KR100222807B1

KR100222807B1 - 증착 피막 형성 장치 및 그 장치에 사용하기 위한 전극

Info

Publication number: KR100222807B1
Application number: KR1019950056931A
Authority: KR
Inventors: 다쯔유끼 아오이께
Original assignee: 미따라이 하지메; 캐논 가부시키가이샤
Priority date: 1994-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1999-10-01
Also published as: DE69535122T2; US5961726A; DE69535122D1; EP0720205B1; EP0720205A1; KR960023227A; CN1131204A; CN1079843C; JPH08232070A

Abstract

본 발명은, 기판 배치된 압력을 감소시킬 수 있는 원료 가스 공급을 위한 수단과 상기 기판이 배치된 상기 반응 용기 내로 고주파 전력을 공급하기 위한 고주파 전력 공급 수단을 포함하며, 상기 원료 가스는 기판 상에 증착된 피막을 형성할 수 있도록 고주파 전력에 의해 분해될 수 있으며, 상기 고주파 전력 공급 수단의 공급부는 다수의 부재에 의해 구성되는, 작은 수의 구조적 결함을 가지며 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진술용 수광 부재를 갖는 증착 피막을 형성할 수 있는 증착 필름 형성 장치에 관한 것이다.

Description

증착 피막 형성 장치 및 그 장치에 사용하기 위한 전극

본 발명은 증착 피막, 특히 기능성 증착 피막, 보다 상세하게는 반도체 장치, 전자 사진용 수광 부재, 화상 입력용 라인 센서, 화상 픽업 장치, 광기전성 장치 등에 사용할 수 있는 비결정 반도체 피막이 플라즈마 CVD에 의해 원통형 전도성 기판 상에 형성되는 증착 피막 형성 장치에 관한 것이며, 또한 그 장치에 사용하기 위한 전극에 관한 것이다.

박막 트랜지스터를 포함하는 반도체 장치, 전자 사진용 수광 부재, 화상 입력용 라인 센서, 화상 픽업 장치, 광기전성 장치, 또는 다양한 형태의 전자 소자들에 유용한 재료로서는 비 단결정(non-single-crystal) 재료, 특히 비결정 실리콘(예를 들어, 수소 및/또는 할로겐으로 보상된 비결정 실리콘), 비결정 질화실리콘, 비결정 탄화실리콘 및 비결정 산화실리콘과 같은 비결정 재료들이 공지되어 있다.

상술한 바와 같은 재료들을 포함하는 증착 피막을 사용하여 제조된 반도체 장치의 일부가 실제로 사용되고 있다.

그러나, 이들 장치들 중에는 장치의 생산, 증착 피막의 특성, 생산비용 등의 면에서 몇 가지 개선되어야 할 점들이 있다. 예를 들면, 전자 사진용 수광 부재(감광 부재)를 제조해야 할 경우에는, 감광 부재용 기판의 표면이 비교적 큰 면적을 갖기 때문에, 증착 피막은 기판 전체에 걸쳐 소수의 피막 결함을 갖고 두께 및 전기적 특성 면에서 균일하게 형성될 필요가 있다. 또한, 최근에는 보다 높은 특성에 대한 요구 조건들을 만족시키기 위해 충분한 생산성 및 수율을 보장할 수 있는 증착 피막 형성 장치가 요구되고 있다.

이러한 증착 피막을 형성하기 위한 장치의 일 예가 제1(a)도 및 제1(b)도에 도시되어 있다. 제1(a)도는 증착 피막 형성 장치를 도시하는 횡단면도이다. 제1(b)도는 증착 피막 형성 장치를 도시하는 종단면도이다.

제1(a)도 및 제1(b)도에서, 도면 부호 700은 반응 용기를 나타낸다. 반응 용기(700)는 배기관(705)을 통해 용기내의 가스등을 배기 시킬 수 있는 (도시하지 않은) 배기 장치에 연결되어 있다. 실란 가스, 메탄 가스, 디보란 가스, 포스핀 가스 등과 같은 피막 형성용 원료 가스는 용기(bomb), 압력 조정기, 질량 유동 조절기, 밸브 등으로 구성된 (도시하지 않은) 원료 가스 공급 시스템에 연결된 원료 가스 공급 파이프(703)으로부터 기판(701)에 의해 둘러싸인 공간(내부 챔버, 702)으로 공급된다. (제1(a)도에서는 동일 원주 상에 등간격으로 8개의 원통형 기판(701)이 배열되어 있다.)

배기량은 일반적으로 공간(702) 내의 가스 압력을 1 x 10^-2내지 1,000 Pa의 소정 압력이 되도록 설정하기 위해 조정된다.

마이크로파 전력원(도시 안됨)은 공간(702) 내에 글로우 방출물(glow discharge)을 발생하기 위해 (도시하지 않은) 절연기, 마이크로파 안내부(707) 및 마이크로파 공급 창(706)을 통해 공간(702) 안으로 예를 들어 2.45 GHz의 마이크로파 전력을 공급함으로써, 각 기판(701) 상에 증착 피막을 형성해준다. 기판(701)은 (도시하지 않은) 홀더를 통해 회전축(708)에 의해 지지된다. 회전축은 기어(710)를 통해 모터(709)에 연결된다. 기판은 기판(701) 상에 균일한 증착 피막을 형성하기 위해 모터에 의해 회전된다.

기판(701)은 증착 피막을 형성하는데 필요한 온도, 예를 들어 100내지 400의 온도까지 히터(704)에 의해 가열된다.

상기 문제점들을 해결한 증착 피막 형성 장치로서는, 마이크로파를 사용하는 플라즈마 CVD 법에 의한 증착 피막 형성 장치가 미합중국 특허 제5,129,359호에 개재되어 있다. 여기에는 다음의 배열을 갖는 증착 피막 형성 장치가 기술되어 있다. 기판, 마이크로파 공급 수단 및 원료 가스 공급 수단은 반응 용기 내에 배열되고, 원료 가스 공급 수단 및 기판을 가로질러 전기장(electric field)이 인가됨으로써, 피막 두께 및 전기 특성의 균일성이 향상된다.

본 발명자는 상술한 증착 피막 형성 장치 내의 원료 가스 공급 수단 및 기판을 가로질러 고주파 전력을 인가해줌으로써 증착 피막의 성능이 향상될 가능성이 있음을 발견하고, 이 가능성에 대해 조사하였다. 이 경우에, 비록 전기적 성능은 향상되었지만, 구조적 결함들의 수효는 감소되지 않았다. 그 결과, 증착 피막의 전체 성능을 더욱 향상시키기 위해서는 몇 가지 개선되어야 할 점들이 남아 있었다.

특히, 최근의 전자 사진 장치에 있어서는, 문자 화상뿐 아니라 사진 화상도 정확히 복사되어야만 하고, 중간 밀도의 화상의 재생성 향상과 같은 화상 특성에서의 부가의 개선이 요구되고 있다. 이를 위해, 원 화상을 기초로 정확한 잠상이 형성되는데, 이 잠상은 전자 사진 장치의 해상도 및 재생성을 향상시키도록 작은 입자 크기를 갖는 현상제를 사용하여 현상된다. 그 결과, 예를 들어 전자 사진용 수광 부재로서 작용하는 증착 피막에 대해서는, 고 암부 전위(high dark portion potential)의 안정된 형성과, 화상 노출에 정확히 반응하는 감도를 가진 전기적 특성 면에서의 부가적인 개선 및 전자 사진 장치의 해상도 향상에 대응하는 화상 결함들의 수의 감소, 즉 소위 구형 돌출부(globular projections)라 불리우는 화상 결함을 야기하는 구조적 결함들의 수의 감소가 수행될 필요가 있었다. 상술한 증착 피막 형성 장치에 있어서는, 증착 피막의 전체 성능을 더욱 향상시키고자 하는 요구를 만족시키는 증착 피막의 형성 면에서 몇 가지 개선될 점들이 있다.

본 발명의 한 목적은 상기 문제점들을 해결하여, 증착 피막 내의 구조적 결함의 수를 감소시킬 수 있는 증착 피막 형성 장치 및 그 장치에 사용하기 위한 전극을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 화상 특성이 우수한 전자 사진용 수광 부재를 형성하기에 적합한 증착 피막 형성 장치 및 그 장치에 사용하기 위한 전극을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 균일하고 우수한 특성 및 품질을 갖는 증착 피막을 형성할 수 있는 증착 피막 형성 장치 및 그 장치에 사용하기 위한 전극을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대체로 균일한 피막 두께를 갖는 증착 피막을 안정적으로 형성함으로써 생산비용을 절감하여 낮은 비용으로 피막 형성을 수행할 수 있는 증착 피막 형성 장치 및 그 장치에 사용하기 위한 전극을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기판이 배열된 압력 감소 가능한 반응 용기로 원료 가스를 공급하기 위한 반응 용기 수단과 반응 용기로 고주파 전력을 공급하기 위한 고주파 전력 공급 수단을 포함하고, 상기 원료 가스는 기판 상에 증착 피막을 형성하기 위해 고주파 전력으로 분해되고, 고주파 전력 공급 수단의 공급부는 다수의 재료들로 이루어진 부재로 구성되는, 형식의 증착 피막 형성 장치 및 그 장치에 사용하기 위한 전극을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전도성 재료와 이 전도성 재료의 표면의 적어도 일부를 덮는 절연 재료를 포함하고, 고주파 전력의 공급에 의해 원료 가스를 분해하여 증착 피막을 형성할 수 있는 진공 장치에 사용하기 위한 전극을 제공하는 것이다.

제1(a)도는 증착 피막 형성 장치의 한 구성예를 도시하는 횡단면도.

제1(b)도는 제1(a)도에 도시된 바와 같은 장치를 도시하는 종단면도.

제2(a)도, 제4(a)도, 제7(a)도, 제10(a)도 및 제19(a)도는 본 발명의 증착 피막 형성 장치의 양호한 구성예들을 도시하는 횡단면도.

제2(b)도, 제4(b)도, 제7(b)도 및 제10(b)도는 각각 제2(a)도, 제4(a)도, 제7(a)도 및 제10(a)도에 도시된 바와 같은 장치를 도시하는 종단면도.

제3(a)도, 제5(a)도, 제8(a)도, 제9(a)도, 제11(a)도, 제12(a)도, 제15(a)도, 제17(a)도 및 제18(a)도는 고주파의 공급을 위한 본 발명의 전극의 양호한 예들을 도시하는 횡단면도.

제3(b)도, 제5(b)도, 제8(b)도, 제9(b)도, 제11(b)도, 제12(b)도, 제13도, 제14도, 제15(b)도, 제16도, 제17(b)도, 제18(b)도 및 제19(b)도는 본 발명의 전극의 양호한 예들을 도시하는 종단면도.

제6(a)도 내지 제6(e)도는 본 발명의 장치에 의해 형성될 수 있는 수광 부재의 양호한 예를 도시하는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 반응 용기 101 : 기판

102 : 고주파 전력 공급부(또는 고주파 전극) 103 : 공급 파이프

107 : 고주파 전력 공급부 108 : 회전축

110 : 기어 111 : 반응 챔버

본 발명은 증착 피막 형성 장치의 반응 용기로 고주파 전력을 공급하기 위한 전극, 즉 고주파 전극, 즉 고주파 전력 공급 수단의 특정 구성을 찾아내어, 그 전극의 특정 구성을 포함하는 증착 피막 형성 장치에 의해 상술한 목적들을 달성할 수 있다는 점에 착안하고 있다.

고주파를 공급하기 위한 전극, 즉 고주파 전력 공급 수단(고주파 공급부)은 전도성 부재와 이 전도성 부재의 표면을 덮는 절연 부재로 이루어져 있다.

고주파 전력 공급부는 양호하게는 기부 부재로서 작용하는 전도성 부재를 포함하며, 그 표면은 증착 피막에 대해 높은 접착성을 가진 재료, 특히 세라믹 재료로 피복되어 있다.

세라믹 재료로서는 Al₂O₃, BN, AlN, ZrSiO₄, TiO₂, Cr₂O₃및 MgO 중의 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 이들 재료들은 플라즈마 분무법에 의해 전도성 기부 부재의 표면에 접착될 수도 있다. 전도성 재료는 이들 세라믹 재료로 형성된 케이스형 덮개로 피복될 수도 있다.

고주파 전력 공급부의 전도성 부재로서는 스테인리스강, 알루미늄, 티타늄, 니켈 및 인코넬(즉, Ni, Cr 및 Fe의 합금) 중의 한 종류 이상을 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 전도성 부재 둘레에 환형 전도체가 배열될 수도 있다. 환형 전도체는 링 또는 나선형 형상을 갖는 것이 바람직하다. 환형 전도체는 복수로 제공되거나 지면상에 접지될 수도 있다.

고주파 전력의 주파수는 양호하게는 20㎒ 내지 450㎒, 보다 양호하게는 31㎒ 내지 450㎒, 가장 양호하게는 50㎒ 내지 450㎒로 설정된다. 고주파 전력과 함께 마이크로파 전력이 공급될 수도 있다.

또한, 고주파 전력 공급부는 원료 가스 공급 수단으로서 사용될 수도 있다. 고주파 전력 공급부를 가열 또는 냉각하기 위한 기구가 양호하게 배열되어 있다. 고주파 공급부로서 작용하는 전극은 하나의 반응 용기 내에 복수개 제공될 수도 있다.

상기 구조에 있어서, 고주파 전력 공급부는 기부 부재로서 전도성 부재를 구비하며, 그 표면은 세라믹 재료와 같은 절연 재료로 이루어진다. 이 때문에, 소수의 구조적 결함을 갖고 화상 특성이 우수한 전자 사진용 수광 부재를 위한 증착 피막을 유리하게 형성할 수가 있다.

게다가, 환형 전도체가 전도성 부재 둘레에 제공되어 상술한 바와 같은 절연 재료로 피복될 수도 있다. 이것은 방출물의 균일성을 향상시켜 줌으로써, 증착 피막의 특성 및 피막 두께의 균일성을 향상시킬 수가 있다.

이하, 본 발명의 목적 달성을 위한 진행 경과와 효과에 대해 설명한다.

미합중국 특허 제5,129,359호에 개시된 바와 같은 증착 피막 형성 장치는 원통형 전도성 기판의 배열 원내에 형성된 방출 공간으로 마이크로파 전력이 공급되고, 방출 공간 내의 원료 가스 공급 수단과 기판을 가로질러 DC 전장이 인가되는 구성을 채택하고 있다.

본 발명자는 상술한 바와 같은 방출 공간 내에 고주파 전력 공급 수단을 배열하고, 고주파 전력 공급부와 기판을 가로질러 고주파 전력을 인가하여 원료 가스를 분해하기 위한 방출물을 발생시킴으로써, 각각의 기판 상에 증착 피막을 형성해주는 구성을 갖는 장치를 검토하였다. 그 결과, 상술한 바와 같은 방법으로 우수한 전기적 특성을 갖는 증착 피막을 얻을 수 있었지만, 증착 피막 내에서 소위 구형 돌출부라 불리우는 구조적 결함들의 수는 만족스러울 정도의 낮은 수준으로 용이하게 감소시킬 수가 없었다.

본 발명자가 증착 피막 내에서 소위 구형 돌출부라 불리우는 구조적 결함들의 형성 원인을 조사했을 때, 구형 돌출부는 기판 표면상의 부착물을 코어로서 사용하여 성장하기 시작한다는 것을 확인했다.

통상적으로, 피막 형성 전의 기판은 먼지 처리가 수행되는 청정실과 같은 주위로부터 증착 피막 형성 장치로 엄격하게 세척되어 운반됨으로써, 먼지가 기판에 접착되는 것을 가능한 한 방지해준다. 이런 식으로, 기판이 세척된 상태를 유지하면서 증착 피막 형성 장치로 운반된다 할지라도, 증착 피막 형성 장치에는 먼지가 접착되는 원인이 있다.

보다 상세하게는, 원료 가스가 방출 공간으로 공급되고, 고주파 전력이 고주파 전력 공급부로부터 방출 공간으로 공급되어 방출 공간 내의 원료 가스를 분해함으로써, 각 기판 상에 증착 피막을 형성해준다. 이러한 경우에, 증착 피막은 예를 들어 고주파 전력 공급부의 표면 상에도 증착된다. 증착 피막은 증착 피막의 형성 중에 응력을 받거나 또는 방출 공간 내의 이온 전위에 야기된 에너지를 받아 응력 변형을 저장한다. 본 발명자는 증착 피막이 응력 변형을 소정 수준 또는 그 이상으로 저장할 경우, 고주파 전력 공급부 표면으로부터 증착 피막 조각으로 박리되고, 이 증착 피막 조각이 방출 공간 내에서 확산됨으로써, 약간의 증착 피막 조각이 기판에 접착되어 기판 상의 증착 피막을 오염시킨다는 것을 발견하였다.

또한, 증착 피막의 특성들에 대한 균일성이 반드시 만족할만한 수준 내에 있지 않은 원인을 연구한 결과, 본 발명자는 이러한 특성들의 비균일성이 고주파 공급부로부터 방출물의 비균일성에 기인한다는 것을 발견하였다. 이러한 방출물의 비균일성이 종래 기술에서 존재하고 있다 할지라도, 이는 증착 피막의 특성들의 광범위한 향상에 따라 좌우되는 주요한 인자가 된다. 이러한 방출물의 비균일성은 고주파 전력 공급부의 표면에 대한 고주파 전력 분배의 비균일성에 기인하는 것으로 생각된다. 이러한 원인은 고주파 전력이 사용될 때의 고주파 공급부와 기판 사이의 무시할 수 없는 수준의 커패시턴스 효과와, 방출 공간 내의 인덕턴스 및 커패시턴스로 된 직렬 공진 회로(series resonance circuit)의 형성에 의해 공진 상태를 좌우하는 방출 공간 내의 방출 강도 분배의 발생에 기인하는 것으로 간주된다.

본 발명자는 상기 관점을 기초로 하여, 고주파 전력 공급부의 표면에 대한 고주파 전력 공급부 상의 증착 피막의 접착성이 증가되고, 증착 피막이 방출 공간으로부터의 이온 전위에 의해 야기된 에너지의 영향을 어렵게 받아들이고, 고주파 전력 공급부 상의 증착 피막을 박리시키기가 어렵게 됨으로써, 화상 결함들의 수를 감소시킬 수 있는 구성을 갖는 장치를 검토하였다. 그 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.

보다 상세하게는, 방출 공간 내에 배열된 고주파 전력 공급부는 기부 부재로서의 전도성 부재와 전도성 재료의 표면 상에 형성된 세라믹 재료와 같은 절연 재료를 포함함으로써, 고주파 전력 공급부로부터 박리된 피막들의 수를 감소시킬 수가 있다. 그러므로, 증착 피막의 구조적 결함들의 수가 감소될 수가 있다.

특성들의 균일성을 이룰 수 있는 장치에 대한 연구의 결과로서, 본 발명은 고주파 공급부로부터 균일한 방출물 분배를 발생시킬 수 있도록 하기 위해 고주파 전력 공급부의 구성을 연구함으로써 달성된다.

본 발명의 형성 장치에 의하면, 고주파 전력 공급부의 기부 부재의 표면이 세라믹 재료로 피복되므로, 표면과 증착 피막 사이의 접착성은 세라믹이 금속 보다 큰 표면 에너지를 갖기 때문에 증가되고, 고주파 전력 공급부로부터 박리된 피막의 수는 감소된다.

또한, 세라믹이 절연 재료이므로, 세라믹은 방출 공간 내의 이온 전위에 의해 야기된 에너지를 용이하게 수용하지 않으며, 증착 피막 내에 저장된 변형은 세라믹으로부터의 증착 피막의 박리를 감소시키도록 감소될 수가 있다.

세라믹이 높은 경도를 가지므로, 세라믹의 표면에 먼지가 용이하게 접착되지 않는다. 이러한 높은 경도는 먼지의 감소 인자가 된다.

본 발명자는 세라믹 재료로 이루어진 표면을 갖는 고주파 전력 공급부를 검토하였고, 증착 피막의 전기적 특성들, 특히 증착 피막 내의 캐리어들(carriers)의 주행이 향상되었음을 알았다. 증착 피막이 전자 사진용 수광 부재로서 사용되었을 때, 중간 화상 밀도의 재생성이 향상되었음을 발견하였다. 이것의 원인은 분명하지는 않지만, 세라믹 재료로 전극 표면을 피복함으로써 방출 공간 내의 플라즈마 전위가 변화되고, 그에 따라 보다 나은 품질의 증착 피막이 얻어진다고 판단된다.

게다가, 본 발명에 있어서는 절연 피복층의 적어도 한 영역에 전도성 환형 전도체를 제공함으로써, 보다 균일한 방출물 분배를 발생시킬 수 있고, 따라서 보다 균일한 특성의 증착 피막을 형성할 수가 있다.

절연 피복층에 전도성 환형 전도체를 제공함으로써, 고주파 전극의 인덕턴스 및 고주파 전극과 기판 사이의 커패시턴스가 변화되어 소망하는 방출물 분배를 얻을 수가 있고, 그러므로 보다 균일한 방출물 분배를 이룰 수가 있는 것으로 생각된다.

본 발명자는 또한 고주파 전극의 표면이 절연 피복층으로 피복되고 피복층에 전도성 환형 전도체가 제공되는 경우, 증착 피막의 전기적 특성, 특히 증착 피막 내의 캐리어들의 주행이 향상되었고, 전자 사진용 수광 부재를 위해 사용될 때에는 중간 화상 밀도의 재생성이 향상된다는 것을 발견하였다. 이러한 원인은 분명하지는 않지만, 절연 피복층으로 전극 표면을 피복하고 피복층에 전도성 환형 전도체를 제공함으로써, 플라즈마에 의한 외피(sheath)의 균일성으로 인해 방출 공간 내의 플라즈마 전위가 변화되고, 그에 따라 보다 나은 품질의 증착 피막을 얻을 수 있는 것으로 판단된다.

방출 공간으로 공급된 고주파 전력의 주파수는 제한되지 않는다. 그러나, 본 발명자에 의한 실험에 의하면, 주파수가 20㎒ 보다 낮아지면, 방출물은 조건들에 따라 불안정하게 되며, 증착 피막의 형성 조건들이 제한될 수도 있다. 또한, 주파수가 450㎒를 초과하게 되면, 고주파 전력의 전달 특성들이 떨어져서, 몇몇 경우에는 글로우 방출물 자체를 발생시키기가 어렵게 된다. 그러므로, 본 발명에 있어서, 사용 주파수는 양호하게는 20㎒ 내지 450㎒, 보다 양호하게는 31㎒ 내지 450㎒, 가장 양호하게는 50㎒ 내지 450㎒의 범위 내에 있다.

고주파 전력의 파형이 제한되지는 않지만, 싸인 파형, 사각형 파형 등이 바람직하다. 목표 증착 피막의 특성 등을 기초로 고주파 전력의 크기가 적절히 결정되지만, 10 내지 5,000W의 고주파 전력이 각 기판에 바람직하게 인가된다. 특히, 고주파 전력은 20 내지 2,000W로 설정되는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 사용된 고주파 전력 공급부의 전도성 부재의 재료로서는 기본적으로 임의의 전도성 재료도 사용될 수가 있다. 예를 들면, 그러한 재료로서는 Al, Fe, Ni, Cr, Ti, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Pt, 또는 Pb와 같은 금속 및 스테인리스강 또는 인코넬과 같은 이들 금속들의 합금이 사용될 수가 있다. 게다가, 전도성을 갖도록 가공 처리된 표면을 구비한 유리, 세라믹 등이 사용될 수도 있다.

본 발명에서는 고주파 전력 공급부의 절연 재료가 제한되지는 않지만, 세라믹 재료가 바람직하다. 예를 들면, Al₂O₃, BN, AlN, ZrSiO₄, TiO₂, Cr₂O₃및 MgO 또는 그 혼합물이 사용 가능하다. 그들 가운데에서도, 높은 내산성(acid resistance)을 갖는 Al₂O₃또는 TiO₂와 같은 재료가 바람직하게 사용되는데, 이는 상기 재료가 증착 피막의 제조 단계에서 사용되는 예를 들어 할로겐 원자를 함유하는 복합 가스에 대해 높은 내식성을 갖기 때문이다.

고주파 전력 공급부의 전도성 기부 부재의 표면을 세라믹 재료로 피복하는 수단이 특정 수단으로 제한되지는 않지만, CVD, 도금, 또는 분무 수단법과 같은 표면 코팅 방법이 바람직하게 사용 가능하다. 특히, 분무 수단은 그 비용으로 인해 또는 코팅될 대상의 크기 및 형상에 의해 용이하게 제한되지 않기 때문에 바람직하게 사용된다. 또한, 플라즈마 분무법은 저 다공성 또는 양호한 접착성으로 인해 바람직하게 사용된다. 예를 들어, 세라믹 재료로 이루어진 실린더 부재가 형성된 다음, 고주파 전력 공급부의 전도성 기부 부재의 표면에 접착되도록 배열될 수가 있다.

고주파 전력 공급부의 전도성 기부 부재의 표면이 세라믹 재료로 피복되는 경우, 그 표면은 세척 공정을 받게 되고, 상기 수단에 의해 전도성 기부 부재 상에 세라믹 재료가 형성된다. 접착성을 향상시키기 위해서, 예를 들어 Al 및 Ti의 혼합물로 구성된 하부층(underlying layer)이 세라믹 재료와 전도성 기부 부재의 표면 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

세라믹 재료가 고주파 전력 공급부의 전체 표면을 양호하게 피복하고 있다할지라도, 고주파 전력 공급부에 대한 연결용으로 사용된 피복되지 않은 부분이 고주파 전력 공급부의 표면 일부에 형성될 수도 있다.

고주파 전력 공급부의 표면을 구성하는 세라믹 재료의 두께는 특정 값으로 제한되지 않는다. 그러나, 내구성 및 균일성을 향상시키기 위해, 상기 두께는 제조 비용을 고려하여 양호하게는 1내지 10㎜, 보다 양호하게는 10내지 5㎜ 정도로 된다.

고주파 전력 공급부의 형상이 특정 형상으로 제한되지는 않지만, 본 발명에서는 원통형 고주파 전력 공급부가 최적으로 사용된다. 고주파 전력 공급부의 크기가 과도하게 작으면 본 발명의 효과는 용이하게 얻어지지 않으며, 크기가 과도하게 크면 고주파 전력 공급부에 접착된 증착량이 증가하고, 기판에 대한 증착율이 감소된다. 또한, 방출물은 조건들에 따라 분배될 수도 있다. 본 발명의 고주파 전력 공급부의 단면적은 양호하게는 방출 공간의 약 1/100 내지 1/10 정도이다. 고주파 전력 공급부의 길이는 기판의 길이 보다 약 1% 내지 10% 정도 크도록 설정되는 것이 바람직하다. 기판의 길이 보다 작은 고주파 전력 공급부의 길이는 본 발명에서 유효하다.

본 발명에서 환형 전도체의 경우에는, 그 재료로서 임의의 전도성 재료가 사용될 수가 있다. 예를 들어, Al, Fe, Ni, Cr, Ti, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Pt, 및 Pb와 같은 금속 및 스테인리스강 또는 인코넬과 같은 이들 금속들의 합금이 사용될 수가 있다.

환형 전도체의 형상은 제한되지는 않지만, 이를 피복층에 제공하기 위해 링 또는 나선형 형상이 바람직하다.

또한, 방출 공간 내에 다수의 고주파 전력 공급부가 배열되는 경우에는, 방출 공간 내에서의 방출물 분배가 보다 더 최적화될 수가 있다.

고주파 전력 공급부를 가열 또는 냉각하는 수단이 배열되는 경우, 고주파 전력 공급부와 증착 피막 사이의 접착성은 향상되고, 증착 피막이 박리되는 것을 방지할 수가 있다. 증착 피막 재료와 고주파 전력 공급부의 표면의 세라믹 재료 사이의 조합을 기초로 하여 고주파 전력 공급부의 가열 또는 냉각 여부를 적절히 결정할 수가 있다.

본 발명에서 사용된 원료 가스 공급부의 재료로서는 임의의 전도성 재료가 사용될 수 있다. 이러한 재료로서는 Al, Fe, Ni, Cr, Ti, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Pt, 또는 Pb와 같은 금속 및 스테인리스강 또는 인코넬과 같은 이들 금속들의 합금이 사용될 수가 있다. 또한, 상기 재료로서는 유리, 세라믹 등과 같은 절연 재료도 사용된다. 유리, 세라믹 등이 사용되는 경우, 그 표면은 필요하다면 전도성을 갖도록 가공 처리될 수도 있다. 세라믹 재료로서는 예를 들어 Al₂O₃, BN, AlN, ZrSiO₄, TiO₂, Cr₂O₃및 MgO 등이나 또는 그 복합 재료가 사용될 수도 있다.

증착 피막에 대해 양호한 접착성을 갖는 세라믹 재료는 표면 상에 부착된 증착 피막의 박리를 억제한다는 면에서 적어도 원료 가스 공급부의 표면 상에 사용될 수도 있다.

원료 가스 공급부의 형상은 특정 형상으로 제한되지 않는다. 그러나, 원통형 원료 가스 공급부가 바람직하게 사용된다. 원통형 원료 가스 공급부의 단면의 직경은 3㎜ 또는 그 이상으로 설정되는 것이 바람직하다. 특히, 그 직경은 5㎜ 내지 20㎜의 범위 내에 있는 것이 최적이다.

원료 가스 공급부에 형성된 가스 방출 구멍의 방향은 방출 공간 내에 공급되는 가스의 균일한 분배가 가능하다면 제한되지 않는다. 가스는 각각의 방출 구멍으로부터 방출되는 것이 바람직하다. 가스 방출 구멍은 제체 방출 공간에서 원료 가스를 확산하기 위한 방향을 갖는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 원료 가스 공급부 자체는 모든 방향으로 가스를 균일하게 방출하도록 다공성 재료로 구성된다.

방출 공간 내에 다수의 원료 가스 공급부를 제공함으로써, 방출 공간 내에서의 원료 가스의 분배가 보다 균일하게 이루어질 수도 있다.

본 발명에 있어서는, 마이크로파 전력을 공급하는 수단이 방출 공간 내에 배열될 수도 있다. 마이크로파 전력이 공급되는 경우, 증착 피막의 특성들을 저하시키지 않고 증착율을 증가시킬 수가 있다. 이 때문에, 높은 생산성을 갖는 증착 피막 형성 장치가 얻어질 수가 있다. 마이크로파 절력을 공급하는 수단으로서는, 기판의 양 단부 방향으로부터 도입되는 마이크로파를 공급하는 수단이 일반적으로 사용된다.

마이크로파 공급 창의 재료로서는, 마이크로파 에너지 손실이 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 방출 공간을 진공 상태로 유지해야 하기 때문에, 알루미나 세라믹, 질화알루미늄, 질화보론, 산화실리콘, 탄화실리콘, 질화실리콘, 테프론, 폴리스티렌 등이 사용될 수 있다.

방출 공간으로 공급된 마이크로파 전력의 주파수는 양호하게는 500㎒ 이상, 보다 양호하게는 2.45GHz로 설정된다.

마이크로파 전력의 크기가 목표 증착 피막의 특성 등을 기초로 적절히 결정되지만, 각 기판에 대해 10 내지 5,000W의 마이크로파 전력이 인가되는 것이 바람직하다. 특히, 마이크로파 전력은 20 내지 2,000W로 설정되는 것이 보다 바람직하다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 증착 피막 형성 장치 및 고주파 전력 공급부의 양호한 예들에 대해 보다 상세히 설명한다.

제2(a)도, 제2(b)도, 제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명에 따른 증착 피막 형성 장치 및 고주파 전력 공급부의 일 예를 도시하는 단면도들이다.

제2(a)도는 본 발명의 장치를 도시하는 횡단면도이다. 제2(b)도는 제2(a)도의 장치를 도시하는 종단면도이다. 제3(a)도는 제2(a)도의 장치의 고주파 전력 공급부를 도시하는 횡단면도이다. 제3(b)도는 제3(a)도의 고주파 전력 공급부를 도시하는 종단면도이다.

제2(a)도 및 제2(b)도에 있어서, 도면 부호 100은 반응 용기를 나타낸다. 반응용기(100)는 배기관(105)을 통해 (도시하지 않은) 배기 장치에 연결된다. 반응 용기(100)의 형상은 진공 기밀 구조를 가질 필요가 있는 경우에 제한을 받지 않는다. 원통형 또는 입방체형 형상이 통상적으로 사용된다. 반응 용기(100)의 재료는 제한을 받지 않지만, 기계적 강도나 고주파 전력의 누수 방지, 또는 기타 유사한 관점에서 양호하게는 Al 또는 스테인리스강과 같은 금속이 사용된다.

원료 가스는 밤(bomb), 압력 조정기, 질량 유동 조절기, 밸브 등으로 구성된 (도시하지 않은) 원료 가스 공급 시스템에 연결된 원료 가스 공급 파이프(103)로부터 기판(101)에 의해 둘러싸여 형성된 내부 챔버(111) 내로 공급된다.

제3(a)도 및 제3(b)도에서 도시된 바와 같은 고주파 전력 공급부(고주파 전극)(102)는 전도성 재료(112)의 표면을 세라믹 재료(113)와 같은 절연재로 덮음으로써 형성된다. 고주파 전력 공급부는 정합(matching) 박스(106)를 거쳐 고주파 전력 공급부(107)에 연결된다. 고주파 전력이 고주파 전극(102) 및 기판(101)을 지나 인가되면 불꽃 방전이 내부 챔버(111)에서 발생된다. 기판(101)은 (도시하지 않은) 홀더를 거쳐 회전축(108)에 의해 지지된다. 회전축(108)은 기어(110)를 거쳐 모터(109)에 연결된다. 모터에 의해 기판이 회전되면 균일한 증착 피막이 기판(101)상에 형성된다.

기판(101)은 가열기(104)에 의해 증착 피막을 형성시키기 위해 필요한 온도로 가열될 수 있다.

제2(a)도 및 제2(b)도의 장치를 사용한 증착 피막 형성 과정을 이하에 설명한다. 이 장치를 사용한 증착 피막 형성은 이하의 방법으로 수행된다.

미리 그리스(grease)가 제거되고 세척된 기판(101)이 반응 용기(100) 내에 배열되며, 반응 용기(100)는 (도시하지 않은) 배출 장치(예를 들어, 진공 펌프)에 의해 소진된다. 기판(101)의 온도는 기판(101)이 회전되는 동안 가열기(104)에 의해 양호하게는 20내지 500, 보다 양호하게는 50내지 400의 소망하는 온도로 조절된다.

기판(101)이 소망하는 온도에 도달하면, (도시하지 않은) 원료 공급 시스템으로부터의 원료 가스가 원료 가스 공급 파이프(103)를 거쳐 내부 챔버(111) 내로 공급된다. 이 때, 가스의 분출과 같은 압력의 격렬한 변화에 주의해야 한다. 원료 가스가 소정 유동율로 조정되면, 소망하는 내부 압력을 얻기 위해 (도시하지 않은) 진공 게이지를 감시하면서 (도시하지 않은) 배출 밸브를 조정한다.

내부 압력이 안정되면, 정합 박스(106)를 거쳐 고주파 전극(102)으로 전력을 인가하도록 고주파 전력 공급부(107)를 소망하는 전력으로 조정해서 불꽃 방전을 발생시킨다. 반응 용기(100) 내로 공급된 원료 가스는 방전 에너지에 의해 분해되어서 각각의 기판(101) 상에 소정의 증착 피막을 형성한다. 소망하는 두께를 갖는 증착 피막이 형성된 후에 고주파 전력의 공급이 중단되고, 반응 용기 내로의 원료 가스의 유동이 중단됨으로써 증착 피막의 형성을 완료한다.

목표로 하는 증착 필름의 특성을 얻기 위해서 복수층으로 구성된 증착 피막이 기판 상에 형성될 경우에 소망하는 층 구성을 갖는 증착 필름은 상술한 작업을 반복함으로써 얻어질 수 있다.

제4(a)도 및 제4(b)도는 고주파 전력과 마이크로웨이브 전력이 내부 챔버(211) 내로 공급되는 경우의 본 발명에 따른 증착 피막 형성 장치의 하나의 양호한 예를 도시하고 있다. 제4(a)도 및 제4(b)도에 도시한 바와 같이, 마이크로웨이브 공급창(212), 웨이브 가이드(213), (도시하지 않은) 마이크로웨이브 전력 공급, (도시하지 않은) 절연체 등이 서로 연결됨으로써, 마이크로웨이브가 내부 챔버(211)로 수직으로 공급될 수 있다.

고주파 전력과 마이크로웨이브 전력이 공급되는 장치를 사용한 증착 피막의 형성은 예를 들어 이하의 방법으로 수행될 수 있다.

미리 그리스(grease)가 제거되고 세척된 기판(201)이 반응 용기(200) 내에 배열되고, 반응 용기(200)는 (도시하지 않은) 배출 장치(예를 들어, 진공 펌프)에 의해 소진된다. 기판(201)의 온도는 기판(201)이 회전되는 동안 가열기(204)에 의해 20내지 500의 소망하는 온도로 가열된다.

기판(201)이 소망하는 온도에 도달하면, (도시하지 않은) 원료 가스 공급 시스템으로부터의 원료 가스가 원료 가스 공급 파이프(203)를 거쳐 내부 챔버(211) 내로 공급된다. 이 때, 가스의 분출과 같은 압력의 격렬한 변화에 주의해야 한다. 원료 가스가 소정 유동율로 조정되면, 소망하는 내부 압력을 얻기 위해 (도시하지 않은) 진공 게이지를 감시하면서 (도시하지 않은) 배출 밸브를 조정한다.

내부 압력이 안정되면, 정합 박스(206)를 거쳐 고주파 전극(202)으로 고주파 전력을 인가하도록 고주파 전력 공급부(207)를 소망하는 전력으로 조정한다. (도시하지 않은) 마이크로웨이브 전력 공급이 소망하는 전력으로 조정되고, 마이크로웨이브 전력이 (도시하지 않은) 절연체 및 웨이브 가이드(213)를 통과해서 마이크로웨이브 공급창(212)을 거쳐 방전 공간(211) 내로 공급됨으로써 불꽃 방전을 발생시킨다. 반응 용기(200) 내로 공급된 원료 가스는 방전 에너지에 의해 분해되어서 각각의 기판(201) 상에 소정의 증착 피막을 형성한다. 소망하는 두께를 갖는 증착 피막이 형성된 후에 고주파 전력의 공급은 중단되고, 마이크로웨이브 전력이 중단되며, 반응 용기 내로의 원료 가스의 유동이 중단됨으로써 증착 피막의 형성을 완료한다.

제5(a)도 및 제5(b)도는 제4(a)도 및 제4(b)도의 원료 가스 공급부로서도 사용된 고주파 전극을 도시한 단면도이다. 제5(a)도 및 제5(b)에서, 도면 부호 214는 가스 공급용 경로이고, 도면 부호 215는 절연재, 도면 부호 216은 가스 공급용 경로를 구성하는 스테인리스강과 같은 전도성 재료, 및 도면 부호 194는 가스 방출 구멍이다. 보다 상세하게는, 전도성 재료 부재(216)는 중공부를 구비하며, 이 중공부는 가스 방출 구멍(194)과 연통한다. 이 구멍(194)은 또한 상술한 것과 동일한 방법으로 절연재(215)에 형성된다. 이러한 이유 때문에, 중공부를 거쳐 공급되는 원료 가스는 구멍(194)을 거쳐 용기 내로 공급될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 원료 가스로는, 무결정질 실리콘(a-Si)이 형성될 경우에 가스 상태로 설정되거나 가스화될 수 있는 SiH₄또는 Si₂H₆와 같은 실리콘 수소화물(실란)이 Si 원자 공급 가스로서 효과적으로 사용된다. 실리콘 수소화물 이외에도, 불소 원자를 함유한 규화물 또는 불소 원자로 치환되는 소위 실란 유도체가 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, 가스 상태로 설정되거나 가스화될 수 있는 재료, 예를 들어 SiF₄또는 SiF₆와 같은 실리콘 불화물, 또는 SiH₃F, SiH₂F₂또는 SiHF₃와 같은 불소 치환 실리콘 수소화물이 본 발명의 Si 원자 공급 가스로서 효과적이다. Si 원자를 공급하는 원료 가스는 H₂, He, Ar 또는 Ne 가스와 같은 가스에 의해 희석되더라도 본 발명은 영향을 받지 않는다.

또한, 무결정질 실리콘 피막이 할로겐 원자를 함유하도록 하기 위한 효과적인 할로겐 공급 가스로는, 예를 들어 가스 상태로 설정되거나 또는 가스화될 수 있는 할로겐 화합물, 예를 들어 할로겐 가스, 할로겐화물, 할로겐을 함유한 할로겐간 화합물, 할로겐으로 치환되는 실란 유도체가 양호하게 사용될 수 있다. 효과적인 할로겐 공급 가스로는, 가스 상태로 설정되거나 또는 가스화될 수 있고, 실리콘 원자 및 할로겐 원자로 구성되며 할로겐 원자를 함유한 상기 실리콘 수소화 화합물이 사용될 수 있다. 양호하게 사용될 수 있는 할로겐 화합물로는 불소 가스(F₂), BrF, ClF, ClF3, BrF₃, BrF₅, IF₃또는 IF₇이 사용될 수 있다.

본 실시예에서, 효과적인 할로겐 공급 가스로는 할로겐 화합물 또는 할로겐 원자를 함유한 실리콘 화합물이 사용된다. 이들 화합물 이외에, 가스 상태로 설정되거나 또는 가스화될 수 있고, 구성 원소중 하나로서 할로겐 원자를 함유한 할로겐화물, 예를 들어 HF, HCL, HBr, 또는 HI와 같은 수소 할로겐화물 또는 SiH₃F, SiH₂F₂, SiHF₃, SiH₂I₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂, 또는 SiHBr₃와 같은 할로겐 치환 실리콘 수소화물이 효과적인 원료 가스로서 사용될 수 있다.

할로겐 원자를 함유한 할로겐 화합물은 할로겐 원자 및 수소 원자도 공급하기 때문에 할로겐 화합물은 양호한 할로겐 원자 공급 가스로서 사용된다.

또한, 무결정질 실리콘 피막이 수소 원자를 함유하도록 하기 위한 효과적인 수소 공급 가스로는, 상기 화합물 이외에도 H₂, D₂, 또는 SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈, Si₄H₁₀와 같은 실리콘 수소화물이 사용될 수 있다.

상기 가스 이외에도, 필요한 경우에 주기표의 III 족에 속하는 원소(이하, "III족 원소"라 함) 또는 주기표의 V족에 속하는 원소(이하, "V족 원소"라 함)가 전도율을 조절하기 위한 원소, 즉 소위 도핑제(dopant)로서 사용될 수 있다.

III족 원소로는 보다 상세하게는 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 또는 탈륨(Tl) 등이 사용될 수 있다. 특히, B, Al 또는 Ga 등이 양호하게 사용된다. V족 원소로는 보다 상세하게는 인(P), 비소(As), 안티모니(Sb), 또는 비스무스(Bi)가 사용될 수 있다. 특히, P 또는 As가 양호하게 사용된다.

예를 들어, 붕소 공급 가스로는 B₂H₆, 또는 B₄H₁₀와 같은 붕소 수소화물, 또는 BF₃또는 BCl₃와 같은 붕소 할로겐화물이 사용될 수 있다. 다른 III족 원소 공급 가스로는 AlCl₃, GaCl₃, Ga(CH₃)₃, InCl₃, TlCl₃등이 사용될 수 있다.

인 공급 가스로는 PH₃또는 P₂H₄와 같은 인 수소화물, 또는 PH₄I, PF₃, PCl₃, PBr₃, PI₃와 같은 인 할로겐 화물이 사용될 수 있다. 다른 V족 원소 공급 가스로는 AsH₃, AsF₃, AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₃, SbF₅, SbCl₃, SbCl₅, BiH₃, BiCl₃, BiBr₃등이 사용될 수 있다.

필요한 경우에, H₂및/또는 He으로 전도율을 조절하기 위한 원소 공급 가스를 희석시킴으로써 얻어지는 가스가 사용될 수 있다.

상기 가스들 이외에도, 주기표의 III 족에 속하는 원자 또는 주기표의 V 족에 속하는 원자가 소위 도핑제로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 붕소(B) 원자가 사용되면 B₂H₆, 또는 B₄H₁₀와 같은 붕소 수소화물, 또는 BF₃또는 BCl₃와 같은 붕소 할로겐화물 등이 사용될 수 있다. 인 원자가 사용되면, BF₃또는 BCl₃와 같은 붕소 수소화물 또는 PH₄I, PF₃, PCl₃, PBr₃, 또는 PI₃와 같은 인 할로겐 화물이 사용될 수 있다.

무결정 실리콘 탄화물(a-SiC)가 실리콘 원자를 포함하는 비단결정질 재료로서 형성될 경우에, 상기 원료 가스 이외에도 탄소 원자 공급 가스로는 C와 H 원자로 구성된 가스, 예를 들어 1가 내지 5가의 탄소를 갖는 포화 탄화수소, 2가 내지 4가의 탄소를 갖는 에틸렌계의 탄화수소, 2가 내지 3가의 탄소를 갖는 아세틸렌계의 탄화수소 등이 사용될 수 있다. 보다 상세하게는, 메탄(CH₄), 에탄(C₂H₆) 등이 포화 탄화수소로서 사용될 수 있고, 에틸렌(C₂H₄), 프로필렌(C₃H₆) 등이 에틸렌계의 탄화수소로서 사용될 수 있고, 아세틸렌(C₂H₂)이나 메틸아세틸렌(C₃H₄) 등이 아세틸렌계의 탄화수소로서 사용될 수 있다.

예를 들어, 인 실리콘 산화물(a-SiO)이 형성될 경우에 상기 원료 가스 이외에도 산소 원자 공급 가스로는 산소(O₂), 오존(O₃), 일산화질소(NO), 이산화질소(NO₂), 일산화질소(N₂O), 삼산화질소(N₂O₃), 사산화질소(N₂O₄), 오산화질소(N₂O₅), 삼산화질소(NO₃), 또는 실리콘 원자(Si), 산소 원자(O) 및 수소원자(H)로 구성된 디록실산(H₃SiOSiH₃) 또는 트리실록산(H₃SiOSiH₂OSiH₃)이 사용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 예를 들어 인 실리콘 질화물(a-SiN)이 사용되면, 상기 원료 가스 이외에도 질소 원자 공급 가스로는 가스 상태로 설정되거나 또는 가스화될 수 있고, 질소, 질화물 및 아지드화물로 구성된 질소 화합물, 예를 들어 질소(N₂), 암모늄(NH₃), 하이드라진(H₂NNH₂), 아지드화 수소(HN₃), 아지드화 암모늄(NH₄N₃) 등이 사용될 수 있다. 삼불화질소(F₃N), 사불화질소(F₄N₂) 등과 같은 질소 할로겐화 화합물은 이들 화합물이 질소 원자뿐만 아니라 할로겐 원자도 공급할 수 있기 때문에 사용될 수 있다.

상기 a-SiO를 형성하기 위해 사용될 수 있는 가스로서 사용될 수 있는 상술한 NO, NO₂, N₂O, N₂O₃, N₂O₄, N₂O₅, 또는 NO₃는 또한 질소 원자 공급 가스로서 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 실리콘을 함유한 비단결정질 재료, 특히 실리콘을 함유한 무결정질 재료(무결정질 실리콘기 재료)는 탄소 원자, 질소 원자, 및 산소 원자로 구성된 족으로부터 선택된 적어도 두 종류의 원자를 함유할 수 있다.

전자 사진용 수광 부재가 본 발명에 의해 제작될 때 얻어지는 양호한 층 구성이 제6(a)도 내지 제6(e)도에 도시되어 있다.

제6(a)도 내지 제6(e)도는 각각 층 구성을 설명하기 위한 도면이다.

제6(a)도에 도시된 전자 사진용 수광 부재(300)에서, 광전도성을 갖고 수소 및/또는 할로겐을 함유한 a-Si(이후에는 "a-Si(H, X)"라 함)으로 구성된 광전도층(302)이 기판(301) 상에 형성된다.

제6(b)도에 도시된 전자 사진용 수광 부재(300)는 광전도성을 갖고 기판(301)상에 형성된 a-Si(H, X)로 구성된 광전도층(302)과 광전도층(302) 상에 형성된 무결정질 실리콘기 표면층(303)으로 구성된다.

제6(c)도에 도시된 전자 사진용 수광 부재(300)에서, 무결정질 실리콘기 전하투사 차단층(304), 광전도성을 갖고 a-Si(H, X)로 구성된 광전도층(302), 및 광전도층(302) 상에 형성된 무결정질 실리콘기 표면층(303)은 이 순서로 순차적으로 형성된다.

제6(d)도에 도시된 전자 사진용 수광 부재(300)에서, 광전도층(302)은 기판(301) 상에 형성되고, 광전도층(302)은 a-Si(H, X)로 구성된 전하 발생층(305)과 전하 전사층(306)을 구비하고, 무결정질 실리콘기 표면층(303)은 광전도층(302) 상에 형성된다.

제6(e)도에 도시된 전자 사진용 수광 부재(300)에서, 무결정질 실리콘기 전하 투사 차단층(304), 전도성을 갖고 a-Si(H, X)로 구성된 광전도층(302), 무결정질 실리콘기 상부 차단층(307), 및 무결정질 실리콘기 표면층(303)은 이 순서로 순차적으로 기판(301) 상에 형성된다.

[기판]

전자 사진용 수광 부재의 기판으로는 전도성 기판 및 전기 절연 기판중 어느 하나가 사용될 수 있다. 전도성 기판으로는 Al, Cr, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Ti, Pt, Pd 또는 Fe와 같은 금속, 또는 스테인리스와 같은 합금이 사용될 수 있다. 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 또는 폴리아미드와 같은 합성 수지 피막 또는 시트로 된 기판, 또는 유리 또는 세라믹과 같이 그 표면이 적어도 수광층 측에 전도성 처리를 받게되는 전기 절연 기판이 또한 사용될 수 있다. 또한, 수광층이 형성될 표면에 대향하는 표면은 양호하게는 전도성 처리를 받게 된다.

기판(301)은 양호하게는 원통 형상을 가지며, 그 두께는 소망하는 전자 사진용 수광 부재(300)를 형성하도록 적절하게 결정된다. 전자 사진용 수광 부재(300)가 가요성을 필요로할 때 기판(301)의 두께는 기판(301)이 그 기능을 수행할 수 있다면 가능한 한 많이 감소될 수 있다. 그러나, 기판(301)의 두께는 제작 및 취급상의 기계적 강도 등의 관점에서 통상적으로 10이상이다.

기판(301)의 표면은 평활하거나 또는 고르지 못하게 될 수 있다. 예를 들어, 레이저 비임과 같은 간섭광을 사용한 화상 기록이 전자 사진용 수광 부재에 의해 수행될 경우에, 가시 화상에 나타나는 간섭 무늬에 의해 야기되는 화상 불량을 제거하기 위해서는, JP-A-60-168156, JP-A-60-178457, 또는 JP-A-60-225854에 의해 기재된 공지된 방법의 의해 제작된 고르지 못한 표면이 기판의 표면으로서 사용될 수 있다.

[광전도층]

광전도층(302)은 피막 형성 변수의 다수의 조건이 소망하는 특성을 얻도록 적절하게 설정된 기판(301) 상에 형성된다. 광전도층(302)을 형성하기 위해서는, 상술한 바와 같이 기본적으로 실리콘 공급 가스, 수소 공급 가스, 및/또는 할로겐 공급 가스가 소망하는 가스 상태로 증착 챔버 내로 공급되어, 증착 챔버 내에서 불꽃 방전이 발생됨으로써 미리 소정 위치에 배열된 소정 기판(301) 상에 a-Si(H, X)층을 형성한다.

광전도층(302)의 a-Si 피막은 수소 원자 및/또는 할로겐 원자를 함유한다. 이러한 이유 때문에, Si 원자의 현수(dangling) 결합이 층의 특질을 개선시키기 위해, 특히 전도성 및 전하 보유 특성을 향상시키기 위해 보상된다. a-Si 피막에 함유된 수소 원자 또는 할로겐 원자의 함량, 또는 수소 및 할로겐 원자의 전체 함량은 양호하게는 1 원자(atomic)% 내지 40 원자%, 보다 양호하게는 5 원자% 내지 35원자%이다.

광전도층(302)에 함유된 수소 원자 및/또는 할로겐 원자의 함량을 조절하기 위해서, 예를 들어 기판(301)의 온도, 증착 챔버 내로 공급되어 광전도층(302)이 수소 원자 및/또는 할로겐 원자를 함유하도록 하기 위해 사용된 원료량, 방전력 등이 조절될 수 있다.

광전도층(302)은 양호하게는 필요한 전도율을 조절하기 위한 원소를 함유한다. 광전도층(302)은 그 원소가 광전도층(302)에 전체적으로 균일하게 분포되거나, 또는 층의 두께 방향으로 부분적으로 불균일하게 분폭되도록 전도율을 조절하기 위한 원소를 함유한다.

전도율을 조절하기 위한 원소로는 상기 III족 원소 또는 IV족 원소가 사용될 수 있다.

전도율을 조절하기 위해 광전도층(302)에 함유된 원소의 함량은 양호하게는 1 x 10^-2원자 ppm 내지 1 x 10²원자 ppm, 보다 양호하게는 5 x 10^-2원자 ppm 내지 50 원자 ppm, 최적으로는 0.1 원자 ppm 내지 10 원자 ppm 이다.

전도율을 조절하기 위한 원소, 예를 들어 III족 원소 또는 IV족 원소를 구조적으로 공급하기 위해서, 상기 III족 원소 공급 가스 또는 IV족 원소 공급 가스는 층 형성 중에 광전도층(302)을 형성하는 다른 가스들과 함께 증착 챔버 내로 공급될 수 있다.

또한, 광전도층(302)은 탄소 원자, 산소 원자 및 질소 원자로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 원소를 함유하는 것이 효과적이다. 탄소 원자, 산소 원자 및 질소 원자로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 원소의 함유량은 양호하게는 1 x 10^-5내지 30원자 ppm 이고, 보다 양호하게는 1 x 10^-4내지 20원자 ppm 이고, 최적으로는 1 x 10^-3내지 10원자 ppm 이다. 탄소 원자, 산소 원자 및 질소 원자로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 원소는 광전도층(302) 내에 전체적이고 균일할 수 있으며, 상기 광전도층(302)은 광전도층(302)의 두께 방향으로 변화하는 함유량을 가지도록 부분적으로 불균일한 분포가 이루어 질 수도 있다.

층 형성 중에 탄소 원자, 산소 원자 및 질소 원자로 구성된 군에서 선택된 적어도 하나의 원소를 조직적으로 공급하기 위해, 상기의 탄소, 산소 및 질소 원자 공급 가스는 광전도층(302)을 형성하기 위한 다른 가스와 함께 증착 챔버 내로 공급될 수도 있다.

광전도층(302)의 두께는 바람직하게는 소정의 전자 사진 특성 및 경제적 효과가 달성되도록 결정된다. 상기 두께는 양호하게는 5 내지 80이고, 보다 양호하게는 10 내지 60이고, 최적으로는 15 내지 45이다.

상기의 목적을 달성할 수 있는 특성을 갖는 광전도층(302)을 형성하기 위해 기판(301)의 온도 및 증착 챔버 내의 가스압은 적절하고 바람직하게 설정되어야 한다.

상기 기판(301)의 온도(Ts)는 층 설계치에 근거하여 선택된 최적 범위 내에 해당된다. 통상, 상기 온도는 양호하게는 50 내지 400의 범위이고, 보다 양호하게는 150 내지 350의 범위이고, 최적으로는 200 내지 300의 범위이다.

기판 온도와 마찬가지로, 증착 챔버 내의 가스압도 상기 층 설계치에 근거하여 적절히 선택된 최적 범위 내에 해당된다. 통상, 상기 압력은 0.01 내지 1000Pa의 범위이고, 보다 양호하게는 0.05 내지 500Pa의 범위이고, 최적으로는 0.1 내지 100 Pa의 범위이다.

상기 범위가 광전도층(302)을 형성하기 위해 기판 온도 및 가스압의 소정의 수치 범위로 사용된다 하더라도, 실리콘 원자 공급 가스 및 다른 원자 공급 가스의 혼합물 비율과 배출 동력(discharge power) 등은 적절하게 설정되어야 한다. 통상, 이들 조건은 독립적으로 결정될 수 없다. 이러한 이유로, 최적치는 소정의 특성을 갖는 전자 사진술용 수광 부재를 형성하도록 상호 유기적인 관계에 근거하여 적절히 결정된다.

[표면층]

비결정 실리콘 기본 표면층(303)은 양호하게는 전술한 바와 같이 기판(301)상에 형성된 광전도층(302) 상에 형성된다. 상기 표면층(303)은 내습성, 연속 반복 사용 특성, 전압 저항, 사용 환경 특성 및 내구성을 주로 향상시키기 위해 형성된다.

비록 표면층(303)이 임의의 비결정 실리콘 기본 재료로 구성된다 하더라도, 예컨대 수소 원자(H) 및/또는 할로겐 원자(X)와 탄소 원자를 함유하는 [이하, "a-SiC(H, X)"로 불리는] 비결정 실리콘, 수소 원자(H) 및/또는 할로겐 원자(X)와 산소 원자를 함유하는 [이하, "a-SiO(H, X)"로 불리는] 비결정 실리콘, 수소 원자(H) 및/또는 할로겐 원자(X)와 질소 원자를 함유하는 [이하, "a-SiN(H, X)"로 불리는] 비결정 실리콘, 및 수소 원자(H) 및/또는 할로겐 원자(X)와 탄소 원자, 산소 원자 및 질소 원자 중의 적어도 하나를 함유하는 [이하, "a-Si(C, O, N)(H, X)"로 불리는] 비결정 실리콘과 같은 재료가 양호하게는 사용된다.

표면층(303)은 피막 형성 인자들의 수치 조건이 소정의 특성을 달성하게 적절히 설정되도록 진공 증착 피막 형성 방법에 의해 형성된다.

예를 들면, 전술한 바와 같이 a-SiC(H, X)로 구성되는 표면층(303)을 형성하기 위해, 기본적으로는 실리콘 원자 공급 가스, 탄소 원자 공급 가스, 수소 원자 공급 가스 및/또는 할로겐 원자 공급 가스는 소정의 가스 상태로 압력이 감소될 수 있는 증착 챔버 내로 공급되고, 글로우 방전이 상기 증착 챔버 내에서 발생된다.

이러한 방법으로, a-SiC(H, X)로 구성되는 층은 양호하게는 광전도층(302)이 형성되는 미리 소정의 위치에 배치된 소정의 기판(301) 상에 형성된다.

표면층(303)이 주요 원소로서 a-Si(C, O, N)(H, X)를 함유할 때, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자의 전체 함유량은 양호하게는 1 내지 90 원자 백분율의 범위에, 보다 양호하게는 5 내지 70 원자 백분율의 범위에, 최적으로는 10 내지 50 원자 백분율의 범위에 해당되게 된다.

표면층(303)은 수소원자 및/또는 할로겐 원자를 반드시 함유한다. 이러한 사실은 실리콘 원자, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자의 한계 결합(dangling bond)을 보상하고 층의 품질, 특히 광전도 특성 및 전하 유지 특성을 향상시키는 데에 중요하게 된다. 수소 원자 및/또는 할로겐 원자의 함유량은 통상 1 내지 70원자 백분율이고, 양호하게는 10 내지 60 원자 백분율이고, 최적으로는 20 내지 50 원자 백분율이다.

표면층(303) 내에 함유된 수소 원자 및/또는 할로겐 원자의 함유량을 제어하기 위해, 예를 들면 기판(301)의 온도, 표면층(303)이 증착 챔버 내에 공급된 수소 원자 및/또는 할로겐 원자를 함유하는 데에 사용되는 원재료의 양 및 배출 동력 등이 제어될 수도 있다.

탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자는 균일하고 전체적으로 표면층(303)내에 함유되거나 또는 상기 표면층(303)은 표면층(303)의 층 두께의 방향으로 변화하는 함유량을 갖도록 부분적으로 불균일한 분포를 가질 수도 있다.

또한, 표면층(303)은 필요한 바에 따라 그 전도성을 조절하기 위한 원소를 추가적으로 함유할 수 있다. 상기 표면층(303)은 전도성을 제어하기 위한 원소를 함유할 수 있으며, 그 결과 상기 원소는 표면층(303) 내에 균일하게 전체적으로 분포될 수 있거나 또는 층 두께의 방향으로 부분적으로 불균일하게 분포될 수 있다.

전도성을 제어하기 위한 원소로서, 상기의 III족 원소 또는 V족 원소가 사용될 수 있다.

전도성 제어 목적으로 표면층(303) 내에 함유된 원소의 함유량은 양호하게는 1 x 10^-3내지 1 x 10³원자 ppm이고, 보다 양호하게는 5 x 10^-3내지 5 x 10²원자 ppm 이고, 최적으로는 1 x 10^-2내지 1 x 10²원자 ppm이다. 층 형성 중에 전도성을 제어하기 위한 원소, 예컨대 III족 원소 또는 V족 원소를 조직적으로 공급하기 위해, 상기의 III족 원소 공급 가스 또는 V족 원소 공급 가스는 표면층(303)을 형성하기 위한 다른 가스와 함께 증착 챔버 내로 공급될 수도 있다.

표면층(303)의 두께는 통상 0.01 내지 3이고, 보다 양호하게는 0.05내지 2이고, 최적으로는 0.1 내지 1이다. 상기 두께가 0.01보다 작을 때 표면층(303)은 전자 사진술용 수광 부재를 사용하는 중에 마모 등으로 소실되고, 상기 두께가 3를 초과할 때 잔류 전류의 증가와 같은 전자 사진 특성의 저하가 발생할 수 있다.

표면층(303)은 필요할 때 요구되는 특성을 달성하도록 주의 깊게 형성된다. 즉, Si, C, N, O, H 및/또는 X로 구성되는 재료의 구조는 결정 상태로부터 비결정 상태로 변화하고, 그 전기적 특성은 도체 특성에서 반도체 특성 및 절연체 특성으로 변화하고, 형성 조건에 따라 광전도 특성에서 비광전도 특성으로 변화한다. 이러한 이유로, 본 발명에 의하면, 목적에 부합하는 소정의 특성을 갖는 화합물을 형성하기 위하여 형성 조건들은 필요에 따라 엄밀히 선택된다.

예를 들면, 표면층(303)이 전압 저항을 주로 향상시키기 위해 형성될 때, 상기 표면층(303)은 사용시 현저히 전기적 절연 거동을 하는 단결정이 아닌 재료(non-monocrystalline material)로서 형성된다.

표면층(303)이 연속 반복 사용 특성 또는 사용 환경 특성을 주로 향상시키도록 형성될 때, 전기적 절연 특성의 정도는 어느 정도 완화되고, 상기 표면층(303)은 조사되는 광선에 대해 어느 정도의 민감도를 갖는 비단결정 재료로서 형성된다.

상기 목적을 달성할 수 있는 특성을 갖는 표면층(303)을 형성하기 위해, 기판(301)의 온도 및 증착 챔버 내의 가스압은 양호하게는 적절하게 설정되어야 한다.

기판(301)의 온도(Ts)는 층의 설계치에 근거하여 적절하게 선택된 최적 범위 내에 속하게 된다. 통상, 상기 온도는 50 내지 400의 범위 내에, 보다 양호하게는 150 내지 350의 범위 내에, 최적으로는 250 내지 300의 범위에 속한다.

기판 온도와 마찬가지로, 증착 챔버 내의 가스압은 상기 층 설계치에 근거하여 적절하게 선택된 최적 범위 내에 속한다. 통상, 상기의 가스압은 양호하게는 0.01 내지 1000Pa의 범위 내에, 보다 양호하게는 0.05 내지 500Pa의 범위 내에, 최적으로는 0.1 내지 100Pa의 범위 내에 속한다.

상기의 범위는 표면층(303)을 형성하기 위한 기판 온도 및 가스압의 소정의 수치 범위로서 사용된다. 통상, 이들 조건들은 독립적으로 결정될 수 없다. 이러한 이유로, 이들 최적치는 바람직하게는 소정의 특성을 갖는 전자 사진술용 수광부재를 형성하기 위해 공통의 또는 유기적인 관계에 근거하여 결정된다.

또한, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자의 함유량이 광전도층(302)을 향해 감소하는 영역은 표면층(303)과 광전도층(302) 사이에 형성될 수도 있다. 이러한 방법으로, 표면층 및 광전도층(302) 사이의 접착이 향상될 수 있고, 접경부 상의 광 반사에 의해 발생되는 간섭의 영향은 감소될 수 있다. 동시에, 운반체가 접경부 상에 포집(trap) 되는 것이 방지되고, 그 결과 전자 사진술용 수광 부재의 특성 향상이 달성될 수 있다.

[전하 주입 차단층 및 상부 차단층]

필요하다면, 전도성 기판으로부터의 전하 주입을 방지하기 위한 전하 주입 차단층(304)은 상기 전도성 기판과 광전도층(302) 사이에 형성될 수도 있다. 보다 상세하게는, 전자 사진술용 수광 부재의 표면은 소정의 극성의 전하 처리를 받게 되고, 전하 주입 차단층(304)은 전하가 기판 측으로부터 광전도층(302) 측으로 주입되는 것을 방지하는 기능을 한다. 상기 기판이 반대 극성의 전하 처리를 받게 될 때, 전하 주입 차단층(304)은 상기 기능을 수행할 수 없다. 즉, 전하 주입 차단층(304)은 소위 극성 의존성을 갖는다. 이러한 기능을 상기 전하 주입 차단층(304)에 제공하기 위해, 전하 주입 차단층(304)은 광전도층(302)의 전도성보다 용량이 상대적으로 큰 전도성을 제어하기 위한 원소를 함유한다.

필요하다면, 전하가 표면층 측으로부터 주입되는 것을 방지하기 위한 상부 차단층(307)은 광전도층(302)과 표면층(303) 사이에 형성될 수도 있다. 보다 상세하게는, 전자 사진술용 수광 부재의 표면은 소정 극성의 전하 처리를 받게 되고, 상기 상부 차단층(307)은 전하가 표면층(303) 측으로부터 광전도층(302) 측으로 주입되는 것을 방지하는 기능을 한다. 상기 표면이 반대 극성의 전하 처리를 받게 될 때, 상부 차단층(307)은 상기 기능을 수행할 수 없다. 즉, 상부 차단층(307)은 소위 극성 의존성을 갖는다. 이러한 기능을 상부 차단층(307)에 제공하기 위해 전하 주입 차단층(304)과 마찬가지로, 상부 차단층(307)은 광전도층(302)의 전도성보다 함유량에 있어서 상대적으로 큰 전도성을 제어하기 위한 원소를 함유한다.

각 층 내에 함유된 전도성 제어용 원소는 전체적으로 균일하게 대응 층 내에 분포될 수도 있고, 또는 상기 원소가 두께 방향으로 층 내에 균일하게 함유되더라도 상기 원소는 상기 층 내에 부분적으로 불균일하게 함유될 수도 있다. 분포 밀도가 불균일할 때, 상기 층은 고밀도 부분이 양호하게는 기판 측 상에 위치되는 원소를 함유한다.

그러나, 임의의 경우에, 평면상 균일한 특성을 갖도록 상기 원소가 기판 표면에 평행한 평면 방향으로 상기 층 내에 전체적으로 균일하게 함유되는 것이 필요하다.

전하 주입 차단층(304) 및/또는 상부 차단층(307) 내에 함유된 전도성 제어용 원소로서, III족 원소와 V족 원소가 사용될 수 있다.

비록 전하 주입 차단층(304) 및/또는 상부 차단층(307) 내에 함유된 전도성 제어용 원소의 함유량이 바라는 바와 같이 적절히 결정된다 하여도, 상기 함유량은 양호하게는 10 내지 1x10⁴원자 ppm이고, 보다 양호하게는 50 내지 5x10³원자 ppm이고, 최적으로는 1x10²내지 3x10³원자 ppm이다.

탄소 원자, 질소 원자 및 산소 원자의 적어도 한 종류가 전하 주입 차단층(304) 및/또는 상부 차단층(307) 내에 함유될 때, 전하 주입 차단층(304) 및/또는 상부 차단층(307)과 상기 전하 주입 차단층(304) 및/또는 상부 차단층(307)과 직접 접촉하도록 형성되는 기판 또는 다른 층 사이의 접착이 추가적으로 향상될 수 있다.

각 층 내에 함유된 탄소 원자, 질소 원자 또는 산소 원자는 전체적으로 균일하게 대응 층 내에 분포될 수도 있고, 또는 상기 원자가 두께 방향으로 층 내에 균일하게 함유되더라도 상기 원자는 상기 층 내에 부분적으로 불균일하게 함유될 수도 있다. 그러나, 임의의 경우에 평면상 균일한 특성을 갖도록 상기 원자가 기판 표면에 평행한 평면 방향으로 상기 층 내에 전체적으로 균일하게 함유되는 것이 필요하다.

전하 주입 차단층(304)의 전체 층 영역과 상부 차단층(307) 내에 함유된 탄소 원자, 질소 원자 또는 산소 원자의 전체 함유량은 소정의 피막 특성을 달성하기 위해 적절히 결정된다. (이들 원자의 한 종류가 사용될 때는) 원자의 함유량 또는 (이들 원자의 두 종류 이상이 사용될 때는) 원자의 전체 함유량은 양호하게는 1x10^-3내지 50 원자 ppm이고, 보다 양호하게는 5x10^-3내지 30 원자 ppm이고, 최적으로는 1x10^-2내지 10 원자 ppm이다.

전하 주입 차단층(304) 및/또는 상부 차단층(307) 내에 함유된 수소 원자 및/또는 할로겐 원자는 대응 층의 품질을 향상시키기 위해 대응 층 내에 존재하는 한계 결합을 보상한다. 수소 원자의 함유량, 할로겐 원자의 함유량 또는 수소 원자 및 할로겐 원자의 전체 함유량은 양호하게는 1 내지 50 원자%이고, 보다 양호하게는 5 내지 40 원자%이고, 최적으로는 10 내지 30 원자%이다.

소정의 전자 사진술 특성 및 경제적 효과를 얻기 위해서, 전하 주입 차단층(304)의 두께는 양호하게는 0.1 내지 10이고, 보다 양호하게는 0.3 내지 5이고, 최적으로는 0.5 내지 3이다.

소정의 전자 사진술 특성 및 경제적 효과를 얻기 위해, 상부 차단층(307)의 두께는 양호하게는 0.01 내지 3이고, 보다 양호하게는 0.05 내지 2이고, 최적으로는 0.1 내지 1이다.

전하 주입 차단층(304) 및/또는 상부 차단층(307)을 형성하기 위해, 광전도층(302)의 형성 방법과 동일한 진공 증착 방법이 사용된다. 광전도층(302) 내에서와 같이, 실리콘 원자 공급 가스 및 다른 원자 공급 가스의 혼합비, 증착 챔버내의 가스압, 배출 동력 및 기판(301)의 온도는 적절히 설정되어야 한다.

증착 챔버 내의 가스압은 적절히 선택된 최적 범위 내에 속한다. 통상, 상기 가스압은 0.01 내지 1000Pa이고, 양호하게는 0.05 내지 500Pa이고, 최적으로는 0.1 내지 100Pa이다.

통상, 전하 주입 차단층(304) 및/또는 상부 차단층(307)을 형성하기 위한 희석 가스의 혼합비, 가스압, 배출 동력 및 기판 온도와 같은 층 형성 인자는 독립적으로 결정될 수 없다. 이러한 이유로, 층 형성 인자의 최적치는 소정의 특성을 갖는 전하 주입 차단층(304) 및 상부 차단층(307)을 형성하기 위해 상호 유기적인 관계에 근거하여 바람직하게는 결정된다.

기판(301)과 광전도층(302) 또는 전하 주입 차단층(304) 사이의 접착력을 추가적으로 향상시키기 위해, 기본 부재로서 예컨대 Si₃N₄, SiO₂, SiO 또는 실리콘 원자를 함유하고 수소 원자 및/또는 할로겐 원자, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 함유하는 비결정 재료 등으로 구성된 접착 층이 형성될 수도 있다. 더욱이, 상기 기판으로부터 반사된 빛에 의해 발생된 간섭 형태의 발생을 방지하기 위한 흡광 층(light-absorbing layer)이 형성될 수도 있다.

광전도층의 전도성을 제어하는 원소의 농도는 기층측 또는 표면측에서 증가되어 전하 주입 차단층 또는 상부 차단층에 상기 기능을 제공할 수 있게 한다.

본 발명이 실예를 참조하여 이하에 더 자세히 설명된다.

[실시예 1]

제2(a)도 및 제2(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서 플라즈마 분무에 의해 얻어진 고주파 전력 공급부(102)를 사용하여 주성분으로서 Al₂O₃를 포함하는 세라믹(113)이 스테인리스 기부 부재(112)의 표면에 100의 두께로, 그리고 105㎒의 진동 주파수를 갖는 고주파 전력 공급부(107)를 사용하여 비결정 Si 피막이 제1도에 도시된 피막 형성 조건하에 알루미늄 원통형 기층(101)에 10회 형성되어, 제6(c)도에 도시된 층 구성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 형성하였다.

[비교 실시예 1]

본 예에서 피막 형성은 주성분으로서 Al₂O₃를 포함하는 세라믹(113)을 기부 부재의 표면에 플라즈마 분무하지 않고 스테인리스강에 의해 성형된 고주파 전극(102)이 사용된 것을 제외하고는 피막 형성이 예 1과 동일한 방식으로 10회 수행되어 전자 사진용 수광 부재를 형성하였다.

실시예 1 및 비교 실시예 1에서 형성된 전자 사진용 수광 부재들이 이하의 방식으로 평가되었다.

[구형 돌출부 밀도]

각 전자 사진용 수광 부재의 표면을 광학 현미경으로 관찰하였다. 10㎠당 각각 15또는 그 이상의 직경을 갖는 구형 돌출부의 수가 조사되었다.

[백색 점의 수]

각 전자 사진용 수광 부재가 [캐논주식회사(CANON INC.)에 의해 제조된 NP6060을 실험을 위해 수정하여 얻어진] 전자 사진 장치에 설치되었다. 캐논주식회사에 의해 제조된 완전 흑색 챠트(부품 번호 : FY9-9073)가 원본 테이블에 위치되고 복사되었다. 얻어진 복사 화상의 동일한 면적에서 0.2㎜ 또는 그 이상의 직경을 각각 갖는 백색 점의 수가 조사되었다.

[화상 밀도 재생성]

각 전자 사진용 수광 부재가 [캐논주식회사에 의해 제조된 NP6060을 실험을 위해 수정하여 얻어진] 전자 사진 장치에 설치되고, 캐논주식회사에 의해 제조된 테스트 시트 NA-7(부품 번호 : FY9-9060)가 원본 테이블에 위치되고 복사되었다. 얻어진 복사 화상에서 0.05 내지 0.2㎜의 직경을 갖는 점 부분의 화상 밀도가, 화상 밀도의 재생성을 조사하기 위해 화상 밀도계(image densitometer)[맥베쓰(MACBETH)에 의해 제조된 RD914]에 의해 측정되었다.

상기 평가는 실시예 1 및 비교 실시예 1에서 형성된 각 전자 사진용 수광 부재의 특성의 평균치를 계산하기 위해 수행되었다. 그 결과 실시예 1의 전자 사진용 수광 부재는 0.76 배의 구형 돌출부 밀도와, 0.66 배의 백색 점의 수와, 1.21 배의 화상 밀도 재생성을 비교예 1의 전자 사진용 수광 부재에 비해 갖는 것이 알려졌다. 그러므로 작은 수의 구조적 결함과 바람직한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 본 발명에 의해 형성될 수 있음을 알게 되었다.

[실시예 2]

제2(a)도 및 제2(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서, 피막 형성이 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 20㎒, 50㎒, 200㎒, 300㎒ 및 450㎒이고 피막 형성 조건이 표 2에 도시된 것이라는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 10회 수행되어, 전자 사진용 수광 부재를 성형하였다.

[비교 실시예 2-1]

제1(a)도 및 제1(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서, 피막 형성이 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 20㎒, 50㎒, 200㎒, 300㎒ 및 450㎒이고 피막 형성 조건이 표 2에 도시된 것이라는 것을 제외하고는 비교 실시예 1과 동일한 조건하에 10회 수행되어, 전자 사진용 수광 부재를 성형하였다.

[비교 실시예 2-2]

제1(a)도 및 제1(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서, 피막 형성이 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 13.56㎒라는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 조건하에 10회 수행되어, 전자 사진용 수광 부재를 성형하였다.

[비교 실시예 2-3]

제1(a)도 및 제1(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서, 피막 형성이 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 13.56㎒라는 것을 제외하고는 비교 실시예 2-1과 동일한 조건하에 10회 수행되어, 전자 사진용 수광 부재를 성형하였다.

실시예 2 및 비교 실시예 2-1에서 성형된 전자 사진용 수광 부재들은 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 실시예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과 동일한 진동 주파수에서 얻어진 비교 실시예 2-1의 결과에 대한 비교 값들이 표 3에 기재되어 있다. 표 3에서 명확히 알 수 있듯이, 어느 진동 주파수에서나 본 발명의 예 2의 전자 사진용 수광 부재는 낮은 구형 돌출부 밀도와, 작은 수의 백색 점의 수와, 우수한 화상 밀도 재생성을 갖는다.

주 : 표 3은 비교 실시예 2-1에서 얻어진 결과가 동일한 주파수에서 1.0으로 간주될 때 실시예 2에서 얻어진 결과의 비교 값들을 기재한다.

비교 실시예 2-2 및 비교 실시예 2-3의 전자 사진용 수광 부재는 비교 실시예 2-1의 전자 사진용 수광 부재와 어느 특성에서도 다르지 않다.

위 결과로부터 명확하듯이 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 3]

전자 사진용 수광 부재가, 피막 형성이 Al₂O₃와 TiO₂의 3:2의 비의 혼합물을 주성분으로 포함하는 세라믹 재료가 스테인리스 기부 부재의 표면에 200의 두께로 도포된 고주파 전력 공급부(102)가 사용되었다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 성형되었다.

실시예 3에서 성형된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과가 표 5에 기재되어 있다. 표 5에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 4]

제7(a)도 및 제7(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서, 주성분으로서 Al₂O₃를 포함하는 세라믹 재료(113)가 스테인리스 기부 부재(112)의 표면에 50의 두께로 플라즈마 분무된 고주파 전력 공급부(102)가 또한 원료 가스 공급부로 사용되었다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 전자 사진용 수광 부재가 형성되었다(제8(a)도 및 제8(b)도 참조). 제8(a)도 및 제8(b)도에 가스 도입 통로(193) 및 가스 토출 구멍(194)이 도시되어 있다.

실시예 4에서 성형된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 실시예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과가 표 5에 기재되어 있다. 표 5에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 5]

제2(a)도 및 제2(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서, 주성분으로서 TiO₂를 포함하는 세라믹 재료(413)가 쉬이드 히터(sheath heater)를 그 안에 포함하는 스테인리스 기부 부재(412)의 표면에 100의 두께로 플라즈마 분무된 (제9(a)도 및 제9(b)도에 도시된) 고주파 전력 공급부(402)가 사용되고, 고주파 전력 공급부 공급부가 250로 가열되었다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 전자 사진용 수광 부재가 형성되었다.

실시예 5에서 성형된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과가 표 5에 기재되어 있다. 표 5에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 6]

제2(a)도 및 제2(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서, 주성분으로서 Al₂O₃를 포함하는 세라믹 재료(413)가 수냉 파이프(414)를 그 안에 포함하는 스테인리스 기부 부재(412)의 표면에 50의 두께로 플라즈마 분무된 고주파 전력 공급부(402)가 제9(a)도 및 제9(b)도의 쉬이드 히터(414) 대신에 사용되고, 20의 온도를 갖는 냉각수가 고주파 전력 공급부 수냉 파이프에 순환되고, 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 200㎒이었다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 전자 사진용 수광 부재가 형성되었다.

실시예 6에서 성형된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과가 표 5에 기재되어 있다. 표 5에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 7]

주성분으로서 Al₂O₃를 포함하는 세라믹 재료(113)가 Ti 기부 부재(112)의 표면에 100의 두께로 플라즈마 분무된 고주파 전력 공급부(102)가 사용되고, 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 200㎒인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 전자 사진용 수광 부재가 형성되었다.

실시예 7에서 성형된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 실시예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과가 표 5에 기재되어 있다. 표 5에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 8]

주성분으로서 TiO₂를 포함하는 세라믹 재료(113)가 Ti 기부 부재(112)의 표면에 30의 두께로 아크 분무된 고주파 전력 공급부(102)가 사용된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 전자 사진용 수광 부재가 형성되었다.

실시예 8에서 성형된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 실시예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과가 표 5에 기재되어 있다. 표 5에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 9]

주성분으로서 Cr₂O₃를 포함하는 세라믹 재료(113)가 스테인리스강 기부 부재(112)의 표면에 100의 두께로 플라즈마 분무된 고주파 전력 공급부(102)가 사용되고, 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 50㎒인 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 조건하에 전자 사진용 수광 부재가 형성되었다.

실시예 9에서 성형된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과가 표 5에 기재되어 있다. 표 5에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 10]

주성분으로서 MgO를 포함하는 세라믹 재료(113)가 스테인리스 기부 부재(112)의 표면에 50의 두께로 플라즈마 분무된 고주파 전력 공급부(102)가 사용된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 전자 사진용 수광 부재가 형성되었다.

실시예 10에서 성형된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과가 표 5에 기재되어 있다. 표 5에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 11]

주성분으로서 Al₂O₃를 포함하고 2㎜의 두께를 갖는 세라믹 재료(113)가 스테인리스 기부 부재(112)의 표면에 덮인 고주파 전력 공급부(102)가 사용되고, 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 105㎒인 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 조건하에 전자 사진용 수광 부재가 형성되었다.

실시예 11에서 성형된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과가 표 5에 기재되어 있다. 표 5에서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 12]

제4(a)도 및 제4(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서, 105㎒의 진동 주파수를 갖는 고주파 전력 공급부(207)와, 주성분으로서 Al₂O₃를 포함하는 세라믹 재료(215)가 스테인리스 기부 부재(214)의 표면에 50의 두께로 플라즈마 분무된 고주파 전력 공급부(202)가 사용되어, 표 4에 기재된 피막 성형 조건하에 알루미늄 원통형 기층(201)상에 비결정 Si 피막이 10회 형성되어 제6(c)도에 도시된 층 구성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 형성하였다.

[비교 실시예 3]

본 비교 실시예에서, 비결정 Si 피막이 스테인리스 고주파 전력 공급부(202)에서 주성분으로서 Al₂O₃를 포함하는 세라믹 재료(215)가 표면에 플라즈마 분무되지 않은 것을 제외하고는 실시예 12와 동일한 방식으로 10회 형성되어 전자 사진용 수광 부재를 형성하였다.

실시예 12와 비교 실시예 3에서 성형된 전자 사진용 수광 부재들은 구형 돌출부 밀도, 백색 점의 수 및 화상 밀도 재생성의 측면에서 실시예 1과 동일한 과정으로 평가되었다. 그 결과 실시예 12의 전자 사진용 수광 부재는 비교 실시예 3의 전자 사진용 수광 부재에 비해 0.79 배의 구형 돌출부 밀도와 0.6배의 백색 점의 수를 갖고, 더 우수한 화상 재생성을 갖는 것을 알았다. 그러므로 본 발명에 의해 작은 수의 구조적 결함들과 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 얻어질 수 있는 것을 알았다.

[실시예 13]

제10(a)도 및 제10(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치에서, 105㎒의 진동 주파수를 갖는 고주파 전력 공급부(107)가 사용되고, Al₂O₃를 포함하는 세라믹 재료(413)가 스테인리스 기부 부재(112)의 표면에 50의 두께로 플라즈마 분무된 (제11(a)도 및 제11(b)도에 도시된) 4개의 고주파 전력 공급부(102)들이 사용된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건하에 전자 사진용 수광 부재가 형성되었다.

실시예 13에서 형성된 전자 사진용 수광 부재는 구형 돌출부 밀도, 백색의 수효 및 화상 밀도 재현성 면에서 실시예 1에서와 같은 방법으로 평가되었다. 결과는 표 5에 표시하였다. 표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 소수의 구조적 결함을 가진 증착 피막 및 적절한 피막의 질을 얻을 수 있었다.

[실시예 14]

주성분으로서 Al₂O₃를 함유하는 세라믹 재료(113)를 Al 기부재(112)의 표면상에 30두께로 플라즈마 분무된 고주파 전력 공급부(102)를 사용하고 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 200㎒인 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건 하에 전자 사진용 수광 부재를 형성하였다.

실시예 14에서 성형된 전자 사진용 수광 부재를 구형 돌출부 밀도, 백점의 수효 및 화상 밀도 재현성 면에서 실시예 1에서와 같은 방법으로 평가하였다. 결과는 표 5에 표시하였다. 표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 소수의 구조적인 결함을 가진 증착 피막 및 적절한 피막의 질을 얻을 수 있었다.

[실시예 15]

주성분으로서 Al₂O₃를 함유하고 두께 5㎜인 세라믹 실린더 재료(113)를 Ti 기부재(112)의 표면 상에 피복한 고주파 전력 공급부부(102)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건 하에 전자 사진용 수광 부재를 형성하였다.

실시예 15에서 형성된 전자 사진용 수광 부재를 구형 돌출부 밀도, 백점의 수효 및 화상 밀도 재현성 면에서 실시예 1에서와 같은 방법으로 평가하였다. 결과는 표 5에 표시하였다. 표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 소수의 구조적인 결함을 가진 증착 피막 및 적절한 피막의 질을 얻을 수 있었다.

[실시예 16]

주성분으로서 Al₂O₃를 함유하고 두께 1㎜인 세라믹 실린더(113)를 Al 기부재(112)의 표면 상에 피복한 고주파 전력 공급부부(102)를 사용하고 그 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 150㎒인 것을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 조건 하에 전자 사진용 수광 부재를 형성하였다.

실시예 15에서 형성된 전자 사진용 수광 부재를 구형 돌출부 밀도, 백점의 수효 및 화상 밀도 재현성 면에서 실시예 1에서와 같은 방법으로 평가하였다. 결과는 표 5에 표시하였다. 표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 소수의 구조적인 결함을 가진 증착 피막 및 적절한 피막의 질을 본 발명에 따라 얻을 수 있었다.

에 대해 평가하였다.

주 : 표 5는 비교 실시예 1에서 얻은 값을 1.0이라 했을 때 실시예 3 내지 실시예 16의 값의 상대치를 표시한다.

[실시예 17]

제2(a)도 및 제2(b)도에 도시한 증착 피막 형성 장치에서, 고주파 전극(102)(제12(a)도 및 제12(b)도)을 갖는 스테인리스 중앙 도체(121) 표면에 주성분으로서 Al₂O₃를 함유하며 원통형 피복층(122)이 3㎜ 두께로 덮여 있고 길이 20㎜인 스테인리스강제링형 환형 도체(123)를 구비하는 고주파 전력 공급부(107)를 사용하여, 표 6에 도시한 광전도층의 피막 형성 조건에 따라 알루미늄 원통 기판(101) 상의 15개 지점 각각에 축 방향으로 배치된 바륨 보론-실리케이트 글래스(코닝사로부터 수득 가능 : 7059) 상에 두께 약 1의 a-Si 피막을 도포하여 전도성 분포 측정 시료를 제조하였다.

또, 두께 약 1인 a-Si 피막을 전도성 분포 측정 시료의 것과 같은 피막 형성 조건 하에서 알루미늄제 원통형 기판(101) 상에 15개 지점에 각각 축방향으로 배치된 단결정 실리콘 기판 상에 형성하여 적외선 흡수 분포 측정 시료를 제조하였다.

표 6에 표시한 피막 형성 조건 하에 알루미늄 원통 기판(101) 상에 a-Si 피막을 형성함으로써, 제6(c)도에 도시한 층 구성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 제조하였다.

[실시예 18]

실시예 18에서, 환형 도체(123)를 포함하지 않는 피복층(122)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 17과 같은 방법으로 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 제조하였다.

실시예 17 및 실시예 18에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 다음과 같은 방법으로 평가하였다.

(1) 전도성 분포 평가

빗살형 전극을 형성하기 위해 크롬(Cr)을 각 전도성 분포 측정 시료의 a-Si층의 표면 상에 증착시켰다. 전도성 분포 측정 시료는 암부에 배치하고 pA 미터(요꼬가와 휴렛 패커드사에서 수득 가능 : 4140B)를 이용하여 빗살형 전극을 가로질러 전압을 인가하였고 상기 빗살형 전극 사이에 흐르는 암전류를 측정하였다. S-mW He-Ne 비임을 빗살형 전극부에 조사하고 빗살형 전극 사이에 흐르는 명전류를 측정하였다. 암전류의 명전류에 대한 비율을 기초로 하여, 전도성을 측정하였다. 각 시료의 전도성의 평균치를 계산하고 최대치와 최소치의 차이를 평균치로 나누어 전도성 분포를 계산하였다. 전도성의 큰 평균치는 광 전도성 양호 및 극히 양질의 피막을 나타내고 작은 분포치는 극히 양호한 균일성을 나타낸다.

(2) 적외선 흡수 분포 평가

각 적외선 흡수 분포 측정 시료를 적외선 광스펙트럼 미터(페르킨 엘머사로부터 수득 가능 : 1720-X)에 넣고 약 2000㎝^-1을 나타내는 Si-Hn (n=1 내지 3)의 적외선 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 측정된 적외선 흡수 스펙트럼은 Si-H 라디칼지 2000㎝^-1부근의 Si-H 라디칼의 적외선 흡수 스펙트럼과 2100㎝^-1부근의 Si-H₂및 Si-H₃라디칼의 적외선 흡수 스펙트럼으로 파형 분리되었다. 이들 스펙트럼의 적외선 흡수 단면적의 비율(2000㎝^-1부근의 흡수 스펙트럼 영역 / 2100㎝^-1부근의 흡수 스펙트럼 영역)을 계산하였다. 각 시료의 적외선 흡수 단면적의 비율의 평균치를 계산하고 최대치화 최소치 사이의 차이를 평균치로 나누어 적외선 흡수 분포를 계산하였다. 적외선 흡수 단면적의 비율의 평균치가 크면 Si-H₂라디칼 및 Si-H₃라디칼에 의해 형성된 a-Si 피막의 구조적 결함의 수효가 작으면 극히 양질의 피막을 얻을 수 있다. 분포치가 작으면 균일성이 극히 양호해진다.

(3) 화상 밀도 분포 평가

전자 사진용 수광 부재를 각각 전자 사진 장치(캐논사로부터 수득 가능한 NP6060을 개조하여 얻을 수 있음)에 세트하고, 캐논사로부터 얻을 수 있는 풀-하프톤시트를 원고 테이블 상에 배치한 후 전자 사진용 대응 수광 부재를 복사하였다. 최종 복사 화상에 있어서, 복사 화상의 축방향(전자 사진용 수광 부재의 축방향에 대응하는)의 15개의 지점에서의 화상 밀도를 화상 밀도계(맥베스사로부터 수득 가능 : RD914)에 의해 측정하였다. 각 측정 위치에서의 화상 밀도의 평균치를 측정하고 최대치와 최소치 사이의 차이를 평균치로 나누어 화상 밀도 분포를 계산하였다. 화상 밀도 분포치가 작으면 불균일성이 작은 화상 밀도를 표시하고 화질의 극히 양호한 균일성을 얻을 수 있다.

(4) 메모리 분포 평가

전자 사진용 수광 부재를 각각 전자 사진 장치(캐논사로부터 수득 가능한 NP6060을 개조하여 얻을 수 있음)에 세트하였다. 캐논사로부터 얻을 수 있는 블랙 시트(부품 번호 FY9-9073)와 길이 5㎝인 캐논 진백 복사지(PB PAPER)를 캐논사로부터 수득할 수 있는 풀-하프톤 시트의 선단부에 연속 부착되는 메모리 평가 시트를 원고 테이블 상에 배치하였다. 표면 전위차계(트렉사로부터 수득 가능 : 모델 344)를 현상 유니트 대신에 장착하였다. 전자 사진용 수광 부재 상의 15개 지점에서 축방향으로 표면 전위를 측정하였다. 하프톤 시트에 대응하는 위치에서의 표면 전위 측정 위치에서, 선행 복사 공정 사이클에서 노광되는 흑색 시트와 백색 복사지 상의 위치에 대응하는 위치에서 표면 전위의 차를 계산하였다. 이 값은 메모리 전위로 사용되었다. 각 측정 지점에서의 메모리 전위의 평균치를 계산하였고, 최대치와 최소치의 차를 평균치로 나누어 메모리 분포를 계산하였다. 메모리 전위의 평균치가 작으면 화상 밀도 균일성이 극히 양호하고 화질이 개선된다. 분포값이 작으면 극히 양호한 균일성을 나타낸다.

상술한 평가는 표 7에 표시하였다. 표 7은 실시예 18에서 얻은 평가 결과를 1로 했을 때 실시예 17에서 얻은 평가 결과의 상대치를 표시한다. 표 7로부터 명백한 바와 같이, 전자 사진용 시료 및 수광 부재는 전도성, 적외선 흡수율, 화질 및 메모리 전위가 실시예 18에서의 시료 및 전자 사진용 수광 부재 및 실시예 17에서의 시료 및 전자 사진용 수광 부재보다는 작았다. 실시예 17에서의 특성 분포는 실시예 18에서 보다는 더 균일하였고 실시예 17에서의 전도성 및 적외선 흡수성의 평균치는 실시예 18의 것 보다 크며, 실시예 17에서 증착된 피막의 막질은 개선되었다. 실시예 17에서의 메모리 전위의 평균치는 실시예 18의 것보다 작으며, 실시예 17의 전자 사진용 수광 부재의 화상 특성은 개선되었다.

상기 결과에 따라서, 환형 도체가 사용되었고, 보다 균일한 특성 및 보다 양질의 증착 막이 형성될 수 있었다. 따라서, 보다 양호한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 형성할 수 있었다.

주 : 표 7 내의 모든 값은 실시예 18에서 얻어진 값을 1이라 했을 때 실시예 17에서 얻은 값의 상대치임.

[실시예 19]

실시예 19에서, 표 8에 표시한 두께를 갖고 표 8에 표시한 재료로 구성되는 피복층(122)을 세라믹으로 구성되는 원통형 피복층(122) 대신에 사용한 점을 제외하고는 실시예 17과 같은 방법으로 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 제조하였다.

실시예 19에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분배 측정 시료, 전자 사진용 수광 부재를 실시예 17의 것과 동일 순서로 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 평가하였다. 얻어진 결과는 표 8에 표시하였다. 표 8에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 균일한 특성과 양질의 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 극히 양호한 화상 특성을 가진 전자 사진용 수광 부재를 형성할 수 있었다.

주 : 표 8의 모든 값은 실시예 18에서 얻어진 값을 1이라 했을 때 실시예 19에서 얻어진 값의 상대치임.

[실시예 20]

실시예 20에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료, 및 전자 사진용 수광 부재는 Al₂O₃를 주성분으로서 포함하는 세라믹 재료를 스테인리스 중앙 도체(421)의 표면 상에 50두께로 플라즈마 분무하여 키복층(422)을 형성하고 길이 15㎜이며 스테인리스강으로 구성되는 링형 환형 도체(423)를 상기 피복층(422) 상에 배치하고, Al₂O₃를 주성분으로 함유하는 세라믹 재료를 또 상기 환형 도체(423) 상에 100두께로 플라즈마 분무하여 피복층(422)을 형성하는 고주파 전극(402)(제13도)을 실시예 17에 사용된 고주파 전극(102) 대신에 사용한 것을 제외하고는 실시예 17과 같은 방벙으로 제조하였다.

실시예 20에서 제조된 도체 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 실시예 17의 것과 같은 순서로 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 평가하였다. 결국, 실시예 17에서와 같은 특성을 갖는 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료, 및 전자 사진용 수광 부재가 형성될 수 있었다. 본 발명에 따르면, 균일한 특성과 양호한 막질을 갖는 증착막이 형성될 수 있었다. 따라서, 양호한 화상 특성을 가진 전자 사진용 수광 부재가 형성될 수 있었다.

[실시예 21]

실시예 21에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료, 및 전자 사진용 수광 부재는 표 9에 표시한 재료를 주성분으로서 포함하는 세라믹 재료를 스테인리스 중앙 도체(421)의 표면 상에 표 9에 도시한 두께만큼 플라즈마 분무하여 피복층(422)을 형성하고 실시예 20에서와 같은 방법으로 피복층(422) 상에 환형 도체(423)를 배치하고 실시예 20에서와 같은 재료를 주성분으로서 함유하는 세라믹 재료에 환형 도체(423) 상에 두께 100만큼 플라즈마 분무하여 피복층(422)을 형성한 것을 제외하고는 실시예 20과 같은 방법으로 제조하였다.

실시예 21에서 제조된 도체 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 실시예 20의 것과 같은 순서로 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 평가하였다. 얻어진 결과는 표 9에 표시하였다. 표 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 균일한 특성과 양호한 막질을 갖는 증착막이 형성될 수 있었다. 따라서, 양호한 화상 특성을 가진 전자 사진용 수광 부재가 형성될 수 있었다.

주 : 표 9의 모든 값은 실시예 18에서 얻어진 값을 1이라 했을 때 실시예 21에서 얻어진 값의 상대치임.

[실시예 22]

실시예 22에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료, 및 전자 사진용 수광 부재는 표 10에서 표시한 재료로 구성되는 환형 도체(123)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17과 같은 방법으로 제조하였다.

실시예 22에서 제조된 도체 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 실시예 17의 것과 같은 순서로 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 평가하였다. 얻어진 결과는 표 10에 표시하였다. 표 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 균일한 특성과 양호한 막질을 갖는 증착막이 형성될 수 있었다. 따라서, 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재가 형성될 수 있음이 밝혀졌다.

주 : 표 10의 모든 값은 실시예 10에서 얻어진 값이 1로서 간주될 때 실시예 22에서 얻어진 값의 상대치이다.

[실시예 23]

실시예 23에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 스테인리스강으로 구성된 2개의 링형 환상 전도체(433)가 스테인리스 중앙 전도체(431) 둘레에 형성된 피복층(432) 내에 포함된 (제14도에 도시된) 고주파 전극(102)이 실시예 17에서 사용된 고주파 전극(102)을 대신하여 사용되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 23에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 결국, 실시예 17과 동일한 특성을 갖는 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있었다. 본 발명에 따르면, 균일한 특성 및 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

[실시예 24]

실시예 24에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 스테인리스강으로 구성된 나선형 환상 전도체(443)가 스테인리스 중앙 전도체(441) 둘레에 형성된 피복층(442) 내에 포함된 (제15(a)도 및 제15(b)도에 도시된) 고주파 전극(102)이 실시예 17에서 사용된 고주파 전극(102)을 대신하여 사용되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 24에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 결국, 실시예 17과 동일한 특성을 갖는 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있었다. 본 발명에 따르면, 균일한 특성 및 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

[실시예 25]

실시예 25에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 제6(e)도에 도시된 층 구성을 갖는 전자 사진용 수광 부재는, 스테인리스강으로 구성되고 접지된 나선형 환상 전도체(453)가 스테인리스 중앙 전도체(451) 둘레에 형성된 피복층(452) 내에 포함된 (제16도에 도시된) 고주파 전극(102)이 실시예 17에서 사용된 고주파 전극(102)을 대신하여 사용되었고 피막이 표 11에 나타낸 피막 형성 조건 하에서 형성되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

[실시예 26]

실시예 26에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 환상 전도체(453)가 포함되지 않은 피복층(452)이 사용되었다는 것을 제외하고는, 실시예 25에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 25 및 실시예 26에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 얻어진 결과가 표 12에 나타나 있다. 표 12는 실시예 26에서 얻어진 평가 결과가 1로서 간주될 때 실시예 25에서 얻어진 평가 결과의 상대치를 나타낸다. 표 12로부터 명백한 바와 같이, 실시예 25에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재는 어떠한 평가에 대해서도 실시예 26에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재에 비해 우수하다. 실시예 25에서, 보다 균일한 특성 및 보다 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 보다 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

주 : 표 12의 모든 값은 실시예 26에서 얻어진 값이 1로서 간주될 때 실시예 25에서 얻어진 값의 상대치이다.

[실시예 27]

실시예 27에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 중앙 전도체(121)가 표 13에 나타낸 재료로 구성되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 27에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 얻어진 결과가 표 13에 나타나 있다. 표 13으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 균일한 특성 및 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 형성할 수 있음이 밝혀졌다.

주 : 표 13의 모든 값은 실시예 18에서 얻어진 값이 1로서 간주될 때 실시예 27에서 얻어진 값의 상대치이다.

[실시예 28]

실시예 28에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 스테인리스강 중앙 전도체(461)가 외장 히터(sheath heater, 464)와 합체된 (제17(a)도 및 제17(b)도에 도시된) 고주파 전극(102)이 실시예 17에서 사용된 고주파 전극(102)을 대신하여 사용되었고 고주파 전극(102)이 200까지 가열되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 28에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 결국, 실시예 17과 동일한 특성을 갖는 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있었다. 본 발명에 따르면, 균일한 특성 및 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

[실시예 29]

실시예 29에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 수냉 파이프(464)와 합체된 스테인리스 중앙 전도체(461)가 외장 히터(464)와 합체된 중앙 전도체(461)를 대신하여 사용된 (제17(a)도 및 제17(b)도에 도시된) 고주파 전극(102)이 실시예 17에서 사용된 고주파 전극(102)을 대신하여 사용되었고 고주파 전극(102)이 40까지 가열되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 29에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 결국, 실시예 17과 동일한 특성을 갖는 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있었다. 본 발명에 따르면, 균일한 특성 및 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

[실시예 30]

실시예 30에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 원료 가스 공급부로서도 역할하는 (제18(a)도 및 제18(b)도에 도시된) 고주파 전극(102)이 실시예 17에서 사용된 고주파 전극 및 원료 가스 공급부를 대신하여 사용되었고 피막이 표 14에 나타낸 피막 형성 조건 하에서 형성되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 제18(a)도 및 제18(b)도에 도시된 바와 같이, 고주파 전극(102)은 환상 전도체(473)를 갖는다. 가스 공급 통로(193)는 많은 가스 토출 구멍(194)과 연통한다. 도면 부호 471은 스테인리스 등으로 구성된 전도성 전극을 나타낸다.

[실시예 31]

실시예 31에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 환상 전도체(473)가 포함되지 않은 피복층(472)이 사용되었다는 것을 제외하고는, 실시예 30에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 30 및 실시예 31에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 얻어진 결과가 표 15에 나타나 있다. 표 15는 실시예 31에서 얻어진 평가 결과가 1로서 간주될 때, 실시예 30에서 얻어진 평가 결과의 상대치를 나타낸다. 표 15로부터 명백한 바와 같이, 실시예 30에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재는 어떠한 평가에 대해서도 실시예 31에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재에 비해 우수하다. 환상 전도체가 피복층 내에 형성될 때, 보다 균일한 특성 및 보다 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 보다 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

주 : 표 15의 모든 값은 실시예 31에서 얻어진 값이 1로서 간주될 때 실시예 30에서 얻어진 값의 상대치이다.

[실시예 32]

실시예 32에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, (제19(a)도 및 제19(b)도에 도시된) 복수개의 고주파 전극을 갖는 증착 피막 형성 장치가 실시예 17에서 사용된 고주파 전극(102)을 대신하여 사용되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 32에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 결국, 실시예 17과 동일한 특성을 갖는 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있었다. 본 발명에 따르면, 균일한 특성 및 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

[실시예 33]

실시예 33에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 표 16에 도시된 진동 주파수로 변경되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

[실시예 34]

실시예 34에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 13.56㎒로 변경되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

[실시예 35]

실시예 35에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 고주파 전력 공급부(107)의 진동 주파수가 500㎒로 변경되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 33 내지 실시예 35에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 얻어진 결과가 표 16에 나타나 있다. 표 16은 실시예 34에서 얻어진 평가 결과가 1로서 간주될 때 실시예 33 및 실시예 35에서 얻어진 평가 결과의 상대치를 나타낸다. 표 16으로부터 명백한 바와 같이, 실시예 33에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재는 어떠한 평가에 대해서도 실시예 34 및 실시예 35에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재에 비해 우수하다. 실시예 33에서, 보다 균일한 특성 및 보다 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 보다 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

주 : 표 16의 모든 값은 실시예 34에서 얻어진 값이 1로서 간주될 때 실시예 33 및 실시예 35에서 얻어진 값의 상대치이다.

[실시예 36]

전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 제6(d)도에 도시된 층 구성을 갖는 전자 사진용 수광 부재는, 제4(a)도 및 제4(b)도에 도시된 증착 피막 형성 장치가 사용되었고, 실시예 17의 고주파 전극과 동일한 고주파 전극(102)이 사용되었으며, 피막이 표 17에 나타낸 피막 형성 조건 하에서 형성되었다는 것을 제외하고는, 실시예 17에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

[실시예 37]

실시예 37에서, 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는, 실시예 18의 고주파 전극과 동일한 고주파 전극(102)이 사용되었다는 것을 제외하고는, 실시예 36에서와 동일한 방식으로 제조되었다.

실시예 36 및 실시예 37에서 제조된 전도성 분포 측정 시료, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상 밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 얻어진 결과가 표 18에 나타나 있다. 표 18은 실시예 37에서 얻어진 평가 결과가 1로서 간주될 때 실시예 36에서 얻어진 평가 결과의 상대치를 나타낸다. 표 18로부터 명백한 바와 같이, 실시예 36에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재는 어떠한 평가에 대해서도 실시예 37에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재에 비해 우수하다. 실시예 36에서, 보다 균일한 특성 및 보다 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 보다 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

[실시예 37]

실시예 36 및 실시예 37에서 제조된 전도성 분포 측정 시표, 적외선 흡수 분포 측정 시료 및 전자 사진용 수광 부재는 전도성 분포, 적외선 흡수 분포, 화상밀도 분포 및 메모리 분포에 대해 실시예 17의 절차와 동일한 절차로 평가되었다. 얻어진 결과가 표18에 나타나 있다. 표 18은 실시예 37에서 얻어진 평가 결과가 1로서 간주될 때 실시예 36에서 얻어진 평가 결과의 상대치를 나타낸다. 표 18로 부터 명백한 바와 같이, 실시예 36에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재는 어떠한 평가에 대해서도 실시예 37에서 얻어진 시료들 및 전자 사진용 수광 부재에 비해 우수하다. 실시예 36에서, 보다 균일한 특성 및 보다 양호한 피막 품질을 갖는 증착 피막이 형성될 수 있었다. 따라서, 보다 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진용 수광 부재를 얻을 수 있음이 밝혀졌다.

주 : 표 18의 모든 값은 제37 실시예에서 얻은 값을 1로 볼 때 제36 실시예에서 얻은 값의 상대 값이다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따라, 증착 피막의 구조적 결함의 수를 감소시킬 수 있는 증착 피막 형성 장치 및 증착 필름 형성 장치에서 사용하기 위한 전극이 제공될 수 있다.

본 발명은 양호하게는 우수한 화상 특성을 갖는 전자 사진술용 수광 부재 및 증착 피막 형성 장치에서 사용하기 위한 전극을 제조하는 데 사용되는 증착 피막 형성 장치에서 사용하기 위한 전극을 제공할 수 있다.

본 발명은 특성 균일성, 피막 특성 또는 품질에서 우수한 증착 피막을 형성할 수 있는 증착 피막 형성 장치 및 증착 피막 형성 장치에서 사용하기 위한 전극을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 증착 피막이 피막 두께 분포가 없는 또는 대체로 없으며 따라서 피막 형성은 안정되게 수행될 수 있으며 생산비는 감소될 수 있으며 높은 성능 대 비용 비를 갖는 피막 형성이 수행될 수 있는 증착 피막 형성 장치 및 증착 피막 형성 장치에서 사용하기 위한 전극을 제공할 수 있다.

본 발명은 상기 상세한 설명, 실시예 및 도면에 한정되지 않는다. 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 여러 가지 변형 및 조합이 수행될 수 있다.

Claims

기판이 배치된 압력을 감소시킬 수 있는 반응 용기 내로 원료 가스를 공급하기 위한 수단과 상기 기판이 배치된 상기 반응 용기 내로 고주파 전력을 공급하기 위한 고주파 전력 공급 수단을 포함하며, 원료 가스는 기판 상에 증착 피막을 형성시킬 수 있도록 고주파 전력에 의해 분해될 수 있으며, 상기 고주파 전력 공급 수단의 공급부는 기부 부재로서 기능하는 전도성 부재 및 증착 피막에 대해 높은 부착성을 가지며 전도성 부재의 표면을 덮는 절연 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 절연 재질은 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 고주파 전력의 주파수는 20㎒ 내지 450㎒인 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고주파 전력 공급부를 원료 가스 공급 수단으로서 또한 사용되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제3항에 있어서, 상기 고주파 전력 공급부를 원료 가스 공급 수단으로서 또한 사용되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제2항에 있어서, 상기 고주파 전력 공급부의 세라믹 재질은 Al₂O₃, BN, AlN, ZrSiO₄, TiO₂, Cr₂O₃, 및 MgO로 구성된 그룹으로부터 선정된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제2항에 있어서, 세라믹 재질은 플라즈마 스프레이에 의해 전도성 부재에 부착되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 고주파 전력 공급부를 가열하거나 또는 냉각하기 위한 기구가 배치되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 반응 용기 내로 마이크로웨이브 출력을 공급하기 위한 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고주파 전력 공급부의 상기 전도성 부재는 Al, Fe, Ni, Cr, Ti, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Pt 및 Pb 그리고 이들 금속을 함유하는 합금과 같은 재질로 구성된 그룹으로부터 선정되는 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고주파 전력 공급부의 상기 전도성 부재는 스테인리스강 및 인콘넬로 구성된 그룹으로부터 선정된 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판은 다수가 제공될 수 있는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제12항에 있어서, 상기 다수의 기판은 동심 원 상에 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판을 회전하기 위한 기구가 배치되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제9항에 있어서, 마이크로웨이브 출력이 상기 기판을 배치함으로써 형성된 공간 내로 공급되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전도성 부재는 중공부 및 중공부와 연결된 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 고주파 전력 공급 수단은 다수가 제공되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제1항에 있어서, 상기 고주파 전력 공급 수단은 전도성 중심 도체와, 상기 중심 도체를 덮는 절연성 부재와, 상기 절연성 부재에 배치되며 상기 중심 도체를 둘러싸는 환형 도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 절연성 부재는 증착 피막에 대해 높은 부착성을 갖는 재질인 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 절연성 부재는 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제20항에 있어서, 상기 세라믹 재질은 Al₂O₃, BN, AlN, ZrSiO₄, TiO₂, Cr₂O₃, 및 MgO로 구성된 그룹으로부터 선정된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제20항에 있어서, 상기 세라믹 재질은 플라즈마 스프레이에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 중심 도체는 Al, Fe, Ni, Cr, Ti, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Pt 및 Pb 그리고 이들 금속을 함유하는 합금과 같은 재질로 구성된 그룹으로부터 선정되는 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 중심 도체는 스테인리스강 및 인코넬로 구성된 그룹으로부터 선정된 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 환형 도체는 링과 같은 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 환형 도체는 나선 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 환형 도체는 다수가 제공되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 환형 도체는 접지되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 환형 도체는 Al, Fe, Ni, Cr, Ti, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Pt 및 Pb 그리고 이들 금속을 함유하는 합금과 같은 재질로 구성된 그룹으로부터 선정되는 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 환형 도체는 스테인리스강 및 인코넬로 구성된 그룹으로부터 선정된 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제18항에 있어서, 상기 환형 도체는 중공부 및 상기 중공부에 연결된 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
고주파 전력을 공급함으로써 원료 가스가 분해되어 증착 피막을 형성시킬 수 있는 진공 장치용 전극에 있어서, 전도성 재질 및 증착 피막에 대해 높은 부착성을 가지며 상기 전도성 재질의 표면의 적어도 일부를 덮는 절연성 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극.
제32항에 있어서, 환형 도체가 전도성 재질을 둘러싸며 전도성 재질로부터 절연되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전극.
제32항 또는 제33항에 있어서, 전도성 재질은 중공부인 것을 특징으로 하는 전극.
제34항에 있어서, 전도성 재질은 중공부를 외부와 연결시키는 구멍을 또한 갖는 것을 특징으로 하는 전극.
제33항에 있어서, 상기 환형 도체는 링과 같은 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전극.
제33항에 있어서, 상기 환형 도체는 나선 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전극.
제33항에 있어서, 상기 환형 도체는 다수가 제공되는 것을 특징으로 하는 전극.
제33항에 있어서, 상기 환형 도체는 접지되는 것을 특징으로 하는 전극
제33항에 있어서, 상기 절연성 재질은 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 전극.
제40항에 있어서, 상기 세라믹 재질은 Al₂O₃, BN, AlN, ZrSiO₄, TiO₂, Cr₂O₃, 및 MgO로 구성된 그룹으로부터 선정된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전극.
제40항에 있어서, 상기 세라믹 재질은 플라즈마 스프레이에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전극.
제32항에 있어서, 상기 중심 도체는 Al, Fe, Ni, Cr, Ti, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Pt 및 Pb 그리고 이들 금속을 함유하는 합금과 같은 재질로 구성된 그룹으로부터 선정되는 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 전극.
제32항에 있어서, 상기 중심 도체는 스테인리스강 및 인코넬로 구성되는 그룹으로부터 선정되는 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 전극.
제32항에 있어서, 상기 환형 도체는 Al, Fe, Ni, Cr, Ti, Mo, Au, In, Nb, Te, V, Pt 및 Pb 그리고 이들 금속을 함유하는 합금과 같은 재질로 구성된 그룹으로부터 선정되는 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 전극.
제32항에 있어서, 상기 환형 도체는 스테인리스강 및 인코넬로 구성되는 그룹으로부터 선정되는 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 전극.
제32항에 있어서, 상기 절연 재질은 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 전극.
제47항에 있어서, 상기 세라믹 재질은 Al₂O₃, BN, AlN, ZrSiO₄, TiO₂, Cr₂O₃, 및 MgO로 구성된 그룹으로부터 선정된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전극.
제1항에 있어서, 상기 절연 재질은 상기 전도성 부재에 부착되도록 된 것을 특징으로 하는 증착 피막 형성 장치.
제32항에 있어서, 상기 절연 재질은 상기 전도성 재질에 부착되도록 된 것을 특징으로 하는 전극.
제49항에 있어서, 상기 절연 재질은 원통형 부재인 것을 특징으로 하는 증착 피막 장치.
제50항에 있어서, 상기 절연 재질은 원통형 부재인 것을 특징으로 하는 전극.