高純度の不活性ガスをキャリアガスとして、SiH4
ガス若しくはS i F4ガス、並びに必要とあれば不
純物ガスとしてCH,、B、Hj等を適宜ガス混合室1
8を経由してMHI)を印加する。これによって、上記
各反応ガスを電極9と基板1との間でグロー放電分解し
、a−Stまたは不純物ドープドa−8t:Hとして基
板1上に堆積させる。
brought about. In addition, 16 in the figure is hydrogenated silicon 93,
14 is a carrier gas supply source such as Ar, 15 is an impurity gas (for example, B, H, or PH3) supply source, and 17 is each flowmeter. In this glow discharge device, first, the surface of a support, such as an At substrate 1, is cleaned, and then placed in a vacuum chamber 4, and the gas pressure in the vacuum chamber 4 is adjusted to 10 Torr and evacuated. The substrate 1 is heated and maintained at a predetermined temperature, particularly 100 to 350°C (preferably 150 to 300°C). Next, using a high purity inert gas as a carrier gas, SiH4
Gas or S i F4 gas, and if necessary, CH, B, Hj, etc. as impurity gases are added to the gas mixing chamber 1.
MHI) is applied via 8. As a result, each of the above reaction gases is decomposed by glow discharge between the electrode 9 and the substrate 1, and is deposited on the substrate 1 as a-St or impurity-doped a-8t:H.

ところで、一般(ニプラズマCVD法によって形成され
る膜は、スパッタ法や蒸着法等信の方法によりて形成さ
れる膜に較べて良質であるが、製膜速度が上記他の方法
のそれに較べて可成り遅いという生産上の問題点を有し
ている。 また、形成された膜中の微結晶化や欠陥の防
止、膜質の向上が望まれており、特にa−8i系膜を使
用した電子写真感光体において、光感度、帯電能、耐久
性等の特性向上が望まれている。 更に、薄膜形成過程
において、原料ガスから薄膜への変換効率を向上させ、
a −8t粉体の生成を抑制することも望まれている。
By the way, the film formed by the general plasma CVD method is of better quality than the film formed by other methods such as sputtering or vapor deposition, but the film formation speed is slower than that of the other methods mentioned above. In addition, it is desired to prevent microcrystalization and defects in the formed film and to improve the film quality, especially for electrophotography using A-8i film. It is desired to improve the characteristics of photoreceptors such as photosensitivity, charging ability, and durability.Furthermore, in the thin film formation process, it is desired to improve the conversion efficiency from raw material gas to thin film.
It is also desired to suppress the formation of a-8t powder.

しかしながら、従来は、放電中の化学反応や薄膜の堆積
過程シ一ついては充分に解明されておらず、a−8i系
半導体膜形成のための設備及び操作上の諸条件は経験的
に各装置毎(二決定しているのが実情であり、各種の製
膜条件(製膜パラメータ)を制御しながら迷い製膜速度
で高品質の膜を形成する試みは未だ成功をみるに至って
いない。
However, until now, the chemical reactions during discharge and the deposition process of thin films have not been fully elucidated, and the equipment and operational conditions for forming A-8i semiconductor films have been empirically determined for each device. (Actually, the current situation is that the number of films is determined by two. Attempts to form high-quality films at arbitrary film-forming speeds while controlling various film-forming conditions (film-forming parameters) have not yet been successful.

そのため、各製膜パラメータを適宜に制御しながら、上
記した膜形成上の問題点を解決しつるような膜製造方法
の開発が望まれていた。
Therefore, it has been desired to develop a film manufacturing method that can solve the above-mentioned problems in film formation while appropriately controlling each film forming parameter.

ハ1発明の目的 本発明の目的は、製膜条件を適切に制御しながら、所望
の特性を有する膜を所望の製膜速度で製造でき、また原
料ガスから薄膜への変換効率を高めて粉体の生成を抑制
できるようなアモルファスシリコン系膜の製造方法を提
供することである。
The purpose of the present invention is to be able to produce a film having desired characteristics at a desired film forming rate while appropriately controlling film forming conditions, and to improve the efficiency of conversion from raw material gas to thin film. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an amorphous silicon film that can suppress the formation of amorphous silicon.

ニ0発明の構成 本発明は、少なくともシリコン化合物及びキャリアガス
を含むガスを供給し、グロー放電分解によって基体上に
アモルファスシリコン系膜を形成するアモルファスシリ
コン系膜の製造方法において、下記C1式が満たされた
条件下で、グロー放′濱空間内での前記シリコン化合物
の分解率が四〜90%となりかつ下記(n)式が満たさ
れるように、前記グロー放電分解を行なうことを特徴と
するアモルファスシリコン系膜の製造方法に係るもので
ある。
D0 Structure of the Invention The present invention provides a method for producing an amorphous silicon film in which an amorphous silicon film is formed on a substrate by glow discharge decomposition by supplying a gas containing at least a silicon compound and a carrier gas, in which the following formula C1 is satisfied. The amorphous material is characterized in that the glow discharge decomposition is carried out under such conditions that the decomposition rate of the silicon compound in the glow discharge space is 4 to 90% and the following formula (n) is satisfied. The present invention relates to a method of manufacturing a silicon-based film.

〔ただし、Drは前記アモルファスシリコン系膜の堆積速度、lムは前記シリコン化合物の分解率、Fムは前記シリコン化合物の供給流量、F、は前記キャリアガスの供給流量、■はグロー放電空間の体積、tは前記基体とグロー放電電極との間の距離である。〕[However, Dr is the deposition rate of the amorphous silicon film, lm is the decomposition rate of the silicon compound, Fm is the supply flow rate of the silicon compound, F is the supply flow rate of the carrier gas, and ■ is the glow discharge space. The volume, t, is the distance between the substrate and the glow discharge electrode. ]

CuI2式: 0.1≦Fs/Fム ≦ 3 〔ただし、FA、Flは前記したものと同じである。〕 本発明者は、グロー放電分解C二よるa−8i系膜の堆
積過程を検討した結果、膜堆積速度がシリコン化合物の
分解により生じた活性種の基体への拡散輸送量に比例す
ることを見出した。
CuI2 formula: 0.1≦Fs/Fmu≦3 [However, FA and Fl are the same as described above. ] As a result of studying the deposition process of a-8i film by glow discharge decomposition C2, the present inventor found that the film deposition rate is proportional to the amount of diffusion and transport of active species generated by decomposition of silicon compounds to the substrate. I found it.

即ち1本発明者の得た知見によれば、シリコン系膜の膜
堆積速度は、単位時間あたりのシリコン化合物の分解量
(Eと表記する。)と拡散輸送による活性種の基体への
到達率(Fと表記する。)との積に比例するのである。
That is, according to the knowledge obtained by the present inventors, the film deposition rate of a silicon-based film is determined by the amount of silicon compound decomposed per unit time (denoted as E) and the rate of arrival of active species to the substrate by diffusion transport. (denoted as F).

 この点について詳述する。 まず、上記E及びFはそ
れぞれ下記(m)式、〔■〕式で表わされるとする。
This point will be explained in detail. First, assume that the above E and F are represented by the following formulas (m) and [■], respectively.

E−ηム、Fム・・・・・・・・ (m)F−凸1τ/
L・・・・・・・・ 〔■〕ここで、ダムはシリコン化
合物の分解率、FAはシリコン化合物の供給流量、Dは
活性種の拡散係数、τはグロー放電空間での活性種の平
均滞留時間、Lは基体とグロー放電電極との間の距離で
ある。
E-ηmu, Fmu... (m) F-convex 1τ/
L... [■] Here, dam is the decomposition rate of the silicon compound, FA is the supply flow rate of the silicon compound, D is the diffusion coefficient of active species, and τ is the average of the active species in the glow discharge space. The residence time, L, is the distance between the substrate and the glow discharge electrode.

更(:、D及びτが下記(V)式、(VI)式で表わさ
れると仮定する。
Furthermore, it is assumed that D and τ are expressed by the following equations (V) and (VI).

Dd: 1 /P・・・・・・・・・・〔v〕tccP
V/ (F m +F A ) ”” (VI ]ここ
で、■はグロー放電空間の体積、F、はキャリアガスの
供給流量である。
Dd: 1 /P・・・・・・・・・[v]tccP
V/ (F m + F A ) ”” (VI ] Here, ■ is the volume of the glow discharge space, and F is the supply flow rate of the carrier gas.

膜堆積速度をDrとすると、上記〔■〕〜CVI)式よ
り、下記CI)式が得られる。
If the film deposition rate is Dr, then the following CI) formula is obtained from the above [■] to CVI) formulas.

DrcWA”FA ・E/lC6]1−””CI )こ
れC=より、グロー放電装置の設計条件及び操作条件、
即ちFA、F、、V、を等の各製膜パラメータ値を変化
させることにより、定量的に膜堆積速度を決定できるこ
とが理解される。 また、後述するよう!=、シリコン
化合物の分解率1ムも各製膜パラメータにより定量的(
二決定しつる値である。 従って、本発明により、所望
の製膜速度でa−8t系膜を形成することが可能となり
、高品質の膜を最大限に高速で製造しつるよう(ニゲロ
ー放電装置を調整、制御することが可能となる。
DrcWA"FA ・E/lC6]1-""CI) From this C=, the design conditions and operating conditions of the glow discharge device,
That is, it is understood that the film deposition rate can be determined quantitatively by changing the values of film forming parameters such as FA, F, V, etc. Also, as mentioned later! =、The decomposition rate of silicon compound 1μ is quantitatively determined by each film forming parameter (
It is a two-determined value. Therefore, according to the present invention, it is possible to form an A-8T film at a desired film formation rate, and to manufacture a high quality film at maximum speed (adjustment and control of the Nigellow discharge device is possible). It becomes possible.

ホ、実施例 次(二、本発明を円筒電極型プラズマCVD装置に適用
した実施例C二ついて説明する。
E. Examples (2) Two examples C in which the present invention is applied to a cylindrical electrode type plasma CVD apparatus will be explained.

第1図のグロー放電分解装置3(二おいて、円筒状基体
1の半径なr1基体1と高周波電極9との距離なtとす
ると、放電空間の容積Vとt、rとの間(:は次の関係
が成り立つ。
The glow discharge decomposition device 3 in FIG. The following relationship holds true.

VcC(t+r )” −r” −L (L+ 2r 
)−−−−(■〕〔43式をCI)式に代入すると、次
の〔I〕式が得られる。
VcC(t+r)"-r"-L(L+2r
) ----(■) [If formula 43 is substituted into formula CI), the following formula [I] is obtained.

D r t W A ・F A 8 / m・・・・・
・〔■〕 〔)1〕式に示されているように、円筒電極型プラズマ
CVD装置においても膜堆積速度を制御しつる。 この
実験結果を以下に示す。
D r t W A ・F A 8 / m・・・・
- [■] As shown in formula [)1], the film deposition rate is also controlled in a cylindrical electrode type plasma CVD apparatus. The results of this experiment are shown below.

第1図のグロー放電装置6を使用し、排気口10に接続
する図示しない真空ポンプを作動させて真空槽4内を排
気した。 次ζ二、ボンベ16からSiH,ガスを流1
FstH4(上記のFAにあたる)で供給し、ボンベ1
4からアルゴン(Ar)ガスを流量200 sccm(
5tandard c、 c、 par m1nute
)で供給し、円筒電極型プラズマCVD装置内へ導入し
た。 また、高周波電源8からの高周波供給電力Jを4
00Wとし、アルミニウム製基体1と電極9との距離t
を2.0儒、3.0 cm、4.0 cmとし、基体1
の半径rwstW&とし、電極9の長さLを553とし
た。 排気口10と真空ポンプとの間に設けたバタフラ
イバルブ11を調節して真空槽I4内の圧力、即ち反応
圧Pを0.5〜1.5 Torrに変化させて、基体1
の表面に1−81膜を形成した。 四重掻型質量分析計
55を使用してSiH。
Using the glow discharge device 6 shown in FIG. 1, the vacuum chamber 4 was evacuated by operating a vacuum pump (not shown) connected to the exhaust port 10. Next ζ2, flow 1 of SiH gas from cylinder 16
Supplied with FstH4 (corresponding to FA above), cylinder 1
4 to argon (Ar) gas at a flow rate of 200 sccm (
5standard c, c, par m1nute
) and introduced into a cylindrical electrode type plasma CVD apparatus. In addition, the high frequency power supply J from the high frequency power supply 8 is
00W, and the distance t between the aluminum base 1 and the electrode 9
are 2.0 cm, 3.0 cm, and 4.0 cm, and the base 1
The radius of the electrode is rwstW&, and the length L of the electrode 9 is 553. The butterfly valve 11 provided between the exhaust port 10 and the vacuum pump is adjusted to change the pressure inside the vacuum chamber I4, that is, the reaction pressure P to 0.5 to 1.5 Torr, and the substrate 1 is heated.
A 1-81 film was formed on the surface of. SiH using a quadruple scratch type mass spectrometer 55.

分解率η5IH4(上記のダムにあたる)を測定すると
共C二、アルミニウム製基体1上のa−8L膜堆積速度
Dr(μg/hr)をフィッシャースコープで測定した
。 なお、この実験では不純物ガスは使用していない。
In addition to measuring the decomposition rate η5IH4 (corresponding to the above-mentioned dam), the a-8L film deposition rate Dr (μg/hr) on the aluminum substrate 1 was measured using a Fisher scope. Note that no impurity gas was used in this experiment.

S i H4分解率ダムは、四重桶型質量分析計(MS
Q−150A型 日本真空技術■製)を用いて、高周波
電源RfのON時とOFF時のS i H4量を測定し
、次式より求めた。
The S i H4 decomposition rate dam was measured using a quadruple bucket mass spectrometer (MS
Using a Q-150A model (manufactured by Japan Vacuum Technology Co., Ltd.), the amount of S i H4 was measured when the high frequency power source Rf was turned on and off, and was determined from the following equation.

・・・・・・・・(”lX) ここで、5iH1,Ar は、それぞれm/ex30、
40のマススペクトルのピーク値である。
・・・・・・・・・("lX) Here, 5iH1, Ar are m/ex30, respectively
40 is the peak value of the mass spectrum.

即ち、SiH,をマススペクトル測定するとS I H
−にピークが表われるため、このピーク値をもりて放電
空間中のSiH4の存在量を割り出したものである。
That is, when SiH is measured by mass spectroscopy, S I H
Since a peak appears at -, this peak value is used to determine the amount of SiH4 present in the discharge space.

測定結果は、第2図、第3図に示す通りである。The measurement results are as shown in FIGS. 2 and 3.

第2図は1/PLに対してDr/G膣フl及びηs1[
4の値をプロットしたものである。
Figure 2 shows Dr/G vaginal full and ηs1[
4 is plotted.

第2図から明らかなよう;二、各データは同一の曲線上
に分布しており、従ってDr/ 、1+tO/A dl
−ηaii14、あるいはDrc(ηgii4. G羽
〕lが成り立つ。
As is clear from Figure 2; 2. Each data is distributed on the same curve, so Dr/, 1+tO/A dl
-ηaii14, or Drc(ηgii4.G feather)l holds true.

ここでF s 1114 (即ち、前記〔I〕式におけ
るFA)及びFar(即ち、前記〔■〕式;;おけるF
、)は一定であるから、前記した〔I〕式は実験結果に
よって確証されたとい°える。 換言すれば、a−St
系膜の形成過程における製膜速度Drは、シリコン化合
物の分解率り五、電極間距離t1基体半径rにより定量
的に制御可能となったのである。
Here, F s 1114 (i.e., FA in the above formula [I]) and Far (i.e., F in the above [■] formula;
, ) are constant, so it can be said that the above-mentioned formula [I] has been confirmed by the experimental results. In other words, a-St
The film forming rate Dr in the process of forming the system film can now be quantitatively controlled by the decomposition rate of the silicon compound, the inter-electrode distance t1, and the radius r of the substrate.

第6図は、1/PLmO,5(Torr−cm)  の
条件下での測定結果を示したものである。 ここで、η
siB、 ” 0.632の条件(;設定されており、
この条件設定はF 5iII4 ss o、s 73 
J”’の関係を保持することによって実現できる。
FIG. 6 shows the measurement results under the condition of 1/PLmO, 5 (Torr-cm). Here, η
siB, ” 0.632 condition (; set,
This condition setting is F 5iIII4 ss o, s 73
This can be achieved by maintaining the relationship J"'.

第6図においては、上記の各条件を保持しながらF 5
il14 、Rfの値を増加した場合のFsil14と
Dr7η1+π/A  との相関を示した。
In FIG. 6, while maintaining each of the above conditions, F 5
The correlation between Fsil14 and Dr7η1+π/A was shown when the value of il14 and Rf was increased.

第3図から解るよう1:、D r 7aT■)lcap
 s I II。
As can be seen from Figure 3, 1:, Dr 7aT ■) lcap
s I II.

/ FglII4 + FAy sあるいはDrcCF
s1n4− 汀笥可l/rTπη+FA、の関係が成立
し、従ってa −81系膜の形成過程における製膜速度
Drは、前記〔I〕式で表わされるようなFs i 1
14依存性を示すことが確証されたといえる。
/ FglII4 + FAys or DrcCF
The relationship s1n4- 汀笥可1/rTπη+FA holds true, and therefore the film forming rate Dr in the process of forming the a-81 film is Fs i 1 as expressed by the above formula [I].
It can be said that it has been confirmed that 14 dependence is exhibited.

以上の実験結果よ、警λ、リグロー放電分解によるa 
−8ii系膜の堆積速度は、シリコン化合物の分解によ
る活性種の基体への拡散輸送量に比例することが理。
The above experimental results show that λ, a due to reglow discharge decomposition,
It is believed that the deposition rate of the -8ii-based film is proportional to the amount of active species diffused and transported to the substrate due to the decomposition of the silicon compound.

解される。be understood.

前記CI)式、〔I〕式より膜堆積速度Drとシリコン
化合物供給流量FA及びキャリアガス供給流量FBとの
間には、下記CX)式に示す関係が成り立つ。
From the CI) formula and [I] formula, the relationship shown in the following CX) formula holds between the film deposition rate Dr, the silicon compound supply flow rate FA, and the carrier gas supply flow rate FB.

DrcCFム/6)1ラ−−−−・−−−−・−t、 
X 〕これより、Fm/Fムを適当な値とすることl:
よって膜堆積速度Drを制御しうろことがわかる。 即
ち、F、/Fムを小さくする(キャリアガス供給流量の
割合を減らす)こと(:より膜堆積速度を増大せしめて
生産性の向上を達成できる。
DrcCF/6) 1r----・-----・-t,
[X] From this, set Fm/Fm to an appropriate value l:
Therefore, it is understood that the film deposition rate Dr can be controlled. That is, by reducing F, /Fm (reducing the ratio of carrier gas supply flow rate), the film deposition rate can be increased and productivity can be improved.

ここにおいて、本発明でF、/Fムの値を0.1≦Fl
/Fム≦3(より好ましくは0.15≦F m /Fム
≦2)の範囲に限定していることが極めて重要である。
Here, in the present invention, the value of F, /Fum is set to 0.1≦Fl
It is extremely important to limit the range to /Fm≦3 (more preferably 0.15≦Fm≦2).

ここでFB/Fムは、所定圧力、温度下C二おけるそれ
ぞれの単位時間当たりの流!(体積)の比率である。
Here, FB/Fum is the flow rate per unit time at a given pressure and temperature. (volume) ratio.

即ち、F、/Fムが上記範囲よりも小さいと放電が不安
定となる。 他方、FB/Fムが上記範囲よりも大きい
と、膜堆積速度Drの位が小さくなって生産性に劣り、
かつアモルファス相中に微晶質相が含まれるようになり
、a−8t系膜の均質性が損なわれる。 かかる膜を感
光体に用いた場合には、帯電能の低下を招く。
That is, if F, /Fm is smaller than the above range, the discharge will become unstable. On the other hand, if FB/Fum is larger than the above range, the film deposition rate Dr will be low, resulting in poor productivity.
In addition, a microcrystalline phase is included in the amorphous phase, and the homogeneity of the a-8t film is impaired. When such a film is used in a photoreceptor, the charging ability is reduced.

これに対し、本発明ζ二おいては、FB/Fムの値を上
記範囲に限定しているので、こうした問題は生じず、高
い製膜速度で生産性良く、高品質のa−8t系膜を製造
しつる。
On the other hand, in ζ2 of the present invention, the value of FB/Fum is limited to the above range, so this problem does not occur, and the a-8t system has high film forming speed, good productivity, and high quality. Manufacture membranes.

本発明においては、a−8t系膜製膜過程において、シ
リコン化合物の分解率りムを20%〜90%の間に限定
したことが重要である。 この範囲は、40%〜85%
の間とするのがより好ましい。 即ち、膜堆積速度Dr
は前記CI)式、〔I〕式に示したように分解率ηムと
比例するので、本発明において分解率ηムを上記の範囲
に限定することにより膜堆積速度Drを定量的に所望の
範囲に設定でき、均一で所定の品質を有するa−8i系
膜な所望の生産性をもって再現性良く製造できるのであ
る。
In the present invention, it is important that the decomposition rate of the silicon compound is limited to between 20% and 90% in the a-8t film forming process. This range is 40% to 85%
It is more preferable to set it between. That is, the film deposition rate Dr
is proportional to the decomposition rate ηm as shown in the CI) formula and [I] formula, so in the present invention, by limiting the decomposition rate ηm to the above range, the film deposition rate Dr can be quantitatively determined to the desired value. It is possible to manufacture an a-8i film having a uniform and predetermined quality with desired productivity and good reproducibility.

I)rccvムの関係より、lムが大きい程、Drの値
も大きくなり生産性が良い。 しかし、’Flip4が
特(190%を超えて大きすぎると、アモルファス相中
に微晶質相が含まれ、a−8i系膜の均質性が損なわれ
る。 こうした膜を感光体に用いた場合には帯電能の低
下を招く。 また、ηムが20%未満と小さすぎると、
膜形成速度Drの低下の他、a−8t:H膜中において
はS i H,結合を行う水素が増えるため、光感度が
低下し、必要露光量が増加する。
From the relationship of I) rccvm, the larger lm, the larger the value of Dr, and the better the productivity. However, if 'Flip4 is too large (more than 190%), a microcrystalline phase is included in the amorphous phase, impairing the homogeneity of the a-8i film. leads to a decrease in charging ability. Also, if η is too small, less than 20%,
In addition to a decrease in the film formation rate Dr, the amount of hydrogen that forms SiH bonds increases in the a-8t:H film, resulting in a decrease in photosensitivity and an increase in the required exposure amount.

本発明においては、ηムの値の制御を通じて膜堆積速度
Drの制御が可能であり、従って上記のような問題は生
じない。
In the present invention, the film deposition rate Dr can be controlled by controlling the value of η, and therefore the above problem does not occur.

シリコン化合物の分解率ηムは、次のようにして制御可
能である。
The decomposition rate η of the silicon compound can be controlled as follows.

SiH,のグロー放電分解によるa−8t系膜の形成過
程は、次のように考えられる。 即ち、SiH4+s(
高速) −* S i H−+e (低速)−−−−(
XI)ζ二よってSiH,が励起され、励起されたSi
H,*は、4 S i H4*→si*+s目?+SI
H,**     * +SiH3+sa、・・・・・・〔罵〕  のように分
解し、生成した5LHn*(n−0〜3)が基体表面に
堆積してa−8i膜を形成するものと考えられる。
The process of forming an a-8t film by glow discharge decomposition of SiH is considered as follows. That is, SiH4+s(
high speed) −* S i H−+e (low speed) −−−−(
XI) ζ2 excites SiH, and the excited Si
H, * is 4 S i H4 * → si * + sth? +SI
It is thought that the 5LHn* (n-0 to 3) produced by decomposing as H, ** * +SiH3+sa,...[expletive] is deposited on the substrate surface to form an a-8i film. It will be done.

但し、・は電子、*は励起された状態を表わす。However, * represents an electron, and * represents an excited state.

上記の反応の進行速度はe(高速)、即ちグロー放電分
解によって生ずる電子のエネルギーに左右されることが
理解されよう。
It will be understood that the rate of progress of the above reaction depends on e (fast), ie, the energy of the electrons produced by glow discharge decomposition.

SIH,の分解率η81M4は(XI)、〔I〕式の反
応速度に、従ってグロー放電分解によって生ずる電子の
エネルギーに左右されること(二なる。
The decomposition rate η81M4 of SIH, (XI), depends on the reaction rate of formula [I] and therefore on the energy of electrons generated by glow discharge decomposition (two things).

電子が電解より受けるエネルギーW・の目安として次式
が知られている。
The following equation is known as a guideline for the energy W that electrons receive from electrolysis.

但し、e:電子の電荷 λe:電子の自由行程(λe、ct/p)V:電極間の
電位 P:反応圧 t:電極間距離 Rf:高周波供給電力 2:装置のインピーダンス である。
However, e: Charge of electron λe: Free path of electron (λe, ct/p) V: Potential between electrodes P: Reaction pressure t: Distance between electrodes Rf: High frequency supply power 2: Impedance of the device.

〔」式から、一定の装置を使用し、高周波供給電力Rf
を一定にし、かつ、p−tを一定に保つことは、電子が
電界より受けるエネルギーを一定に保つことを意味する
ものと理解される。
[From the formula, using a certain device, the high frequency supply power Rf
It is understood that keeping constant and keeping pt constant means keeping the energy received by the electron from the electric field constant.

また、P、t、J%v、zを種々変更することにより、
電子が電界より受けるエネルギーを変更でき、従ってS
iH,(シリコン化合物)の分解率η5iH4(ηム)
を種々変更しつる。
Also, by variously changing P, t, J%v, z,
The energy that the electron receives from the electric field can be changed, so S
iH, (silicon compound) decomposition rate η5iH4 (ηmu)
Various changes are made.

従って、前記〔I〕式で示した製膜速度Drを決定する
パラメータはすべて定量的に制御可能となり、所望の製
膜速度でa−8t系膜な製造することが可能となるので
ある。
Therefore, all the parameters that determine the film forming rate Dr shown in the above formula [I] can be controlled quantitatively, and it becomes possible to manufacture an a-8t film at a desired film forming rate.

第4図は、本発明に使用しつる他のプラズマCVD装置
2を示すものである。
FIG. 4 shows another plasma CVD apparatus 2 used in the present invention.

全体の構成は第1図の装置と殆んど同じである(第4図
中、第1図と同一符号を付されたものは同一機能部材を
示している。)。第1図の装置と異なる点は、真空槽1
9の底部に拡大された内径を有する排気室12を設けた
ことである。 これにより真空槽19の排気側の内容積
が大きくなり、真空槽19の内部に導入されたシリコン
化合物ガス、キャリアガス等を排気口11から外部に吸
引し、槽内部の圧力を所定の値に保持する際に、より均
一で安定した吸引が可能である。
The overall configuration is almost the same as the device shown in FIG. 1 (in FIG. 4, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same functional members). The difference from the device in Figure 1 is that the vacuum chamber 1
9 is provided with an exhaust chamber 12 having an enlarged inner diameter. As a result, the internal volume of the vacuum chamber 19 on the exhaust side increases, and silicon compound gas, carrier gas, etc. introduced into the vacuum chamber 19 are sucked out from the exhaust port 11, and the pressure inside the chamber is maintained at a predetermined value. More uniform and stable suction is possible when holding.

第5図は、本発明に使用可能な平板型のグロー放電装置
を示したものである。・ この装置45の真空槽44内では、平板状基板40が基
板保持部41上:;固定され、ヒーター42で基板40
を所定温度に加熱し得るようになっている。 基板40
檻二対向して、全面に亘りてほぼ均一にガス導出口が設
けられた高周波電極17が配され基板40との間にグロ
ー放電が生ぜしめられる。 なお、図中の20.21.
22.26.27.28.29.66.68は各バルブ
、61はS i H,又はガス状シリコン化合物の供給
源、32は不純物ガス(例えばB、H6、PH8など)
の供給源、66はAr又はH!等のキャリアガス供給源
である。
FIG. 5 shows a flat plate type glow discharge device that can be used in the present invention. - In the vacuum chamber 44 of this device 45, the flat substrate 40 is fixed on the substrate holding part 41, and the substrate 40 is held by the heater 42.
can be heated to a predetermined temperature. Substrate 40
A high frequency electrode 17 having gas outlet ports provided almost uniformly over the entire surface is disposed facing the cage 2, and a glow discharge is generated between the high frequency electrode 17 and the substrate 40. In addition, 20.21. in the figure.
22.26.27.28.29.66.68 are each valve, 61 is S i H or a gaseous silicon compound supply source, 32 is an impurity gas (for example, B, H6, PH8, etc.)
source, 66 is Ar or H! It is a carrier gas supply source such as

このグロー放電装置において、まず支持体である例えば
At基板40の表面を清浄化した後(二真空槽44内に
配置し、真空槽44内のガス圧が1O−6Torrとな
るようにパルプ66を調節して排気し、かつ基板40を
所定温度、特に100〜350℃(望ましくは150〜
300℃)に加熱保持する。 次いで、高純度の不活性
ガスをキャリアガスとして、SiH4ガス若しくはSi
F、ガス、並びに必要とあれば不純物ガスとしてCH4
%B、H,等を適宜ガス周波電圧(例えば13.56M
Hりを印加する。これによって、上記各反応ガスを電極
46と基板40゜との間でグロー放電分解し、a−8i
または不純物ドープドa−8l:Hとして基板40上に
堆積させる。 堆積膜厚はタヅステップ(Taylor
 −Hobson社製)で測定した。
In this glow discharge device, first, after cleaning the surface of a support, for example, an At substrate 40 (placed in two vacuum chambers 44, pulp 66 is applied so that the gas pressure in the vacuum chamber 44 becomes 10-6 Torr). The substrate 40 is heated to a predetermined temperature, particularly from 100 to 350°C (preferably from 150 to 350°C).
Heat and maintain at 300°C. Next, using a high purity inert gas as a carrier gas, SiH4 gas or Si
F, gas and, if necessary, CH4 as an impurity gas.
%B, H, etc. at appropriate gas frequency voltage (e.g. 13.56M
Apply Hri. As a result, each of the above reaction gases is decomposed by glow discharge between the electrode 46 and the substrate 40°, and the a-8i
Alternatively, it is deposited on the substrate 40 as impurity-doped a-8l:H. The deposited film thickness is Taz step (Taylor
- Manufactured by Hobson Co.).

このグロー放電装置においては、基体40と高周波電極
43との距離なtとすると、放電空間の容積Vとtとの
間には次の関係が成り立つ。
In this glow discharge device, assuming that t is the distance between the base 40 and the high-frequency electrode 43, the following relationship holds between the volume V of the discharge space and t.

yocz・・・・・・・・・・〔豆〕 (xrv)式をCI)式に代入すると、次の〔X73式
が得られる。
yocz・・・・・・・・・・[Beans] When the (xrv) formula is substituted into the CI) formula, the following [X73 formula is obtained.

Drにηム・FA/A石クフ丁り・・・・・・・・(X
V)これにより、平板型のグロー放電装置においても、
前記(X)式は成立し、従って本発明においてFB/F
ムを前記範囲に限定すること蚤二より定量的に膜堆積速
度Drを決定できる。 また、ηムの値を本発明の範囲
に限定することにより、膜堆積速度Drを制御できる。
Dr. ηmu・FA/A stone Kuhudori……(X
V) As a result, even in a flat plate type glow discharge device,
The above formula (X) holds true, so in the present invention, FB/F
By limiting the film deposition rate Dr to the above range, the film deposition rate Dr can be determined quantitatively. Further, by limiting the value of η to the range of the present invention, the film deposition rate Dr can be controlled.

 即ち、平板型のグロー放電装置書;おいても本発明を
適用でき、前記の円筒型グロー放電装置の説明において
既述したと同様の効果を奏しうろことが理解される。
That is, it is understood that the present invention can also be applied to a flat plate type glow discharge device, and the same effects as those already described in the explanation of the cylindrical type glow discharge device can be obtained.

なお、前記f、I)式は、いわゆる同心円筒型、平行平
板型以外の形状の装置であっても原理的に同様であり、
成立するものと考えられる。
Note that the above formulas f and I) are the same in principle even for devices having shapes other than the so-called concentric cylindrical type and parallel plate type,
This is considered to be true.

本発明で製造されるアモルファスシリコン系薄膜として
は、a−8t:H,亀−8i:F、a−81:H:F、
ボロンドープドP型a−8i:H0)、リンドープドn
型a−8i:HΦ)、a−8i:C等を例示することが
できる。
The amorphous silicon thin films produced in the present invention include a-8t:H, Kame-8i:F, a-81:H:F,
Boron doped P type a-8i: H0), phosphorus doped n
Examples include types a-8i:HΦ) and a-8i:C.

また、本発明に用いるシリコン化合物としては、例えば
S t H4、S i !H1l、S I F、、S 
i HF、等、通常用いられるすべてのシリコン供給源
が使用可能である。
Further, examples of the silicon compound used in the present invention include S t H4, S i ! H1l,S I F,,S
All commonly used silicon sources can be used, such as iHF.

キャリアガスとしては、例えばアルゴン、水素等が使用
できる。
As the carrier gas, for example, argon, hydrogen, etc. can be used.

更に、a−81系膜な形成する基体としては、導電性物
質、絶縁性物質及び半導体物質のいずれもが使用可能で
ある。
Further, as the substrate on which the a-81 film is formed, any of conductive materials, insulating materials, and semiconductor materials can be used.

基体上に設けられるa−8i系層は単層でなくとも差し
支えなく、他のa−81系膜な介して基体上に別のa−
8i系膜を形成し、互いに異なる複数のa−8t系膜を
積層しても良い。 例えば基体上にa:stc:a膜を
設け、その上にa −81:H膜を設ける場合や、基体
上にa−81:H膜を設け、その上にa−8IC:H膜
を設けるような場合である。
The a-8i layer provided on the substrate does not have to be a single layer, and may be coated with another a-8i layer on the substrate via another a-81 layer.
An 8i-based film may be formed and a plurality of mutually different a-8t-based films may be laminated. For example, when an a:stc:a film is provided on the substrate and an a-81:H film is provided on it, or when an a-81:H film is provided on the substrate and an a-8IC:H film is provided on it. This is the case.

次に、本発明の方法により製造されたa−8t系膜な用
いて電子写真感光体を製造し、その特性を調べた。
Next, an electrophotographic photoreceptor was manufactured using the a-8t film produced by the method of the present invention, and its characteristics were investigated.

実施例1〜5、比較例1.2 第4図の円筒電極型プラズマCVD装置を用いて、第6
図に示す構成の各電子写真感光体(実施例1〜5、比較
例1.2)をそれぞれ製造した。
Examples 1 to 5, Comparative Examples 1.2 Using the cylindrical electrode type plasma CVD apparatus shown in FIG.
Each electrophotographic photoreceptor (Examples 1 to 5, Comparative Example 1.2) having the configuration shown in the figure was manufactured.

まず、平滑な表面を持つ清浄なM支持体をグロー放電装
置の反応(真空)槽内に設置した。 反応槽内を10−
’ Torr台の高真空度に排気し、支持体温度を20
0℃に加熱した後高純度Arガスを導入し、0.5 T
orrの背圧のもとで周波数13.56 MHz。
First, a clean M support with a smooth surface was placed in a reaction (vacuum) chamber of a glow discharge device. Inside the reaction tank 10-
' Evacuate to a high vacuum level on a Torr stand, and lower the support temperature to 20
After heating to 0°C, high purity Ar gas was introduced and the temperature was 0.5 T.
Frequency 13.56 MHz under orr backpressure.

電力密度0.04W/dの高周波電力を印加し、15分
間の予備放電を行った。 次いで、SiH4及びBtH
aからなる反応ガスを導入し、流量比を調節した(Ar
+5iI(、+B、H,)混合ガスをグロー放電分解す
ることにより、電荷ブロッキング機能を担うa−3t:
HNφ)50、電荷発生、電位保持及び電荷輸送機能を
担うa−8i:H層(B)51をそれぞれの堆積速度で
所定厚さに製膜した。 しかる後、SiH,及びCH,
を供給し、流量比を調節した(Ar+SiH4+CH4
)混合ガスをグロー放電分解し、所定厚さのa−8SC
:H表面改質層52を更:二設け、′准子写真感光体を
完成させた。
High frequency power with a power density of 0.04 W/d was applied, and preliminary discharge was performed for 15 minutes. Then SiH4 and BtH
A reaction gas consisting of a was introduced and the flow rate ratio was adjusted (Ar
a-3t, which plays a charge blocking function by decomposing +5iI (, +B, H,) mixed gas by glow discharge:
HNφ) 50 and an a-8i:H layer (B) 51 having charge generation, potential holding, and charge transport functions were formed to a predetermined thickness at respective deposition rates. After that, SiH, and CH,
was supplied and the flow rate ratio was adjusted (Ar+SiH4+CH4
) The mixed gas is decomposed by glow discharge and a-8SC of a predetermined thickness is formed.
Two additional :H surface modification layers 52 were provided to complete the 'Junko' photographic photoreceptor.

各層の構成は次の通りである。The structure of each layer is as follows.

表面改質層52:C含有量−60原子%(St+C−1
00原子%) 膜厚冨0.3μ霞 光導電層51:Bドーピング量はグロー放電分解法でF
m、m、 /FsHI4 xo、5vol−ppm[H
]−30原子%(St+a冨100原子%) 膜厚!19μ簿 電荷ブロッキング層50:Bドーピング量はグロー放電
分解法で ”A/hi4−1500voLppm (H)−30原子%(S1+H−100原子%) 膜厚−1μ簿 また、上記実施例1〜5、比較例1.2の感光体の光導
電層の製膜パラメータは次のように設定した。
Surface modified layer 52: C content -60 atomic% (St+C-1
00 atomic %) film thickness 0.3 μm haze photoconductive layer 51: B doping amount was determined by glow discharge decomposition method.
m, m, /FsHI4 xo, 5 vol-ppm [H
]-30 atomic% (St+a 100 atomic%) Film thickness! 19μ charge blocking layer 50: B doping amount determined by glow discharge decomposition method: A/hi4-1500voLppm (H)-30 at% (S1+H-100 at%) Film thickness-1μ The film forming parameters of the photoconductive layer of the photoreceptor of Comparative Example 1.2 were set as follows.

電極間距離:2m3.ocWI 電極長さ:L−55.0cIn ドラム状基体温度: Ts=250 ℃ジポラン流fi
t : Fm、i、x2.OXl0− scamけ電流
t: Fsi114 m 400 secmジポラン流
t電流ラン流量” B!Is /F B i B4mO
,5vol・ppm 高周波供給電圧:Rf−400W そして、光導電層製作にあたって、上記各製膜パラメー
タは一定とし、アルゴン流tFArrを第7図に示すよ
うにそれぞれ変化させた。 これ(二より、FAr/F
sili4の値とシラン分解率IFBin4を変化させ
てその値を測定し、また膜堆積速度Drを測定した。
Distance between electrodes: 2m3. ocWI Electrode length: L-55.0cIn Drum-shaped substrate temperature: Ts=250℃ Diporan flow fi
t: Fm, i, x2. OXl0- Scam current t: Fsi114 m 400 sec Diporan flow t Current run flow rate "B!Is /F B i B4mO
, 5 vol.ppm High frequency supply voltage: Rf-400 W In producing the photoconductive layer, the above film forming parameters were kept constant, and the argon flow tFArr was varied as shown in FIG. This (from 2, FAr/F
The values of sili4 and the silane decomposition rate IFBin4 were varied and measured, and the film deposition rate Dr was also measured.

更に、各実施例、比較例の感光体C二ついて、帯電電位
Vo及び感度160Gを測定した。 各々の測定結果O は第7図に示す通りである。
Furthermore, two photoconductors C of each Example and Comparative Example were used, and the charging potential Vo and sensitivity of 160G were measured. Each measurement result O is as shown in FIG.

膜堆積速度Drは、フィッシャースコープ(Fisch
e’r社製)で測定し、シラン分解率η5ill、は質
量分析計(二より前記した方法で測定した。
The film deposition rate Dr was measured using a Fisch scope.
The silane decomposition rate η5ill was measured using a mass spectrometer (manufactured by E'R Inc.) and the method described above.

感光体特性試験に際しては、上記のようにして作次のよ
うにして測定した。
In the photoreceptor characteristic test, measurements were made as described above.

帯電電位:Vo(V) 感光体への流れ込み電流!150−Aの定電流で帯電さ
せたときの感光体表面電位。
Charged potential: Vo (V) Current flowing into the photoreceptor! Photoreceptor surface potential when charged with a constant current of 150-A.

感度: E’g3(1uxssec) 600vの感光体表面電位をSOVに減衰させるのに必
要な露光量。
Sensitivity: E'g3 (1uxssec) Exposure amount required to attenuate the photoreceptor surface potential of 600V to SOV.

色温度3000にのハロゲンランプからの照射光をダイ
クロイックミラーにより630nm以上の長波長光成分
をシャープカットしたものを露光に用いた。
Light emitted from a halogen lamp with a color temperature of 3000 was used for exposure, with long wavelength light components of 630 nm or more being sharply cut using a dichroic mirror.

また・FAr/Fsii4の変化に対するシラン分解率
及び膜堆積速度の変化を第8図に示した。
Figure 8 shows changes in silane decomposition rate and film deposition rate with respect to changes in FAr/Fsii4.

更に、FAr/li’si!14、シラン分解率の変化
に対する帯電電位及び感度の変化を第9図に示した。
Furthermore, FAr/li'si! 14. Figure 9 shows changes in charging potential and sensitivity with respect to changes in silane decomposition rate.

第7図〜第9図から明らかなように、FA r/Fls
 i H。
As is clear from Figures 7 to 9, FA r/Fls
iH.

の値を0.1≦FArA′、in、≦3(より好ましく
は、0.15≦FAr/”5iII4≦2)の範囲とし
、かつシリコン化合物の分解率を20〜90%(より好
ましくは40〜85%)の範囲とすることζ二より、膜
堆積速度を大きくできると共に放電状態も安定し、高品
質のa−8i系膜が得られ、更には良好な帯電′屯位特
性及び感度特性を有する感光体の製造が可能となる。
The value of 0.1≦FArA′,in,≦3 (more preferably 0.15≦FAr/”5iII4≦2), and the decomposition rate of the silicon compound is 20 to 90% (more preferably 40%). ~85%) ζ2, the film deposition rate can be increased, the discharge state is stable, a high quality a-8i film can be obtained, and furthermore, good charge level characteristics and sensitivity characteristics can be obtained. It becomes possible to manufacture a photoreceptor having the following characteristics.

へ6発明の効果 本発明においては、上記CI)式が満たされた条件下で
グロー放電分解を行なっているので、製膜条件を適切に
制御しながら所望の特性を有する膜を再現性良く所望の
製膜速度で製造できる。
6. Effects of the Invention In the present invention, glow discharge decomposition is performed under conditions that satisfy the above formula CI), so that a film having desired characteristics can be produced with good reproducibility while appropriately controlling the film forming conditions. It can be manufactured at a film forming speed of .

また、グロー放電空間内でのシリコン化合物の分解率が
20〜90%となりかつ上記(II)式が満たされるよ
うにグロー放電分解を行なっているので、製膜条件を適
切に調節しながら高速度に高品質の膜を形成でき、かつ
原料から薄膜への変換効率を高めて粉体の生成を抑制で
き、また放電が不安定となることもない。
In addition, glow discharge decomposition is performed so that the decomposition rate of the silicon compound in the glow discharge space is 20 to 90% and the above formula (II) is satisfied. It is possible to form a high-quality film in a vacuum, increase the conversion efficiency from raw materials to a thin film, suppress the generation of powder, and prevent unstable discharge.

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

図面は本発明の実施例を示すものであって、第1図はグ
ロー放電装賀の概略断面図、第2図、第6図は各製膜パ
ラメータ及び膜堆積速度の相互の関係を示す各グラフ。 第4図、第5図はそれぞれ他のグロー放電装置の各概略
断面図、 第6図は電子写真感光体の一例を示す一部断面図、 第7図は各電子写真感光体の特性変化を比較して示す図
、 第8図はFムr/l’aia、の変化(二対するシラン
分解率及び膜堆積速度の変化を示すグラフ、第9 図ハ
FAr/FsiH4、シラン分解率の変化に対する帯電
電位及び感度の変化を示すグラフである。 なお、図面に示す符号において 1・・・・・・・・円筒状基板 2.6.45・・・・・・・・グロー放電装置4.19
.44・・・・・・真空槽 5・・・・・・・・ガス導出口 ア、42・・・・・・ヒーター 9.46・・・・・・電 極 8・・・・・・・・高周波電源 16.14.15・・・・・・ガス供給源17.20.
21.22.27.28.29.66・・・・・・・・
・・バルブ 40・・・・・・・・・・平板状基板 55・・・・・・・・・・質量分析計 である。 代理人 弁理士 逢 坂   宏 第1図 第3図 FSiH4(sccm ) FAI/FSiH4 第9図
The drawings show an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a glow discharge coating, and Figs. graph. Figures 4 and 5 are schematic sectional views of other glow discharge devices, Figure 6 is a partial sectional view showing an example of an electrophotographic photoreceptor, and Figure 7 shows changes in characteristics of each electrophotographic photoreceptor. Figure 8 is a graph showing changes in silane decomposition rate and film deposition rate against changes in FAr/FsiH4, and Figure 8 is a graph showing changes in FAr/FsiH4 versus changes in silane decomposition rate. It is a graph showing changes in charging potential and sensitivity. In addition, in the symbols shown in the drawings, 1......Cylindrical substrate 2.6.45......Glow discharge device 4.19
.. 44...Vacuum chamber 5...Gas outlet a, 42...Heater 9.46...Electrode 8...・High frequency power source 16.14.15...Gas supply source 17.20.
21.22.27.28.29.66・・・・・・・・・
. . . Valve 40 . . . Flat substrate 55 . . . Mass spectrometer. Agent Patent Attorney Hiroshi Aisaka Figure 1 Figure 3 FSiH4 (sccm) FAI/FSiH4 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少なくともシリコン化合物及びキャリアガスを含む
ガスを供給し、グロー放電分解によって基体上にアモル
ファスシリコン系膜を形成するアモルファスシリコン系
膜の製造方法において、下記〔 I 〕式が満たされた条
件下で、グロー放電空間内での前記シリコン化合物の分
解率が20〜90%となりかつ下記〔II〕式が満たされ
るように、前記グロー放電分解を行なうことを特徴とす
るアモルファスシリコン系膜の製造方法。 〔 I 〕式: Dr■η_A・F_A・√(V)/l√(F_B+F_
A)〔ただし、Drは前記アモルファスシリコン系膜の
堆積速度、η_Aは前記シリコン化合物の分解率、F_
Aは前記シリコン化合物の供給流量、F_Bは前記キャ
リアガスの供給流量、Vはグロー放電空間の体積、lは
前記基体とグロー放電電極との間の距離である。〕 〔II〕式: 0.1≦F_B/F_A≦3 〔ただし、F_A、F_Bは前記したものと同じである
。〕
[Scope of Claims] 1. A method for producing an amorphous silicon film in which an amorphous silicon film is formed on a substrate by glow discharge decomposition by supplying a gas containing at least a silicon compound and a carrier gas, wherein the following formula [I] is The amorphous silicon is characterized in that the glow discharge decomposition is performed so that the decomposition rate of the silicon compound in the glow discharge space is 20 to 90% under the conditions satisfied and the following formula [II] is satisfied. Method for manufacturing membranes. [I] Formula: Dr■η_A・F_A・√(V)/l√(F_B+F_
A) [where, Dr is the deposition rate of the amorphous silicon film, η_A is the decomposition rate of the silicon compound, F_
A is the supply flow rate of the silicon compound, F_B is the supply flow rate of the carrier gas, V is the volume of the glow discharge space, and l is the distance between the base body and the glow discharge electrode. ] [II] Formula: 0.1≦F_B/F_A≦3 [However, F_A and F_B are the same as described above. ]
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