JPS62228478A - 堆積膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機能性膜、殊に半導体デバイス、電子写真用
の感光デバイス、光学的画像入力装器用の光入力センサ
ーデバイス等の電子デバイスの用途に有用な機能性堆積
膜の形成に使用する堆積Ｉり形成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体膜、絶縁膜、光導電膜、磁性膜或いは金属
膜等の非晶質乃至多結晶質の機能性膜は、所望される物
理的特性や用途等の観点から個々に適した成膜方法が採
用されている。

例えば、必要に応じて、水素原子（Ｈ）やハロゲン原子
（Ｘ）等の補償剤で不対電子が補償された非晶質や多結
晶質の非弔結晶シリコン（以後ｒＮＯＮ−３ｉ　（Ｈ，
Ｘ）Ｊ　と略記し。

その中でも殊に非晶質シリコンを示す場合にはＪ　Ａ−
５ｉ　　（Ｈ、Ｘ）　Ｊ　、多結晶質シリコンを示す場
合にはｒｐｏ文ｙ−５ｉ　（Ｈ、Ｘ）　Ｊと記す）ｌｌ
！２等のシリコン堆積膜（尚、俗に言う微結晶シリコン
は、Ａ−５ｉ（Ｈ，Ｘ）の範鴎にはいることは断るまで
もない）の形成には、真空へ着法、プラズマＣＶＤ法、
熱ＣＶＤ法、反応スパッタリング法、イオンブレーティ
ング法、光ＣＶＤ法などが試みられており、一般的には
、プラズマＣＶＤ法が広く用いられ、企業化されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

丙午ら、従来から一般化されているプラズマＣＶＤ法に
よる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い、又６その堆積膜の形成パラ
メーターも多く（例えば、基体温度、導入ガスの流量と
比、形成時の圧力、高周波電力、電極構造１反応容器の
構造、排気の速度、プラズマ発生方式など）これらの多
くのパラメータの組み合せによるため、時にはプラズマ
が不安定な状態になり、形成された堆積膜に著しい悪影
響を与えることが少なくなかった。そのうえ、装置特有
のパラメータを装置ごとに選定しなければならず、した
かて製造条件を一般化することがむずかしいというのが
実状であった。

他方、シリコン堆積膜として、電気的、光学的特性や各
用途毎に十分に満足させ得るものを発現させるためには
、現状ではプラズマＣＶＤ法によって形成することが最
良とされている。

丙午ら、シリコン堆積膜の応用用途によっては、大面積
化、　ｌ１１２厚均一性、膜品質の均一性を十分満足さ
せて再現性のある量産化を図らねばならないため、プラ
ズマＣＶＤ法によるシリコン堆積膜の形成においては、
量産装置に多大な設備投資が必要となり、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、装置
の調整も微妙であることから、これらのことが１今後改
善すべき問題点として指摘されている。

又１プラズマＣＶＤ法の場合には、成膜される基体の配
されている成膜空間に於いて高周波或いはマイクロ波等
によって直接プラズマを生成している為に、発生する電
子や多数のイオン種が成膜過程に於いて膜にダメージを
与え膜品質の低下、膜品質の不均一化の要因となってい
る。

この点の改良として提案されている方法には、間接プラ
ズマＣＶＤ法がある。

該間接プラズマＣＶＤ法は、成膜空間から離れた上流位
首にてマイクロ波等によってプラズマを生成し、該プラ
ズマを成膜空間まで輸送することで、成膜に有効な化学
種を通釈的に使用出来る様に計ったものである。

而乍ら、斯かるプラズマＣＶＤ法でも、プラズマの輸送
が必須であることから、成膜に有効な化学種のノｆ命が
反くなければならず、自ずと、使用するガス種が制限さ
れ、種々の堆積膜が得られないこと、及びプラズマを発
生する為に多大なエネルギーを要すること、成膜に有効
な化学種の生成及び量が簡便な管理下に本質的に置かれ
ないこと等の問題点は桟積している。

プラズマＣＶＤ法に対して、光ＣＶＤ法は、成膜時に膜
品質にダメージを与えるイオン種や電子が発生しないと
いう点で有利ではあるが、光源にそれ程多くの種類がな
いこと、光源の波長も紫外に片寄っていること、工業化
する場合には大型の光源とその電源を要すること、光源
からの光を成膜空間に導入する窓が成膜時に被膜されて
仕舞う為に成膜中に光量の低下、強いては、光源からの
光が成膜空間に入射されなくなるという問題点がある。

上述の如く、シリコン堆積膜の形成に於ては、解決され
るべき点は、まだまだ残っており、その実用可能な特性
、均一性を維持させながら低コストな装置で省エネルキ
ー化を図って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
ても各々同様の解決されるべき問題として挙げることが
出来る。

〔目的〕

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

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

本発明の更に別の目的は、生産性、量産性に優れ、高品
質で電気的、光学的、半導体的等の物理特性に優れた膜
が簡便に得られる堆積膜形成装置を提供することでもあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明の堆積膜形成装置は、堆積膜
形成用の気体状原料物質と、気体状ハロゲン系酸化剤と
の酸化還元反応により基体上に堆積膜を形成する堆積膜
形成装置において、該堆積膜形成装置内に設置された前
記気体状原料物質のガス放出ノズルと、前記気体状ハロ
ゲン系酸化剤のガス放出ノズルの内、少なくとも一方の
ノズルの断面積がノズル先端に向って増大していること
を特徴とする。

〔作用〕

上記の本発明の堆積膜形成装置によれば、省エネルギー
化と同時に大面積化、膜厚均一性。

膜品質の均一性を十分満足させて管理の簡素化と量産化
を図り、量産装置に多大な設備投資も必要とせず、また
その量産の為の管理項目も明確になり、管理許容幅も広
く、装置のｙＪ整も簡単になる。

本発明の堆積膜形成装置に於いて、使用される堆積膜形
成用の気体状原料物質は、気体状ハロゲン系酸化剤との
接触により酸化作用をうけるものであり、目的とする堆
積膜の種類、特性、用途等によって所望に従って適宜選
択される。本発明に於いては、上記の気体状原料物質及
び気体状ハロゲン系酸化剤は、接触をする際に気体状と
されるものであれば良く、通常の場合は、気体でも液体
でも固体であっても差支えない。

堆積膜形成用の原料物質あるいはｌ＼ロゲン系酸酸化剤
液体又は固体である場合には、Ａｒ。

Ｈｅ、Ｎ２．Ｈ２等のキャリアーガスを使用し、必要に
応じては熱も加えながらバブリングを行なって反応空間
に堆積膜形成用の原料物質及びハロゲン系酸化剤を気体
状として導入する。

この際、上記気体状原料物質及び気体状ノ＼ロゲン系酸
化剤の分圧及び混合比は、キャリアーガスの流量あるい
は堆積膜形成用の原料物質及び気体状ハロゲン系酸化剤
の蒸気圧を調節することにより設定される。

本発明に於いて使用される堆積膜形成用の原料物質とし
ては、例えば、半導体性或いは電気的絶縁性のシリコン
堆積膜やゲルマニウム堆積膜等のテトラヘドラル系の堆
積膜を得るのであれば、直鎖状、及び分岐状の鎖状シラ
ン化合物、環状シラン化合物、鎖状ゲルマニウム化合物
等が有効なものとして挙げることが出来る。

具体的には、直鎖状シラン化合物としては、５ｉｎＨ２
ｆｌ＋２　（ｎ＝１．２，３，４，５゜６．７．８）、
分岐状鎖状シラン化合物としては、５ｉＨ３ＳｉＨ（Ｓ
ｉＨ３）ＳｉＨ２ＳｉＨ３，鎖状ゲルマン化合物として
は、ＧｅｍＨｚｍ＋ｚ　（ｍ＝１．２，３，４．５）等
が挙げられる。この他、例えばスズの堆積膜を作成する
のであればＳ　ｎＨ４等の水素化スズを有効な原料物質
として挙げることが出来る。

勿論、これ等の原料物質は１種のみならず２種以上混合
して使用することも出来る。

本発明に於いて使用されるハロゲン系酸化剤は、反応空
間内に導入される際気体状とされ、同時に反応空間内に
導入される堆積膜形成用の気体状原料物質に接触だけで
効果的に酸化作用をする性質を有するもので、Ｆ２．Ｃ
１２゜Ｂｒ２．ＦＣｉ、Ｉ２等のハロゲンガスが有効な
ものとして挙げることが出来る。

これ等のハロゲン系酸化剤は気体状で、前記の堆積膜形
成用の原料物質の気体と共に所望の流星と供給圧をＪ′
ｉ−えられて反応空間内に導入されて前記原料物質と混
合衝突することで接触をし、前記原料物質に酸化作用を
して励起状態の＋ｉ７ｉ駆体を含む複数種の前駆体を効
率的に生成する。生成される励起状態の前駆体及び他の
前駆体は、少なくともそのいずれか１つが形成される堆
積膜の構成要素の供給源として働く。

生成される前駆体は分離して又は反応して別の励起状態
の前駆体又は別の励起状態にある前駆体になって、或い
は必要に応じてエネルギーを放出はするがそのままの形
態で成膜空間に配設された基体表面に触れることで三次
元ネットワーク構造の堆積膜が作成される。

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

本発明に於いては、堆積膜形成プロセスが円滑に進行し
、高品質で所望の物理特性を有する膜が形成される可く
、成膜因子としての、原料物質及びハロゲン系酸化剤の
種類と組み合せ、これ等の混合比、混合時の圧力、流量
、成膜空間内圧、ガスの原型、成膜温度（基体温度及び
雰囲気温度）が所望に応じて適宜選択される。

これ等の成膜因子は有機的に関連し、単独で決定される
ものではなく相互関連の下に夫々に応じて決定される。

本発明に於いて、反応空間に導入される堆積膜形成用の
気体状原料物質と気体状ハロゲン系酸化剤との量の割合
は、上記成膜因子の中間速する成膜因子との関係に於い
て適宜所望に従って決められるが、導入流計比で、好ま
しくは１／１００〜１００／１が適当であり、より好ま
しくは１１５０〜５０／１とされるのが望ましい。

ガス混合部分の圧力は、ガス混合部分の出口の断面積及
びカスの流量によって決まるが、気体状原料物質と、気
体状ハロゲン系酸化剤との接触を増加させ、前駆体の作
成を効率よく行なうためには、通常０．１　Ｔ　ｏ　ｒ
　ｒ以上、より望ましくはＩＴｏ　ｒ　ｒ以上である０
本発明中に記載のようなガス混合部分の出口を細く絞り
、ガス混合部分の圧力を高くすることが可能なガス混合
形態においては前記堆積膜形成用の原料物質及びハロゲ
ン系酸化剤が均一に効率良く混合され、前記前駆体（Ｅ
）が効率的に生成されることが期待できる。成膜空間内
の圧力は、ガス混合部分で生成された前駆体の気相中で
の反応を防ぐため、及び不純物の混入を防ぐため低いほ
うがより望ましい。

通常１０Ｔｏｒｒ以下、好ましくはＩＴｏ　ｒｒ以下に
する。

本発明では、前記気体状原料物質と前記気体状ハロゲン
系酸化剤との接触で生じた前駆体が効率よく基体へ向っ
て流れ、かつ真空チャンバー内での前駆体の流れを整え
るためにガス放出ノズルの断面積をノズル先端に向って
増大させることに主１恨を置いている。該ガス放出ノズ
ルの断面の形状は円形、正方形、長方形、六角形、六角
形等があげられるが、概ね円形又は基体の形状と同形が
望ましい、断面積の増加の割合は一定でもよく、またノ
ズル先端に近づくにつれて増加の割合が大きくなっても
、逆に小さくなってもよい。ノズル先端の断面積の大き
さは、ガス導入管の先端の断面積の大きさ、基体の大き
さ、ノズル先端と基体との距離及びガスの流■によって
決まるが、作成された前駆体を効率よく基体表面へ流す
ためには、通常ノズル先端の断面積と増大するノズル断
面積が、同じ増大率で基板面まで到達していると仮定し
た際の基板表面位置での投影面植との比が１／２゜以上
２０以下であればよく、望ましくは１／１０以上１０以
下である。同様にノズル先端と基体との距離は通常ガス
導入管の先端と基体との距離の１／１０以上、望ましく
は１／３以上である。このようなガス放出ノズルを設け
ることによって作成された前駆体は均一にかつ効率よく
基体表面へ流れ、ガスの利用効率が向上することにより
高堆積、高品質、高均一性の膜が形成できる。

成膜時の基体温度（Ｔｓ）としては、使用されるガス種
及び形成される堆積膜の種数と要求される特性に応じて
、個々に適宜所望に従って設定されるが、非晶質の膜を
得る場合には好ましくは室温から４５０°Ｃ１より好ま
しくは５０〜４００°Ｃとされるのが望ましい。殊に半
導体性や光導電性等の特性がより良好なシリコン堆積膜
を形成する場合には、基体温度（Ｔｓ）は７０〜３５０
℃とされるのが望ましい、また、多結晶の膜を得る場合
には、好ましくは２００〜６５０°Ｃ１より好ましくは
３００〜６００°Ｃとされるのが望ましい。

成膜空間の雰囲気温度（Ｔａｔ）としては、生成される
前記前駆体（Ｅ）及び前記前駆体（Ｄ）が成膜に不適当
な化学種に変化せず、且つ効率良く前記前駆体（Ｅ）が
生成される様に基体温度（Ｔｓ）との関連で適宜所望に
応じて決められる。

本発明に於いて使用される基体としては、形成される堆
積膜の用途に応じて適宜所望に応じて選択されるのであ
れば導電性でも電気絶縁性であっても良い、導電性基体
としては、例えば、ＮｉＣｒ、ステア１／ス、Ａ文、　
Ｃｒ　、　Ｍ　ｏ　。

Ａｕ、ｒｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ。

Ｐｄ′にの金属又はこれ等の合金が挙げられる。

前記絶縁性基体としては、ポリエステル、ポリエチレン
、ポリカーボネート、セルローズアセテート、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル。

ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の合
成樹脂のフィルム又はシート、ガラス、セラミック、紙
等が通常使用される。これらの電気絶縁性基体は、好適
には少なくともその一方の表面が導電処理され、該導電
処理された表面側に他の層が設けられるのが望ましい。

例えばガラスであれば、その表面がＮｉＣｒ。

ＡＭ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ。

Ｖ、Ｔｉ　、Ｐｔ　、Ｐｄ、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２゜Ｉ
ＴＯ（Ｉ　ｎ２０３＋５ｎ０２）等の薄膜を設ける事に
よって導電処理され、或いはポリエステルフィルム等の
合成樹脂フィルムであれば、ＮｉＣｒ、Ａ文、Ａｇ、Ｐ
ｂ、Ｚｎ、Ｎｉ。

Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ。

Ｔｉ、Ｐｔ’にの金属で真空蒸着、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、円筒状、ベルト状、板状等、任意の形状として得
、所望によって、その形状が決定される。

基体は、基体と膜との密着性及び反応性を考慮して上記
の中より選ぶのが奸薫しい。更に両者の熱膨張の差が大
きいと膜中に多量の歪が生じ、良品質の膜が得られない
場合があるので、両者の熱膨張の差が近接している基体
を選択して使用するのが好ましい。

又、基体の表面状態は、■々の構造（配向）や錐状組織
の発生に直接関係するので、所望の特性が得られる様な
膜構造と膜ｍ織となる様に基体の表面を処理するのが望
ましい。

以下、実施例により、未発明の堆積膜形成装置について
述べる。

〔実施例１〕 第１図、第２図、第３図及び第４図は本発明の堆積膜形
成装置の１例を示すものである。

第１図に示す堆積膜形成装置は、装置本体、排気系及び
ガス供給系の３つに大別される。

１０１．１０２は夫々、成膜する際に使用されるガスが
充填されているボンベ、１０３はボンベからのガスの流
量調整用のマスフロコントローラである。

１０８は真空チャンバーであって、上部にカス導入用の
配管が設けられ、該配管のガス排出口に対向して、基体
１１０が設置される様に基体ホールダー１０７が設けら
れた構造を有する。ガス導入用の配管は、二重同心円配
置構造となっており、中よりガスポンベ１０１よりのカ
スが導入される第１のガス導入管１０４、ガスポンへ１
０２よりのガスが導入される第２のガス導入管１０５を
有する。ｉｌｌは、ガス導入管１０４及び１０５につな
がっているガス混合部分で、その出口は約１ｍｍの径に
絞っである。ガス混合部分で、前記気体状原料物質と前
記気体状ハロゲン酸化剤とが化学的接触を起こし、前駆
体を形成する。該前駆体がガス混合部分の出口より、断
面積が先端に向って増大し、先端の直径が１ｃｍとなる
ガス放出ノズル１１２を経て基体上に吹きつけられ、堆
積膜が形成される。

各ガス導入管及び真空チャンバー１０８は、メイン真空
バルブ１１３を介して不図示の真空排気装置により真空
排気される。

基体１１０は基体ホルダー１０６を上下に移動させるこ
とによって各ガス導入管の位置より適宜所望の距離に設
置される。

１０６は、基体１１０を成膜時に適占な温度に加熱した
り、或いは、成膜前に基体１１０を予備加熱したり、更
には、成膜後、膜をアニールする為に加熱する基体加熱
ヒータである。

以下、本実施例の装置によるＡ−３ｉ膜の成膜過程を説
明する。

第１図に示す成膜装置を用いて、次の様にし本発明の方
法による堆積膜を作成した。

ポンベ１０１に充填されているＳｉＨ４ガスを流ｆｉ１
２０ｓｅｃｍでガス導入管１０４より、ポンベ１０２に
充填されているＨｅガスで５％に希釈したＦ２ガスを流
量４００５　ＣＣｍでガス導入管１０５より真空チャン
バー１０８内（こ導入した。

このときガス混合部分１１１の圧力は、５０Ｔｏｒｒで
あった。また真空チャンバー１０８内の圧力を０．１Ｔ
ｏｒｒにした。基体の石英ガラス（２ｃｍＸ２ｃｍ）を
用いガス混合部分１１１と基体との距離は３ｃｍ、ガス
放出ノズルの先端と基体との距離は２ｃｍに設定した。

カス混合部分及びガス放出ノズル内部で青白い発光が強
くみられた。基体温度（Ｔｓ）は各試料に対して表１に
示す様に室温から４００　’Ｃまでの間に設定した。

この状態で３０分間ガスを流すと、表１に示す様な膜厚
の５ｉ（Ｈ，Ｆ）膜が基体上に堆積した。

又膜厚の分布むらは±５％以内におさまった。

成１１Ｑした５ｉ（Ｈ，Ｆ）膜はいずれの試料も電子線
回折によって非晶質であることが確認された。

各試料の非晶質５ｉ（Ｈ，Ｆ）膜上にＡｆＬのくし形電
極（ギャップ長２００μｍ）を蒸着し、導電率測定用の
試ネ′Ｉを作成した。各試料を真空タライオスタット中
にいれ電圧ｔｏｏｖを印加し、微小電流計（ＹＨＰ４１
４ＯＢ）で電流を測定し、暗導ｉｉ率（σｄ）を求めた
。又６００ｎｍ、０．３ｍＷ／ｃｒｒｆの光を照射し、
光導電率（σｐ）を求めた。更に光の吸収より光学的バ
ンドギャップ（Ｅｇ　　ｏｐｔ）を求めた。

これらの結果は第１表に示した。

第　　　１　　　表 〔実施例２〕 次に第２図、第３図、第４図に示す装置を用いてＡ−Ｓ
ｉ膜を堆積した。

第２図に示す装置は、第１図に示す装置の二重同心円配
置構造のガス導入管を、前記気体状原料物質の導入管と
前記気体状ハロゲン酸化剤の導入管とに分離し、ガス混
合部分の出口の径を絞っていないのと同じ構造になって
いる。

第３図に示す装置は、第１図に示す装置のガス混合部分
１１１の体積を大きくし、ガス放出ノズルをｌＣＤ１１
基体に近づけたのと同じ構造になている。

第４図に示す装置は、第１図に示す装置の二重同心円配
置構造のガス導入管を、前記気体状ハロゲン酸化剤の導
入管の途中に前記気体状原料物質の導入管を差し込んだ
形とし、ガス混合部分の出口の断面積を絞らず、更にガ
ス放出ノズルを真空チャンバーと一体としたのと同じ構
造になっている。

以下第２図、第３図、第４図の各番号と、第１図の各番
号とは下？ケタは同じも極に対応している。

基体温度を２００℃、ＳｉＨ４ガス流量２０ｓｅｃｍ、
Ｈｅガスで５％に希釈したＦ２ガス流ｉ４００ｓｃｃｍ
とし、内圧を０．　ｌ　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒとして作成した
試料の膜厚、σｄ、σＰ、Ｅｇｏｐｔの値を第２表に示
した。なお、成膜時間は３０分間とした。また、試料Ｎ
ｏ、は図の番号と同一である。

〔比較例〕

次に第５図に示す装置を用いてＡ−３ｉ膜を堆積した。

この装置は第１図に示す装置のガス混合部分の出口の断
面積を絞らず、ガス放出ノズルの断面積が先端に向って
増大する部分をのぞいたのと同じ構造になっており、二
重同心円上に配置しであるガス導入管５０４と５０５の
うち、内側のガス導入管５０４は外側のガス導入管５０
５より基体の表面位置か゛ら遠い位置に配された設計と
なっている。これは、ガスの混合を考慮した設計である
。以下第５図の各番号と、第１図の各番号とは、下２ケ
タは同じものに対応している。

基体温度を２００’ｃ、　Ｓ　ｉ　Ｈ４カスｉｔ＆２０
ｓｅｃｍ、Ｈｅガスで５％に希釈したＦ２ガス流ｉ４０
０ｓｅｃｍとし内圧を０．　ｌ　Ｔ　。

ｒｒとして作成した試料の膜厚、σｄ、σＰ。

Ｅｇ　　ｏｐｔの値を第２表の試料Ｎｏ、５に示した。

なお、成膜時間は３０分間とした。

第２表 〔応用例〕 次に第６図に示す装置を用いて電子写真用感光体を作成
した。第６図に示す堆積膜形成装部は、装置本体、排気
系及びガス供給系の３つに大別される。

６０１ａ　〜６０１ｄ、８０２ａ　〜６０２ｃは夫々、
成膜する際に使用されるガスが充填されているボンベ、
６０３はボンベからのガスの流量調整ＪＩのマスフロー
コントローラーでアル。

６０８は真空チャンバーであって、側部にカス導入用の
配管が縦に並んでおり、該配管のガス排出口に対向して
、基体６１０が設置される構造を有する。ガス導入用の
配管は、二重同心円配置構造となっており、中よりガス
ボンベ６０１ａ〜６０１ｄからのガスが導入される第１
のガス導入管６０４、ガスボンベ６０２ａ〜６０２Ｃか
ものガスが導入される第２のガス導入管６０５を有する
。６１１は、ガス導入管６０４及び６０５につながって
いるガス混合部分であり、ここで前記気体状原料物質と
前記気体状ハロゲン酸化剤とが接触を起こし、前駆体を
形成する。該前駆体がガス導入管の出口より、断面積が
先端に向って増大し、先端での幅が５ｃｍとなるガス放
出ノズル６１２を経て基体ヒに吹きつけられ、堆積膜が
形成される。

各ガス導入管及び真空チャンバー６０８は、メイン真空
バルブ６１３を介して不図示の真空排気（置により真空
排気される。

６０６は、基体６１０を成膜時に適当な温度に加熱した
り、或いは、成膜前に基体６１０を予備加熱したり、更
には、成膜後、膜をアニールする為に加熱する基体加熱
ヒーターである。

以下、本実施例の装置によるＡ−３ｉ膜の成膜過程を説
明する。

第６図に示す成膜装置を用いて、次の様にし本発明の方
法による堆積膜を作成した。

ボンベ６０１ａに充填されている５ｉＨａガスをＬ４０
ｓｃｃｍ、ボンベ６０１ｂに充填されているＧｅＨ４カ
スを３６ｓｅｃｍ、ボンベ６０１ｃに充填されているＨ
ｅガスで１％に希釈したＢ２Ｈ６ガスを２０ｓｅｃｍで
ガス導入管６０４より、ボンベ６０２ａに充填されてい
るＨｅガスで５％に希釈したＦ２ガスを２４００ｓｅｃ
ｍ、ボンベ６０２ｂに充填されているＮｏガスを４０　
ｓ　ｅ　ｃｍでガス導入管６０５より真空チャンバー６
０８内へ導入した。このとき、真空チャンバー６０８内
の圧力を０．　ｌ　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒにした。基体に円筒
状アルミニウムシリンダーを用い、第５図に示した二重
同心円構造のガス導入管と同じ構造のガス導入管６０５
の先端と基体との距離は３ｃｍ、ガス放出ノズルの先端
と基体との距離は２ｃｍに設定した。基体温度（Ｔｓ）
は２００℃しこ設定した。この状態で各ガスを流し、Ａ
−５ｉＧｅ（Ｈ、Ｆ　、　Ｏ）を０．７　ｇ　ｍ形成し
た。その後ＧｅＨ４ガスのみの供給を止め、連続して内
圧をＯ，１Ｔｏｒｒに保ちつつｐ”Ａ−５ｉ（Ｈ。

Ｆ、０）を２．５ｇ、ｍ形成した。その後、ＳｉＨ４ガ
スを３００ｓｅｃｍ、Ｈｅガスで５％に希釈したＦ２ガ
スを７２０ｓｅｃｍとし、その他のガスは供給を止めて
内圧を０７１Ｔｏｒｒに保ちつつＡ−Ｓｉ（Ｈ，Ｆ）を
１８　ｇｍ形成した。更にポンベ６０１ｄに充填されて
いるＣ２Ｈ４ガスを２４０ｓｃｃｍ、ＳｉＨ４ガスを３
０ｓｅｃｍでカス導入管６０４より導入し、Ｈｅガスで
５％に希釈したＦ２ガスを８００ｓｅｃｍとし、連続し
て内圧を０．　１Ｔｏｒｒに保ちつツＡ−５ｉ　Ｃ（Ｈ
、Ｆ）を０．５給ｍ形成した。

完成した電子写真用感光体の電子写真特性を第６図に示
すガス放出ノズル６１２を取り除いたのと同じ構造の成
膜装置で作製した電子写真用感光体と比較し評価したと
ころ、帯電能が１５％以上向上し、感度も１０％以上向
上していた。周方向及び上下方向での特性ムラは５％以
下であった。また、堆積速度はガス放出ノズル６１２を
設けない場合１．８，４／ｓｅｃであったのに対し、本
発明による堆積膜形成装置では１１Ａ／ｓｅｃと大幅に
向上した。

〔効果〕

以上の詳細な説明及び各実施例より、本発明の堆積膜形
成装置を用いれば１品速成膜化を計ると同時に膜品質の
良い堆積膜が得られる。

又、生産性、量産性に借れ、高品質で電気的、光学的、
半導体的等の物理特性に優れた膜を簡便に得ることが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は本発明の成膜装置の
模式的概略図、第５図は従来の成膜装置の模式的概略図
、第６図は本発明の応用例の模式的概略図である。 １０１．１０２−−−−−−ガスボンベ、１０３−−−
−−−−−−−−−マスフローコントローラー、１０４
　、　ｌ　０５−−−−−−ガス導入管、１０６−−−
−−−−−−−−−−−基体加熱用ヒーター、１０７−
−−−−−−−−−−−−−基体ホルダー、１０８−−
−−−−−−−−−−−一真空チャンパー、１０９−−
−−−−−−−−−−−一真空計１１０−−一−−−−
−−−−−−−基体、１１１−−−−−−−−−−−−
−−ガス混合部分、１１２−−−−−−−−−−−−−
−ガス放出ノズル、１１３−−−−−−−−−−〜−−
−真空排気パルブ、を夫々表わしている。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）堆積膜形成用の気体状原料物質と、気体状ハロゲ
   ン系酸化剤との酸化還元反応により基体状に堆積膜を形
   成する堆積膜形成装置において、 該堆積膜形成装置内に設置された前記気体状原料物質の
   ガス放出ノズルと、前記気体状ハロゲン系酸化剤のガス
   放出ノズルの内、少なくとも一方のノズルの断面積が、
   ノズル先端に向って増大していることを特徴とする堆積
   膜形成装置。
2. （２）前記気体状原料物質と前記気体状ハロゲン系酸化
   剤とを多重管構造のガス放出ノズルより放出する機構を
   有する特許請求の範囲第１項に記載の堆積膜形成装置。
3. （３）前記ガス放出ノズルにおいて、前記気体状原料物
   質と前記気体状ハロゲン系酸化剤との混合部分の出口の
   断面積が、該混合部分の断面積より小さくなっている特
   許請求の範囲第１項に記載の堆積膜形成装置。
4. （４）前記ガス混合部分の圧力が１０Ｔｏｒｒ以上であ
   り、成膜空間内の圧力が１Ｔｏｒｒ以下である特許請求
   の範囲第１項に記載の堆積膜形成装置。