JPS6190425A - Deposited film formation method - Google Patents
Deposited film formation methodInfo
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- JPS6190425A JPS6190425A JP59211800A JP21180084A JPS6190425A JP S6190425 A JPS6190425 A JP S6190425A JP 59211800 A JP59211800 A JP 59211800A JP 21180084 A JP21180084 A JP 21180084A JP S6190425 A JPS6190425 A JP S6190425A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
- H10F30/15—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors comprising amorphous semiconductors
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- Photovoltaic Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は炭素を含有する非晶質乃至は結晶質の堆awJ
を形成するのに好適な方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to carbon-containing amorphous or crystalline sediment awJ.
It relates to a method suitable for forming.
(従来技術〕
例えば、アモルファスシリコン膜の形成には、真空蒸着
法、プラズマCVD法、CVD法1反応性スパッタリン
グ法、イオンブレーティング法、光CVD法などが試み
られており、一般的には。(Prior Art) For example, vacuum evaporation, plasma CVD, CVD 1 reactive sputtering, ion blasting, photo-CVD, etc. have been attempted to form an amorphous silicon film, and these methods are generally used.
プラズマCVD法が広く用いられ、企業化されている。The plasma CVD method is widely used and commercialized.
両生らアモルファスシリコンで構成される堆積膜は電気
的、光学的特性及び、繰返し使用での疲労特性あるいは
使用環境特性、更には均一性、再現性を含めて生産性、
量産性の点において、更に総合的な特性の向上を図る余
地がある。Deposited films made of amorphous silicon from Amphitheater have excellent electrical and optical properties, fatigue properties during repeated use, use environment properties, and productivity including uniformity and reproducibility.
In terms of mass production, there is room to further improve the overall characteristics.
従来から一般化されているプラズマCVD法によるアモ
ルファスシリコン堆積膜の形成に於ての反応プロセスは
、従来のCVD法に比較してかなり複雑であり、その反
応機構も不明な点が少なくなかった。又、その堆積膜の
形成パラメーターも多く、(例えば、基板温度、導入ガ
スの流量と比、形成時の圧力、高周波電力、電極構造、
反応容器の構造、排気速度、プラズマ発生方式など)こ
れら多くのパラメータの組合せによるため、時にはプラ
ズマが不安定な状態になり、形成された堆amに著しい
悪影響を与えることが少なくなかった。そのうえ、装、
置特有のパラメータを装置ごとに選定しなければならず
、したがって製造条件を一般化することがむずかしいの
が実状であった。一方、アモルファスシリコン膜として
電気的、光学的、光導電的乃至は機械的特性が各用途を
十分に満足させ得るものを発現させるためには、現状で
はプラズマCVD法によって形成することが最良とされ
ている。The reaction process in forming an amorphous silicon deposited film by the conventionally popular plasma CVD method is considerably more complicated than that of the conventional CVD method, and there are many aspects of the reaction mechanism that are unclear. In addition, there are many formation parameters for the deposited film (for example, substrate temperature, flow rate and ratio of introduced gas, pressure during formation, high frequency power, electrode structure,
Due to the combination of these many parameters (reaction vessel structure, pumping speed, plasma generation method, etc.), the plasma sometimes becomes unstable, which often has a significant negative effect on the deposit formed. Moreover,
The actual situation is that parameters unique to each device must be selected for each device, making it difficult to generalize manufacturing conditions. On the other hand, in order to develop an amorphous silicon film with electrical, optical, photoconductive, or mechanical properties that can sufficiently satisfy various uses, it is currently considered best to form it by plasma CVD. ing.
丙午ら、堆積膜の応用用途によっては、大面積化、膜厚
均一化、膜品質の均一性を十分満足させ、しかも高速成
膜によって再現性のある量産化を図ねばならないため、
プラズマCVD法によるアモルファスシリコン堆a膜の
形成においては。Depending on the application of the deposited film, it is necessary to fully satisfy the requirements of large area, uniform film thickness, and uniform film quality, and to achieve mass production with high reproducibility through high-speed film formation.
In the formation of an amorphous silicon deposit film by plasma CVD method.
量産装置に多大な設備投資が必要となり、またその量産
の為の管理項目も複雑になり、管理許容幅も狭くなり、
装置の調整も微妙であることから、これらのことが、今
後改善すべき問題点として指摘されている。他方、通常
のCVD法による従来の技術では、高温を必要とし、実
用可能な特性を有する堆a膜が得られていなかった。A large amount of capital investment is required for mass production equipment, and the management items for mass production also become complex, and the tolerance for management becomes narrower.
Since the adjustment of the device is also delicate, these have been pointed out as problems that should be improved in the future. On the other hand, the conventional technique using the normal CVD method requires high temperatures and has not been able to produce a deposited film with practically usable characteristics.
上述の如く、アモルファスシリコン膜の形成に於て、そ
の実用可能な特性、均一性を維持させながら、低コスト
な装置で量産化できる形成方法を開発することが切望さ
れている。これ等のことは、他の機能性膜、例えば窒化
シリコン膜、炭化シリコン膜、酸化シリコン膜に於ても
同様なことがいえる。As mentioned above, it is strongly desired to develop a method for forming an amorphous silicon film that can be mass-produced using low-cost equipment while maintaining its practically usable characteristics and uniformity. The same can be said of other functional films, such as silicon nitride films, silicon carbide films, and silicon oxide films.
本発明は、上述したプラズマCVD法の欠点を除天する
と時に、従来の形成方法によらない新規な堆積膜形成法
を提供するものである。The present invention eliminates the drawbacks of the plasma CVD method described above and provides a new deposited film forming method that does not rely on conventional forming methods.
本発明の目的は、形成される膜の特性、成膜速度、再現
性の向上及び膜品質の均一化を図りながら、膜の大面積
化に適し、膜の生産性の向上及び量産化を容易に達成す
ることのできる堆積膜形成法を提供することにある。The purpose of the present invention is to improve the characteristics, film formation speed, and reproducibility of the film to be formed, and to make the film quality uniform, while also being suitable for increasing the area of the film, improving film productivity, and facilitating mass production. The object of the present invention is to provide a method for forming a deposited film that can achieve the following.
上記目的は、基体上に堆積膜を形成する為の成膜空間内
に、堆積膜形成法の原料となる炭素化合物と、炭素とハ
ロゲンを含む化合物を分解することにより生成され、前
記炭素化合物と化学的相互作用をする活性種とを夫々別
々に導入し、これらに熱エネルギーを作用させて前記炭
素化合物を励起し反応させる事によって、前記基体上に
堆積膜を形成する事を特徴とする本発明の堆積膜形成法
によって達成される。The above purpose is to generate a carbon compound by decomposing a carbon compound, which is a raw material for a deposited film forming method, and a compound containing carbon and halogen in a film forming space for forming a deposited film on a substrate. The present invention is characterized in that a deposited film is formed on the substrate by separately introducing active species that chemically interact with each other and applying thermal energy to them to excite the carbon compound and cause it to react. This is achieved by the deposited film forming method of the invention.
本発明方法では、堆積膜を形成する為の成膜空間におい
てプラズマを生起させる代りに、熱エネルギーを用い成
膜原料のガスを励起し反応させるため、形成される堆積
膜は、エツチング作用、或いはその他の例えば異常放電
作用などによる悪影響を受けることは実質的にない。In the method of the present invention, instead of generating plasma in the film-forming space for forming a deposited film, thermal energy is used to excite the film-forming raw material gas and make it react. There are virtually no other adverse effects such as abnormal discharge effects.
又、本発明によれば、成膜空間の雰囲気温度、基板温度
を所望に従って任意に制御することにより、より安定し
たCVD法とすることができる。Further, according to the present invention, a more stable CVD method can be achieved by arbitrarily controlling the atmospheric temperature in the film forming space and the substrate temperature as desired.
本発明において、堆積膜形成用の原料を励起し反応させ
るための熱エネルギーは、成膜空間の少なくとも基体近
傍部分、乃至は成膜空間全体に作用されるものであり、
使用する熱源に特に制限はなく、抵抗加熱等の発熱体に
よる加熱、高周波加熱などの従来公知の加熱媒体を用い
ることができる。あるいは、光エネルギーから転換され
た熱エネルギーを使用することもできる。また、所望に
より、熱エネルギーに加えて光エネルギーを併用するこ
とができる。光エネルギーは、適宜の光学系を用いて基
体の全体に照射することができるし、あるいは所望部分
のみに選択的制御的に照射することもできるため、基体
上iおける堆積膜の形成位置及び膜厚等を制御し易くす
ることができる ・本発明の方法が従来のCVD法と違
う点の1つは、あらかじめ成膜空間とは異なる空間(以
下、分解空間という)に於いて活性化された活性種を使
うことである。このことにより、従来のCVD法より成
膜速度を飛躍的に伸ばすことができ、加えて堆積膜形成
の際の基板温度も一層の低温化を図ることが可能になり
、膜品質の安定した堆積膜を工業的に大量に、しかも低
コストで提供できる。In the present invention, the thermal energy for exciting and reacting the raw material for forming the deposited film is applied to at least a portion of the film forming space near the substrate or the entire film forming space,
There is no particular restriction on the heat source used, and conventionally known heating media such as heating by a heating element such as resistance heating, high frequency heating, etc. can be used. Alternatively, thermal energy converted from light energy can be used. Furthermore, if desired, light energy can be used in combination with thermal energy. The light energy can be applied to the entire substrate using an appropriate optical system, or can be applied selectively to a desired portion, so that the formation position of the deposited film on the substrate and the formation of the film can be controlled. Thickness etc. can be easily controlled. - One of the differences between the method of the present invention and the conventional CVD method is that the method of the present invention is activated in advance in a space different from the film-forming space (hereinafter referred to as the decomposition space). The method is to use activated species. This makes it possible to dramatically increase the film formation rate compared to the conventional CVD method, and in addition, it is possible to further reduce the substrate temperature during deposition film formation, making it possible to deposit films with stable film quality. Membranes can be provided industrially in large quantities at low cost.
尚、本発明での前記活性種とは、前記堆積膜形成用原料
の化合物あるいはこの励起分解物と化学的相互作用を起
して例えばエネルギーを付与したり、化学反応を起した
りして、堆積膜の形成を促す作用を有するものを云う、
従って、活性種としては、形成される堆a膜を構成する
構成要素に成る構成要素を含んでいても良く、あるいは
その様な構成要素を含んでいなくともよい。In addition, the active species in the present invention is a compound that causes a chemical interaction with the compound of the raw material for forming a deposited film or its excited decomposition product to impart energy or cause a chemical reaction, Refers to substances that have the effect of promoting the formation of deposited films.
Therefore, the active species may contain constituent elements constituting the deposited film to be formed, or may not contain such constituent elements.
本発明では、成膜空間に導入される分解空間からの活性
種は、生産性及び取扱い易さなどの点から、その寿命が
5秒以上、より好ましくは15以上、最適には30秒以
上あるものが、所望に従って選択されて使用される。In the present invention, the active species introduced into the film forming space from the decomposition space has a lifespan of 5 seconds or more, more preferably 15 seconds or more, and optimally 30 seconds or more from the viewpoint of productivity and ease of handling. are selected and used as desired.
本発明で使用する堆積膜形成原料となる炭素化合物は、
成膜空間に導入される以前に既に気体状態となっている
か、あるいは気体状態とされて導入されることが好まし
い0例えば液状の化合物を用いる場合、化合物供給源に
適宜の気化装置を接続して化合物を気化してから成膜空
間に導入することができる。炭素化合物としては、鎖状
又は環状の飽和又は不飽和炭化水素化合物、炭素と水素
を主構成原子とし、この他酸素、窒素、ハロゲン、イオ
ウ等の1種又は2種以上を構成原子基とする有機化合物
、炭化水素基を構成分とする有佛ケイ素化合物などのう
ち、気体状態のものか、容易に気化し得るものが好適に
用いられる。The carbon compound used as a raw material for forming a deposited film in the present invention is
It is preferable that the compound is already in a gaseous state before being introduced into the film forming space, or is introduced in a gaseous state.For example, when using a liquid compound, an appropriate vaporizer is connected to the compound supply source. The compound can be vaporized and then introduced into the film forming space. Carbon compounds include chain or cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon compounds, which have carbon and hydrogen as their main constituent atoms, and one or more of oxygen, nitrogen, halogen, sulfur, etc. as constituent atomic groups. Among organic compounds and silicon compounds having hydrocarbon groups as constituents, those in a gaseous state or those that can be easily vaporized are preferably used.
このうち、炭化水素化合物としては、例えば、炭素数1
〜5の飽和炭化水素、炭素数2〜5のエチレン系炭化水
素、炭素数2〜4のアセチレン系炭化水素等、具体的に
は、飽和炭化水素としては、tLタフ (CHa)、z
タフ(C2H6)、プロパy (C,3H8)、 n−
ブタ7(n−C4H1゜)、ペンタン(C5H12)、
エチレン系炭化水素としてはエチレン(C2H4)、プ
ロピレン
(C3H& ) 、ブテン−1(CaHa)、ブテン2
(C4Ha)、 イ’)ブチレン(C4H8)、ペ
ンテン(C5Hl o ) 、アセチレン系炭化水素と
してはアセチレン(C2H2) 、メチルアセチ
IL/7 (C3H4) 、ブチ7 (C4’H&
)等が挙げられる。これらの炭化水素は、1種用いても
2種以上を併用してもよい。Among these, as a hydrocarbon compound, for example, carbon number 1
-5 saturated hydrocarbons, ethylene hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms, acetylenic hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, etc. Specifically, saturated hydrocarbons include tL tough (CHa), z
Tough (C2H6), Propy (C,3H8), n-
Buta 7 (n-C4H1°), pentane (C5H12),
Ethylene hydrocarbons include ethylene (C2H4), propylene (C3H&), butene-1 (CaHa), butene-2
(C4Ha), i') Butylene (C4H8), pentene (C5Hlo), acetylene hydrocarbons include acetylene (C2H2), methylacetylene
IL/7 (C3H4), spot 7 (C4'H&
) etc. These hydrocarbons may be used alone or in combination of two or more.
本発明において1分解空間に導入される炭素とハロゲン
を含む化合物としては1例えば鎖状又は環状炭化水素の
水素原子の一部乃至全部をハロゲン原子で置換した化合
物が用いられ、具体的にの整数、YはF、C1,Br又
は!である。)テ(Vは3以上の整数、Yは前述の意味
を有する。)で示される環状ハロゲン化炭素、Cx+y
=2u又は2u+2である。)で示される鎖状又は環状
化合物などが挙げられる。In the present invention, the compound containing carbon and halogen introduced into the decomposition space is a compound in which part or all of the hydrogen atoms of a chain or cyclic hydrocarbon are replaced with halogen atoms. , Y is F, C1, Br or! It is. ) Cyclic halogenated carbon represented by Te (V is an integer of 3 or more, Y has the above meaning), Cx+y
=2u or 2u+2. ), and the like.
具体的には例えばCF4 、’(CF2 )s、(CF
2)6、(CF2 )4− 、C2F&、c、F8.C
HF3.CH2F2゜
CC1a (CC12)S、CBra。Specifically, for example, CF4, '(CF2)s, (CF
2) 6, (CF2)4-, C2F&, c, F8. C
HF3. CH2F2゜CC1a (CC12)S, CBra.
(CBr2) 5. C2C16,C,Cl3F3など
のガス状態の又は容易にガス化し得るものが挙げられる
。(CBr2) 5. Examples include those that are in a gaseous state or can be easily gasified, such as C2C16, C, and Cl3F3.
また、本発明においては、前記炭素とハロゲンを含む化
合物を分解することにより生成する活性種に加えて、ケ
イ素と八“ロゲンを含む化合物を分解することにより生
成する活性種を併用することができる。この、ケイ素と
ハロゲンを含む化合物としては、例えば鎖状又は環状シ
ラン化合物の水素原子の一部乃至全部をハロゲン原子で
置換した化合物が用いられ、具体的には、例えば、Si
Y (uは1以上
u 2u+2
の整数、YはF、CI、Br又はIである。)テ(Vは
3以上の整数、Yは前述の意味を有する。)で示される
環状ハロゲン化ケイ素、SiHxY、(u及びYは前述
の意味を有する。Furthermore, in the present invention, in addition to the active species generated by decomposing the compound containing carbon and halogen, active species generated by decomposing the compound containing silicon and halogen can be used in combination. As this compound containing silicon and halogen, for example, a compound in which part or all of the hydrogen atoms of a chain or cyclic silane compound is replaced with a halogen atom is used, and specifically, for example, Si
Cyclic silicon halide represented by Y (u is an integer of 1 or more u 2u+2, Y is F, CI, Br or I) (V is an integer of 3 or more, Y has the above meaning), SiHxY, (u and Y have the meanings given above.
x+y=2u又は2u+2である。)で示される鎖状又
は環状化合物などが挙げられる。x+y=2u or 2u+2. ), and the like.
具体的には例えばS i F4、(SiF2)s、(S
i F2 ) 6、(SiF2)4.Siz F&、
Sf3 FB、SiHF3.SiH2F2 。Specifically, for example, S i F4, (SiF2)s, (S
iF2) 6, (SiF2)4. Size F&,
Sf3 FB, SiHF3. SiH2F2.
5iC14(SiC12)5.SiBr4、(SiBr
z)s、5i2C16,
5i2C13F3などのガス状態の又は容易にガス化し
得るものが挙げられる。5iC14 (SiC12)5. SiBr4, (SiBr
z) S, 5i2C16, 5i2C13F3 and the like, which are in a gaseous state or can be easily gasified.
活性種を生成させるためには、前記炭素とハロゲンを含
む化合物(及びケイ素とハロゲンを含む化合物)に加え
て、必要に応じてケイ素単体等他のケイ素化合物、水素
、ハロゲン化合物(例えばF2ガス、C12ガス、ガス
化した
Br2.I2等)などを併用することができる。In order to generate active species, in addition to the above-mentioned compounds containing carbon and halogen (and compounds containing silicon and halogen), other silicon compounds such as simple silicon, hydrogen, halogen compounds (for example, F2 gas, C12 gas, gasified Br2.I2, etc.) can be used in combination.
本発明において、分解空間で活性種を生成させる方法と
しては、各々の条件、装置を考慮して放電エネルギー、
熱エネルギー、光エネルーギーなどの励起エネルギーが
使用される。In the present invention, as a method for generating active species in the decomposition space, the discharge energy,
Excitation energies such as thermal energy, light energy, etc. are used.
上述したものに1分解室間で熱、光、放電などの分解エ
ネルギーを加えることにより、活性種が生成される。Active species are generated by applying decomposition energy such as heat, light, or electric discharge to the above-described material between one decomposition chamber.
本発明において、成膜空間における堆積膜形成用原料と
なるケイ素化合物と分解空間からの活性種との量の割合
は、堆積条件、活性種の種類などで適宜所望に従って決
められるが、好ましくは10:l−1:10(導入流量
°比)が適当であり。In the present invention, the ratio of the silicon compound serving as a raw material for forming a deposited film in the film forming space to the active species from the decomposition space is determined as desired depending on the deposition conditions, the type of active species, etc., but is preferably 10 :l-1:10 (introduction flow rate ratio) is appropriate.
より好ましくは8:2〜4:6とされるのが望ましい。More preferably, the ratio is 8:2 to 4:6.
本発明において、炭素化合物の他に、成膜空間に、堆積
膜形成用の原料としてケイ素化合物、あるいは成膜のた
めの原料として水素ガス、ハロゲン化合物(例えばF2
ガス、C12ガス、ガス化したBr2.I2等)、アル
ゴン、ネオン等の不活性ガスなどを成膜空間に導入して
用いることもできる。これらの原料ガスの複数を用いる
場合には、予め混合して成膜空間内に導入することもで
きるし、あるいはこれらの原料ガスを夫々独立した供給
源から各個別に供給し、成膜空間に導入することもでき
る。In the present invention, in addition to carbon compounds, a silicon compound may be used as a raw material for forming a deposited film, or hydrogen gas or a halogen compound (for example, F2) may be used as a raw material for forming a deposited film.
gas, C12 gas, gasified Br2. I2, etc.), argon, neon, or other inert gas can also be introduced into the film forming space. When using multiple of these raw material gases, they can be mixed in advance and introduced into the film forming space, or these raw material gases can be supplied individually from independent sources and then introduced into the film forming space. It can also be introduced.
堆積膜形成用の原料となるケイ素化合物としては、ケイ
素に水素、酸素、ハロゲン、あるいは炭化水素基などが
結合したシラン類及びシロキサン類等を用いることがで
きる。とりわけ鎖状及び環状のシラン化合物、この鎖状
及び環状のシラン化合物の水素原子の一部又は全部をハ
ロゲン原子で置換した化合物などが好適である。As the silicon compound serving as a raw material for forming the deposited film, silanes, siloxanes, etc., in which hydrogen, oxygen, halogen, or hydrocarbon groups are bonded to silicon, can be used. Particularly suitable are chain and cyclic silane compounds, and compounds in which some or all of the hydrogen atoms of the chain and cyclic silane compounds are replaced with halogen atoms.
具体的には、例えば、5tH4,Si2H6゜5isH
s、5isHso、5isH12,5i6Hs*等のs
t’H(pは1以上p 2p+2
好ましくは1−15、より好ましくは1〜lOの整数で
ある。)で示される直鎖状シラン化合物。Specifically, for example, 5tH4, Si2H6°5isH
s, 5isHso, 5isH12, 5i6Hs*, etc.
A linear silane compound represented by t'H (p is an integer of 1 or more p2p+2, preferably 1-15, more preferably 1-1O).
SiH3SiH(SiH3)SiH3,5iH3SfH
(Sins)Si3H7,5i2H5SiH(SiH3
)Si2 H5等のSf Hp 2p+2
(pは前述の意味を有する。)で示される分岐を有する
鎖状シラン化合物、これら直鎖状又は分岐を有する鎖状
のシラン化合物の水素原子の一部又は全部をハロゲン原
子で置換した化合物、5i3H6,Si4 H8,31
1,H1□、5i6H12等のSi H(qは3以上
、好ましくは3〜2q
6の整数である。)で示される環状シラン化合物、該環
状シラン化合物の水素原子の一部又は全部を他の環状シ
ラニル基及び/又は鎖状シラニル基で置換した化合物、
上記例示したシラン化合物の水素原子の一部又は全部を
ハロゲン原子で置換した化合物の例トL テ、 S i
Hs F、 S f H3x (xはハロゲン原子、
rは1以上、好ましくは1〜lO1より好ましくは3〜
7の整数、S+t=2r+2又は2rである。)で示さ
れるハロゲン置換鎖状又は環状シラン化合物などである
。SiH3SiH(SiH3)SiH3,5iH3SfH
(Sins)Si3H7,5i2H5SiH(SiH3
) Chain silane compounds having a branch represented by Sf Hp 2p+2 (p has the above-mentioned meaning) such as Si2 H5, some or all of the hydrogen atoms of these linear or branched chain silane compounds Compound in which is substituted with a halogen atom, 5i3H6,Si4H8,31
A cyclic silane compound represented by SiH (q is an integer of 3 or more, preferably 3 to 2q6) such as 1,H1 Compounds substituted with a cyclic silanyl group and/or a chain silanyl group,
Examples of compounds in which part or all of the hydrogen atoms of the silane compounds exemplified above are replaced with halogen atoms
Hs F, S f H3x (x is a halogen atom,
r is 1 or more, preferably 1 to lO1, more preferably 3 to
An integer of 7, S+t=2r+2 or 2r. ) and halogen-substituted linear or cyclic silane compounds.
これらの化合物は、1種を使用しても2種以上を併用し
てもよい。These compounds may be used alone or in combination of two or more.
また本発明の方法により形成される堆!l膜を不純物元
素でドーピングすることが可能である。使用する不純物
元素としては、p型不純物として、周期率表第1LI
族Aの元素、例えばB、AI。Also, the compost formed by the method of the present invention! It is possible to dope the l film with impurity elements. The impurity elements to be used are p-type impurities such as those from Periodic Table 1LI
Group A elements, such as B, AI.
G a 、 I n 、 T 1等が好適なものとして
挙げられ、n型不純物としては1周期率表第V 族Aの
元素、例えばN、P、As、Sb、Bi等が好適なもの
として挙げられるが、特にB、Ga、P。Preferred examples include G a , I n , T 1 , etc., and preferred n-type impurities include elements in Group V A of the periodic table, such as N, P, As, Sb, Bi, etc. However, especially B, Ga, and P.
sb等が最適である。ドーピングされる不純物の量は、
所望される電気的・光学的特性に応じて適宜決定される
。sb etc. are optimal. The amount of impurity doped is
It is determined as appropriate depending on the desired electrical and optical characteristics.
かかる不純物元素を成分として含む化合物としては、常
温常圧でガス状態であるか、あるいは少なくとも堆積膜
形成条件下で気体であり、適宜の気化装置で容易に気化
し得る化合物を選択するのが好ましい、この様な化合物
としては、PH3゜P 2 Ha 、 P F 3 、
P F s、PCl3%AsH3、AsF3 、A
sF5 、AsC13。As a compound containing such an impurity element as a component, it is preferable to select a compound that is in a gaseous state at room temperature and normal pressure, or at least in a gaseous state under deposited film forming conditions, and that can be easily vaporized using an appropriate vaporizing device. , such compounds include PH3゜P 2 Ha , PF 3 ,
P F s, PCl3%AsH3, AsF3, A
sF5, AsC13.
S bH3,S bFs 、S iH3,BF3、BC
l3.BBr3.B2H6、B4H10゜B5Hg
、 Bs Ht s 、 B6 Hs
o ・Bf、HI2、AlCl3等を挙げることがで
きる。不純物元素を含む化合物は、1種用いても2種以
上併用してもよい。S bH3, S bFs, S iH3, BF3, BC
l3. BBr3. B2H6, B4H10゜B5Hg
, Bs Ht s , B6 Hs
o ・Bf, HI2, AlCl3, etc. can be mentioned. The compounds containing impurity elements may be used alone or in combination of two or more.
不純物元素を成分として含む化合物を成膜空間内に導入
するには、予め前記炭素化合物等と混合して導入するか
、あるいは独立した複数のガス供給源よりこれらの原料
ガスを各個別に導入することができる。In order to introduce a compound containing an impurity element as a component into the film forming space, it can be mixed with the carbon compound etc. in advance, or it can be introduced individually from multiple independent gas supply sources. be able to.
次に、本発明方法によって形成される電子写真用像形成
部材の典型的な例を挙げて本発明を説明する。Next, the present invention will be described with reference to typical examples of electrophotographic image forming members formed by the method of the present invention.
第1図は、本発明によって得られる典型的な光導電部材
の構成例を説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of the configuration of a typical photoconductive member obtained by the present invention.
第1図に示す光導電部材10壮、電子写真用像形成部材
kL?適用″″1得61o−r:hol・光導
1電部材用としての支持体11の上に、必要に応じで設
けられる中間層12.及び感光層13で構成される層構
成を有している。The photoconductive member 10 shown in FIG. 1 and the electrophotographic image forming member kL? Application ""1 gain 61 o-r: hol/light guide
1. An intermediate layer 12 is provided as needed on the support 11 for electrical components. and a photosensitive layer 13.
支持体11としては、導電性でも電気絶縁性であっても
良い、導電性支持体としては、例えば、NfCr、ステ
アL/ス、AI、Cr、Mo。The support 11 may be electrically conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NfCr, Stair L/S, AI, Cr, and Mo.
Au、I r、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pd等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。Examples include metals such as Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, and Pd, and alloys thereof.
電気絶縁性支持体としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシー
ト、ガラス、゛セラミック、紙等が通常使用される。こ
れらの電気絶縁性支持体は、好適には少なくともその一
方の表面が導電処理され、該導電処理された表面側に他
の層が設けられるのが望ましい。As the electrically insulating support, films or sheets of synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, glass, ceramic, paper, etc. are usually used. Ru. Preferably, at least one surface of these electrically insulating supports is subjected to conductive treatment, and another layer is preferably provided on the conductive treated surface side.
例えばガラスであれば、その表面がN f Cr。For example, if it is glass, its surface is NfCr.
AI、Cr、Mo、Au、I r、Nb、Ta。AI, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta.
V、Ti、Pt、Pd、In203.5n02 。V, Ti, Pt, Pd, In203.5n02.
I To (I B203 +S n02 )等の薄膜
を設けることによって導電処理され、あるいはポリエス
テルフィルム等の合成樹脂フィルムであれば、N1cr
、AI、Ag、 Pb、 Zn% Ni、 Au
。If it is conductive treated by providing a thin film such as I To (I B203 +S n02 ) or a synthetic resin film such as polyester film, N1cr
, AI, Ag, Pb, Zn% Ni, Au
.
Cr、 Mo、 I r、 Nb、 Ta、
V、 Ti、 Pt等の金属で真空蒸着、電子
ビーム蒸着、スパッタリング等で処理し、又は前記金属
でラミネート処理して、その表面が導電処理される。支
持体の形状としては1円筒状、ベルト状、板状等、任意
の形状とし得、所望によって、その形状が決定されるが
、例えば、第1図の光導電部材10を電子写真用像形成
部材として使用するのであれば、連続高速複写の場合に
は、無端ベルト状又は円筒状とするのが望ましい。Cr, Mo, Ir, Nb, Ta,
The surface is treated with a metal such as V, Ti, or Pt by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, etc., or laminated with the metal, so that the surface thereof is conductive. The shape of the support may be any shape such as a cylinder, a belt, or a plate, and the shape is determined depending on the need. For example, the photoconductive member 10 in FIG. If used as a member, in the case of continuous high-speed copying, it is desirable to have an endless belt shape or a cylindrical shape.
例えば中間層12には、支持体1.1の側から感光層1
3中へのキャリアの流入を効果的に阻止し且つ電磁波の
照射によって感光層13中に生じ、支持体llの側に向
って移動するフォトキャリアの感光層13の側から支持
体11の側への通過を容易に許す機能を有する。For example, the intermediate layer 12 includes the photosensitive layer 1 from the side of the support 1.1.
3, and the photocarriers generated in the photosensitive layer 13 by electromagnetic wave irradiation and moving toward the support 11 from the photosensitive layer 13 side to the support 11 side. It has a function that allows easy passage of.
この中間層12は、水素原子(H)及び/又はハロゲン
原子(X)並びに炭素原子を構成原子として含むアモル
ファスシリコン(以下、a−3i(H,X)と記す、)
で構成されると共に、電気伝導性を支配する物質として
、例えばB等のp型不純物あるいはP等のP型不純物が
含有されている。This intermediate layer 12 is made of amorphous silicon (hereinafter referred to as a-3i(H,X)) containing hydrogen atoms (H) and/or halogen atoms (X) and carbon atoms as constituent atoms.
It also contains a p-type impurity such as B or a p-type impurity such as P as a substance that controls electrical conductivity.
本発明に於て、中間層12中に含有されるB、P等の伝
導性を支配する物質の含有量としては、好適には、0.
001〜5X10” at omi cppm、より好
適には0.5〜lX104a’tomic ppm、
最適には1〜5×103103ato ppmとされ
るのが望ましい。In the present invention, the content of substances governing conductivity, such as B and P, contained in the intermediate layer 12 is preferably 0.
001~5X10" atomic cppm, more preferably 0.5~1X104a'tomic ppm,
The optimum range is preferably 1 to 5 x 103103 at ppm.
中間層12を形成する場合には、感光層13の形成まで
連続的に行なうことができる。その場合には、中間層形
成用の原料として、分解空間で生成された活性種と、気
体状態の炭素化合物、ケイ素化合物、必要に応じて水素
、ハロゲン化合物、不活性ガス及び不純物元素を成分と
して含む化合物のガス等と、を夫々別々に支持体11の
設置しである成膜空間に導入し、熱エネルギーを用いる
ことにより、前記支持体ll上に中間層12を形成させ
ればよい。When forming the intermediate layer 12, it can be performed continuously up to the formation of the photosensitive layer 13. In that case, the active species generated in the decomposition space, gaseous carbon compounds, silicon compounds, and optionally hydrogen, halogen compounds, inert gases, and impurity elements are used as raw materials for forming the intermediate layer. The intermediate layer 12 may be formed on the support 11 by separately introducing gases of the compounds contained therein into the film forming space where the support 11 is installed and using thermal energy.
中間層12を形成させる際に分解空間に導入されて活性
種を生成する炭素とハロゲンを含む化合物(及びケイ素
とハロゲンを含む化合物)は、高温下で容易に例えばS
iF2’の如き活性種を生成する。Compounds containing carbon and halogen (and compounds containing silicon and halogen) that are introduced into the decomposition space to generate active species when forming the intermediate layer 12 are easily converted to, for example, S at high temperatures.
Generate active species such as iF2'.
中間層12の層厚は、好ましくは、30A〜10鉢、よ
り好適には40A〜8鉢、最適には50A〜5pLとさ
れるのが望ましい。The layer thickness of the intermediate layer 12 is preferably 30A to 10 pL, more preferably 40A to 8 pL, and optimally 50A to 5 pL.
感、光層13は、例えばA−3i(H,X)で構成され
、レーザー光の照射によってフォトキャリアを発生する
電荷発生機能と、該電荷を輸送する電荷輸送機能の両機
濠を有する。The optical layer 13 is made of, for example, A-3i (H,
感光層13の層厚としては、好ましくは、1〜100−
1より好適には1〜80JL、最適には2〜50JLと
されるのが望ましい。The layer thickness of the photosensitive layer 13 is preferably 1 to 100-
More preferably, it is 1 to 80 JL, and most preferably 2 to 50 JL.
感光層13は、i型a S l (H+ X )層で
あるが、所望により中間層12に含有される伝導特性を
支配する物質の極性とは別の極性(例えばn型)の伝導
特性を支配する物質を含有させてもよいし、あるいは、
同極性の伝導特性を支配する物質を、中間層12に含有
される実際の量が多い場合には、該量よりも一段と少な
い量にして含有させてもよい。The photosensitive layer 13 is an i-type a S l (H+ It may contain a controlling substance, or
If the actual amount of the substance that governs the conductivity of the same polarity contained in the intermediate layer 12 is large, it may be contained in an amount much smaller than the actual amount.
感光層13の形成も、中間層12の場合と同様に、分解
空間に炭素とハロゲンを含む化合物が導入され、高温下
でこれ等を分解することで活性種が生成され、成膜空間
に導入される。また、これとは別に、気体状態の炭素化
合物、ケイ素化合物と、必要に応じて、水素、ハロゲン
化合物、不活性ガス、不純物元素を成分として含む化合
物のガス等を、支持体11の設置しである成膜空間に導
入し、熱エネルギーを用いることにより、前記支持体l
l上に中間層12を形成させればよい。In the formation of the photosensitive layer 13, similarly to the case of the intermediate layer 12, a compound containing carbon and halogen is introduced into the decomposition space, and by decomposing these at high temperature, active species are generated and introduced into the film forming space. be done. Separately from this, gaseous carbon compounds, silicon compounds, and, if necessary, gases of compounds containing hydrogen, halogen compounds, inert gases, impurity elements, etc., can be installed on the support 11. By introducing the support into a certain film-forming space and using thermal energy, the support l
The intermediate layer 12 may be formed on the layer 1.
更に、所望により、この感光層の上に表面層として、炭
素及びケイ素を構成原子とする非晶質の堆積膜を形成す
ることができ、この場合も、成膜は、前記中間層及び感
光層と同様に本発明の方法により行なうことができる。Furthermore, if desired, an amorphous deposited film containing carbon and silicon as constituent atoms can be formed as a surface layer on this photosensitive layer. This can be carried out in the same manner as in the method of the present invention.
第2図は、本発明方法を実施して作製される不純物元素
でドーピングされたa−3i堆積膜を利用したPIN型
ダ型ダイオードパデバイス型例を示した模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a PIN type diode device type using an a-3i deposited film doped with an impurity element, which is manufactured by carrying out the method of the present invention.
図中、21は基板、22及び27は薄膜電極、23は半
導体膜であり、n型のa−St層24、i型のa−3i
層25.p型のa−Si層26に ′よって構成される
。28は導線である。In the figure, 21 is a substrate, 22 and 27 are thin film electrodes, 23 is a semiconductor film, an n-type a-St layer 24, an i-type a-3i
Layer 25. It is constituted by a p-type a-Si layer 26'. 28 is a conducting wire.
基板21としては半導電性、好ましくは電気絶縁性のも
のが用いられる。半導電性基板としては、例えば、Si
、Ge等の半導体が挙げられる。薄膜電極22.27と
しては例えば、NiCr、Al、Cr、Mo、Au、I
r、Nb、Ta、V、Ti、PL、Pd、In2O3,
5n02 、ITO(In203 +5n02 )等の
薄膜を、真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング等
の処理で基板上に設けることによって得られる。電極2
2.27の膜厚としては、好ましくは30〜5X104
A、より好ましくは100〜5X103Aとされるのが
望ましい。The substrate 21 is semiconductive, preferably electrically insulating. As the semiconductive substrate, for example, Si
, Ge, and other semiconductors. Examples of the thin film electrode 22.27 include NiCr, Al, Cr, Mo, Au, I
r, Nb, Ta, V, Ti, PL, Pd, In2O3,
It is obtained by providing a thin film of 5n02, ITO (In203 +5n02), etc. on a substrate by vacuum evaporation, electron beam evaporation, sputtering, or the like. Electrode 2
The film thickness of 2.27 is preferably 30 to 5×104
A, more preferably 100 to 5×103A.
a−Siの半導体層23を構成する膜体を必要に応じて
n型24又はp型26とするには、層形成の際に、不純
物元素のうちn型不純物又はp型不純物、あるいは両不
純物を形成される層中にその量を制御し乍らドーピング
してやる事によって形成される。In order to make the film body constituting the a-Si semiconductor layer 23 n-type 24 or p-type 26 as necessary, an n-type impurity, a p-type impurity, or both impurities must be added to the impurity elements during layer formation. It is formed by doping the layer into the formed layer in a controlled amount.
n型、i型及びp型のa−5t層を形成する場合、何れ
か1つの層乃至は全部の層を本発明方法により形成する
ことができ、成膜は、分解空間に炭素とハロゲンを含む
化合物が導入され、高温下でこれ等を分解することで、
例えばCF2等の活性種が生成され、成膜空間に導入さ
れる。また、これとは別に、気体状態の炭素化合物、ケ
イ素化合物と、必要に応じて不活性ガス及び不純物元素
を成分として含む化合物のガス等を、支持体11の設置
しである成膜空間に導入し、熱エネルギーを用いること
により形成させればよい、n型及びp型のa−Si層の
膜厚としては、好ましくは100−104A、より好ま
しくは300〜2000Aの範囲が望ましい。When forming n-type, i-type, and p-type a-5T layers, any one layer or all the layers can be formed by the method of the present invention, and the film formation is performed by introducing carbon and halogen into the decomposition space. By introducing compounds containing these substances and decomposing them at high temperatures,
For example, active species such as CF2 are generated and introduced into the film forming space. Separately, a gas of a compound containing a gaseous carbon compound, a silicon compound, and an inert gas and an impurity element as necessary is introduced into the film forming space where the support 11 is installed. However, the thickness of the n-type and p-type a-Si layers, which may be formed by using thermal energy, is preferably in the range of 100 to 104 Å, more preferably in the range of 300 to 2000 Å.
また、i型のa−3t層の膜厚としては、好ましくは5
00−104A、より好ましくは1000〜10000
λの範囲が望ましい。Further, the thickness of the i-type a-3t layer is preferably 5
00-104A, more preferably 1000-10000
A range of λ is desirable.
以下に、本発明の具体的実施例を示す。Specific examples of the present invention are shown below.
実施例1
第3図に示した装置を用い、以下の如き操作によってi
型、p型及びn型の炭素含有アモルファス堆積膜を形成
した。Example 1 Using the apparatus shown in Figure 3, i
Type, p-type, and n-type carbon-containing amorphous deposited films were formed.
第3図において、101は堆積室であり、内部の基体支
持台102上に所望の基体103が載置される。In FIG. 3, 101 is a deposition chamber, and a desired substrate 103 is placed on a substrate support 102 inside.
104は基体加熱用のヒーターであり、導線105を介
して給電され1発熱する。基体温度は特に制限されない
が、本発明方法を実施するにあたっては、好ましくは5
0〜150℃、より好ましくは100〜150℃である
ことが望ましい。Reference numeral 104 denotes a heater for heating the substrate, which is supplied with electricity through a conductive wire 105 and generates one heat. Although the substrate temperature is not particularly limited, in carrying out the method of the present invention, preferably 5
The temperature is preferably 0 to 150°C, more preferably 100 to 150°C.
106乃至109は、ガス供給源であり、炭素化合物、
及び必要に応じて用いられる水素、ハロゲン化合物、不
活性ガス、不純物元素を成分とす訃
る化合物の数に応じて設けられる。原料化合物のうち液
状のものを使用する場合には、適宜の気化装置を具備さ
せる0図中ガス供給源106乃至109の符合にaを付
したのは分岐管、bを付したのは流量計、Cを付したの
は各流量計の高圧側の圧力を計測する圧力計、d又はe
を付したのは各気体流量を調整するためのバルブである
。110は成膜空間へのガス導入管、lllはガス圧力
計である0図中112は分解空間、113は電気炉、1
14は固体0粒、115は活性種の原料となる気体状態
の炭素とハロゲンを含む化合物の導入管であり、分解空
間112で生成された活性種は導入管116を介して成
膜空間101内に導入される。106 to 109 are gas supply sources, carbon compounds,
and hydrogen, a halogen compound, an inert gas, and an impurity element, depending on the number of compounds to be used as components. If a liquid raw material compound is used, an appropriate vaporization device should be provided. In the figure, the gas supply sources 106 to 109 are indicated by a branch pipe, and b is a flow meter. , C indicates the pressure gauge that measures the pressure on the high pressure side of each flowmeter, d or e
The valves marked with are used to adjust the flow rate of each gas. 110 is a gas introduction pipe to the film forming space, ll is a gas pressure gauge, 112 in the figure is a decomposition space, 113 is an electric furnace, 1
Reference numeral 14 indicates zero solid particles, and reference numeral 115 indicates an introduction pipe for a compound containing gaseous carbon and halogen, which is a raw material for active species. will be introduced in
117は熱エネルギー発生装置であって1例えば通常の
電気炉、高周波加熱装置、各種発熱体等が用いられる。Reference numeral 117 denotes a thermal energy generating device, for example, an ordinary electric furnace, a high frequency heating device, various heating elements, etc. are used.
熱エネルギー発生装置117からの熱は、矢印119の
向きに流れている原料ガス等に照射され、成膜原料のガ
ス等を励起し反応させる事によって基体103の全体あ
るいは所望部分に炭素Mq 7a穴堆積膜を形成する。The heat from the thermal energy generator 117 is applied to the raw material gas flowing in the direction of the arrow 119, and excites the film forming raw material gas and causes it to react, thereby forming carbon Mq 7a holes in the entire substrate 103 or in a desired part. Form a deposited film.
また、図中、120は排気バルブ、121は排気管であ
る。Further, in the figure, 120 is an exhaust valve, and 121 is an exhaust pipe.
先f、 ポリエチレンテレフタレートフィルム基′板1
03を支持台102上に載置し、排気装置を用いて堆積
空間101内を排気し、1O−6T。First f, polyethylene terephthalate film substrate 1
03 was placed on the support stand 102, and the inside of the deposition space 101 was evacuated using an exhaust device, and the temperature was 10-6T.
rrに減圧した。第1表に示した基板温度で、ガス供給
源106を用いてCH4150SCCM、あるいはこれ
とPH3ガス又はB2H6ガス(何れも11000pp
水素ガス希釈)403CCMとを混合したガスを堆積空
間に導入した。The pressure was reduced to rr. At the substrate temperature shown in Table 1, using the gas supply source 106, CH4150SCCM, or this and PH3 gas or B2H6 gas (both 11000 ppp
A gas mixed with 403 CCM (hydrogen gas dilution) was introduced into the deposition space.
また、分解空間102に固体0粒114を詰めて、電気
炉113により加熱し、Cを溶融し、そこヘボンベから
CF4の導入管115により、CF、を吹き込むことに
より、CF−の活性種を生成させ、導入管116を経て
、成膜空間101へ導入する。In addition, the decomposition space 102 is filled with solid 0 grains 114, heated in an electric furnace 113 to melt C, and CF is blown into the decomposition space 102 through a CF4 introduction pipe 115 from a cylinder to generate active species of CF-. and introduced into the film forming space 101 through the introduction pipe 116.
成膜空間101内の気圧を0.ITorrに保ちつつ熱
エネルギー発生装置により成膜空間工01内を250℃
に保持して、ノンドープのあるいはドーピングされた炭
素含有アモルファス堆積膜/ s e cであった。The atmospheric pressure in the film forming space 101 is set to 0. While maintaining it at ITorr, the inside of the film forming space 01 is heated to 250℃ using a thermal energy generator.
It was an undoped or doped carbon-containing amorphous deposited film/sec.
次いで、得られたノンドープのあるいはp型の稽占墳
膜試料を蒸着槽に入れ、真空度10−” Torrでク
シ型のAIギャップ電極(長さ250ル、巾5■■)を
形成した後、印加電圧10Vで暗電流を測定し、暗導電
σ を求めて、堆稽膜を評価した。結果を第1表に示
した。Next, the obtained non-doped or p-type Keishan tomb
After placing the film sample in a deposition tank and forming a comb-shaped AI gap electrode (length 250 l, width 5 mm) under a vacuum degree of 10-'' Torr, the dark current was measured at an applied voltage of 10 V, and the dark conductivity σ The composite film was evaluated by determining the following.The results are shown in Table 1.
実施例2〜4
CHaの代りに直鎖状c2H6,c2H,,又はC2H
,を用いた以外は、実施例1と同じの炭素含有アモルフ
ァス堆積膜を形成した。暗導電率を測定し、結果を第1
表に示した。Examples 2-4 Linear c2H6, c2H, or C2H instead of CHa
, was used, but the same carbon-containing amorphous deposited film as in Example 1 was formed. Measure the dark conductivity and record the results in the first
Shown in the table.
第1表から、本発明によると低い基板温度でも電気特性
に優れた、即ち高いσ値の炭素含有アモルファス膜が得
られ、また、ドーピングが十分に行なわれた炭素含有ア
モルファス膜が得られる。Table 1 shows that according to the present invention, a carbon-containing amorphous film with excellent electrical properties, that is, a high σ value, can be obtained even at low substrate temperatures, and a carbon-containing amorphous film that is sufficiently doped can be obtained.
実施例5
第4図に示す装置を使い、以下の如き操作によって第1
図に示した如き膜構成のドラム状電子写真用像形成部材
を作成した。Example 5 Using the apparatus shown in Fig. 4, the first
A drum-shaped electrophotographic image forming member having a membrane structure as shown in the figure was prepared.
第4図において、201は成膜空間、202は分解空間
、203は電気炉、204は固体0粒、205は活性種
の原料物質導入管、206は活性種導入管、207はモ
ーター、208は加熱ヒーター、209は吹き出し管、
210は吹き出し管、211はAtシリンダー、212
は排気バルブを示している。また、213乃至216は
第1図中106乃至109と同様の原料ガス供給源であ
り、217はガス導入管である。In FIG. 4, 201 is a film forming space, 202 is a decomposition space, 203 is an electric furnace, 204 is 0 solid particles, 205 is an active species raw material introduction pipe, 206 is an active species introduction pipe, 207 is a motor, and 208 is a Heater, 209 is a blowout pipe,
210 is a blowout pipe, 211 is an At cylinder, 212
indicates an exhaust valve. Further, 213 to 216 are raw material gas supply sources similar to 106 to 109 in FIG. 1, and 217 is a gas introduction pipe.
成膜空間201にAtシリンダー211をつり下げ、そ
の内側に加熱ヒーター208を備え、モーター207に
より回転できる様にする。218.218は熱エネルギ
ー発生装置であって、例えば通常の電気炉、高周波加熱
装置、各種発熱体当が用いられる。An At cylinder 211 is suspended in the film forming space 201, and a heater 208 is provided inside the cylinder so that it can be rotated by a motor 207. 218.218 is a thermal energy generating device, and for example, an ordinary electric furnace, a high frequency heating device, or various heating elements are used.
また、分解空間202に固体0粒204を詰めて、電気
炉203により加熱し、Cを溶融し、そこへボンベから
CF4を吹き込むことにより、C木
F2の活性種を生成させ、導入管206を経て、成膜空
間201へ導入する。In addition, by filling the decomposition space 202 with solid 0 grains 204 and heating it in the electric furnace 203 to melt C, and blowing CF4 into it from a cylinder, active species of C wood F2 are generated, and the introduction pipe 206 is After that, it is introduced into the film forming space 201.
一方、導入管217よりCH4とSi2H6とF2を成
膜空間201に導入させる。成膜空間201内の気圧を
1.0Torrに保ちつつ、熱エネルギー発生装置によ
り成膜空間201内を25000に保持する。On the other hand, CH4, Si2H6, and F2 are introduced into the film forming space 201 through the introduction pipe 217. While maintaining the atmospheric pressure in the film forming space 201 at 1.0 Torr, the pressure inside the film forming space 201 is maintained at 25,000 Torr using a thermal energy generator.
Atシリンダー211は280℃にヒーター208によ
り加熱、保持され、回転させ、排ガスは排気バルブ21
2を通じて排気させる。このようにして感光層13が形
成される。The At cylinder 211 is heated and maintained at 280°C by the heater 208 and rotated, and the exhaust gas is passed through the exhaust valve 21.
Exhaust through 2. In this way, the photosensitive layer 13 is formed.
また、中間層は、導入管217よりH2/ B 2H&
(容量%でB2H6が0.2%)の混合ガスを導入
し、膜厚2000Aで成膜された。In addition, the intermediate layer has H2/B 2H&
A mixed gas of (0.2% B2H6 by volume) was introduced to form a film with a thickness of 2000 Å.
比較例1
一般的なプラズマCVD法により、CF4とCH4,S
i2 Hb、F2及びB2H,から第4図の成膜空間2
01に13.56MHzの高周波装置を備えて、アモル
ファスシリコン堆積膜音形成した。Comparative Example 1 CF4 and CH4,S
i2 Hb, F2 and B2H, to film formation space 2 in Figure 4
01 was equipped with a 13.56 MHz high frequency device to form an amorphous silicon deposited film.
実施例5及び比較例1で得られたドラム状の電子写真用
像形成部材の製造条件と性能を第2表に示した。Table 2 shows the manufacturing conditions and performance of the drum-shaped electrophotographic image forming members obtained in Example 5 and Comparative Example 1.
実施例6
炭素化合物としてCH4も用い第3図の装置を用いて、
第2図に示したPIN型ダイオードを作製した。Example 6 Using CH4 as a carbon compound and using the apparatus shown in Fig. 3,
A PIN type diode shown in FIG. 2 was manufactured.
まず、100OAのITO膜22を蒸着したポリエチレ
ンナフタレートフィルム21を支持台に1佐置し、10
−6T o r rに減圧した後、実施例1と同様に導
入管116からCF2の活性種、また導入管110から
S t3 H6150SCCM、フォスフインガス(P
H311000pp水素希釈)を導入し、別系統から/
\ロゲンガス20SCCMを導入し、O,1Torr、
250℃に保ちながら、Pでドーピングされたn型a−
5t膜24(膜厚700 A)を形成した。First, a polyethylene naphthalate film 21 on which a 100OA ITO film 22 was vapor-deposited was placed on a support stand, and
After reducing the pressure to -6 Torr, active species of CF2 were introduced from the introduction pipe 116 as in Example 1, and St3 H6150SCCM and phosphine gas (P) were introduced from the introduction pipe 110.
H311000pp hydrogen dilution) was introduced, and from another system /
\Introducing 20SCCM of rogen gas, O, 1 Torr,
P-doped n-type a-
A 5t film 24 (thickness: 700 A) was formed.
次いで、PH3ガスの導入を停止した以外はn型a−S
i膜の場合と同一の方法でi−型a−5i膜25(膜厚
5000A)を形成した。Next, the n-type a-S except that the introduction of PH3 gas was stopped.
An i-type a-5i film 25 (thickness: 5000 Å) was formed using the same method as for the i film.
次いで、5i3H6ガスと共にCH450SCCM、ジ
ポランガス(B2H611000pp水素希釈)405
CCM、それ以外はn型と同じ条件でBでドーピングさ
れたp型炭素含有a−3i膜26(膜厚700 A)を
形成した。更に、このp型膜上に真空薄着により膜厚1
oooAのAI電極27を形成し、PIN型ダイオード
を得た。Then, CH450SCCM, Diporan gas (B2H611000pp hydrogen diluted) 405 with 5i3H6 gas
A p-type carbon-containing a-3i film 26 (thickness: 700 A) doped with B was formed under the same conditions as the n-type except for CCM. Furthermore, on this p-type film, a film thickness of 1
An AI electrode 27 of oooA was formed to obtain a PIN type diode.
かくして得られたダイオード素子(面積10m2)のI
−V特性を測定し、整流特性及び光起電力効果を評価し
た。結果を第3図に示した。I of the diode element thus obtained (area 10 m2)
-V characteristics were measured, and rectification characteristics and photovoltaic effects were evaluated. The results are shown in Figure 3.
また、光照射特性においても、基板側から光を導入し、
光照射強度AMI (約100mW/cm2)で、変換
効率8.5%以上、開放端電圧0.92V、短絡電流1
0.5mA/cm2が得られた。In addition, regarding light irradiation characteristics, light is introduced from the substrate side,
At light irradiation intensity AMI (approximately 100 mW/cm2), conversion efficiency is 8.5% or more, open circuit voltage is 0.92 V, and short circuit current is 1.
0.5 mA/cm2 was obtained.
実施例7
炭素化合物としてCH4の代りに、C2H6、C2H,
又はC2H2を用いた以外は、実施例6と同一のPIN
型ダイオードを作製した。整流特性及び光起電力効果を
評価し、結果を第3表に示した。Example 7 Instead of CH4 as a carbon compound, C2H6, C2H,
Or the same PIN as in Example 6 except that C2H2 was used.
A type diode was fabricated. The rectification characteristics and photovoltaic effect were evaluated and the results are shown in Table 3.
第3表から1本発明によれば、従来に比べ低い基板温度
においても良好な光学的・電気的特性を有するa−5i
堆積膜が得られる。1 from Table 3 According to the present invention, the a-5i has good optical and electrical characteristics even at a lower substrate temperature than before.
A deposited film is obtained.
本発明の堆積膜形成法によれば、形成される膜に所望さ
れる電気的、光学的、光導電的及び機械的特性が向上し
、しかも低い基板温度で高速I&膜が可能となる。また
、成膜における再現性が向上し、膜品質の向上と膜質の
均一化が可能になると共に、膜の大面積化に有利であり
、膜の生産性の向上並びに量産化を容易に達成すること
ができる、更に、励起エネルギーとして比較的低い熱エ
ネルギーを用いることができるので、耐熱性に乏しい基
体上にも成膜できる、低温処理によって工程の短縮化を
図れるといった効果が発揮される。According to the deposited film forming method of the present invention, the desired electrical, optical, photoconductive, and mechanical properties of the formed film are improved, and high-speed I& films can be formed at low substrate temperatures. In addition, the reproducibility in film formation is improved, making it possible to improve film quality and make the film uniform. It is also advantageous for increasing the area of the film, improving film productivity and easily achieving mass production. Moreover, since relatively low thermal energy can be used as excitation energy, effects such as being able to form a film even on a substrate with poor heat resistance and shortening the process through low-temperature treatment are exhibited.
第1図は本発明方法を用いて製造される電子写真用像形
成部材の構成例を説明するための模式図である。
第2図は本発明方法を用いて製造されるPIN型ダイオ
ードの構成例を説明するための模式図である。
第3図及び第4図はそれぞれ実施例で用いた本発明方法
を実施するための装置の構成を説明するための模式図で
ある。
10 Φ・・ 電子写真用像形成部材、11 ・・・
基体、
12 ・・・ 中間層、
13 ・・・ 感光層、
21 ・・・ 基板、
22 、27 ・・・ 薄膜電極、
24 11 @ II n型a−5L層、25 11
e e i型a−5L層、26 z−p型a−5
i層、
101.201 ・・・ 成膜空間、111.202
・・・ 分解空間、106.107.108.10
9 。
213.214,215,216
・・・ガス供給源、
103.211 ・・・ 基体、
117.218 ・Φ・ 熟エネルギー発生装置。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of the structure of an electrophotographic image forming member manufactured using the method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a configuration example of a PIN diode manufactured using the method of the present invention. FIG. 3 and FIG. 4 are schematic diagrams for explaining the configuration of an apparatus for carrying out the method of the present invention used in Examples, respectively. 10 Φ... Image forming member for electrophotography, 11...
Substrate, 12... Intermediate layer, 13... Photosensitive layer, 21... Substrate, 22, 27... Thin film electrode, 24 11 @ II n-type a-5L layer, 25 11
e e i type a-5L layer, 26 z-p type a-5
i layer, 101.201 ... film formation space, 111.202
... Decomposition space, 106.107.108.10
9. 213.214,215,216...Gas supply source, 103.211...Base, 117.218・Φ・Mature energy generator.
Claims (1)
形成用の原料となる炭素化合物と、炭素とハロゲンを含
む化合物を分解することにより生成され、前記炭素化合
物と化学的相互作用をする活性種とを夫々別々に導入し
、これらに熱エネルギーを作用させて前記炭素化合物を
励起し反応させる事によって、前記基体上に堆積膜を形
成する事を特徴とする堆積膜形成法。In a film forming space for forming a deposited film on a substrate, a carbon compound that is a raw material for forming a deposited film and a compound containing carbon and halogen are decomposed, and a chemical interaction with the carbon compound is generated. A method for forming a deposited film, characterized in that a deposited film is formed on the substrate by separately introducing active species that act on the active species and applying thermal energy to them to excite the carbon compound and cause it to react.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59211800A JPS6190425A (en) | 1984-10-10 | 1984-10-10 | Deposited film formation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59211800A JPS6190425A (en) | 1984-10-10 | 1984-10-10 | Deposited film formation method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190425A true JPS6190425A (en) | 1986-05-08 |
Family
ID=16611813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59211800A Pending JPS6190425A (en) | 1984-10-10 | 1984-10-10 | Deposited film formation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190425A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5002793A (en) * | 1988-06-02 | 1991-03-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for forming film in a three-chambered apparatus having two chamber faces coated with films of at least 106 Ω cm resistance |
-
1984
- 1984-10-10 JP JP59211800A patent/JPS6190425A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5002793A (en) * | 1988-06-02 | 1991-03-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for forming film in a three-chambered apparatus having two chamber faces coated with films of at least 106 Ω cm resistance |
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