JPH0647726B2 - Deposited film formation method - Google Patents
Deposited film formation methodInfo
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- JPH0647726B2 JPH0647726B2 JP60291061A JP29106185A JPH0647726B2 JP H0647726 B2 JPH0647726 B2 JP H0647726B2 JP 60291061 A JP60291061 A JP 60291061A JP 29106185 A JP29106185 A JP 29106185A JP H0647726 B2 JPH0647726 B2 JP H0647726B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は堆積膜、とりわけ機能性膜、殊に半導体デバイ
ス、電子写真用の感光デバイス、画像入力用のラインセ
ンサー、撮像デバイス、光起電力素子などに用いる非晶
質乃至は結晶質の堆積膜を形成するのに好適な方法に関
する。The present invention relates to a deposited film, particularly a functional film, particularly a semiconductor device, a photosensitive device for electrophotography, a line sensor for image input, an image pickup device, and a photovoltaic. The present invention relates to a method suitable for forming an amorphous or crystalline deposited film used for an element or the like.
例えばアモルフアスシリコン膜の形成には、真空蒸着
法、プラズマCVD法、CVD法、反応性スパツタリン
グ法、イオンプレーテイング法、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。For example, in order to form an amorphous silicon film, a vacuum vapor deposition method, a plasma CVD method, a CVD method, a reactive sputtering method, an ion plating method, an optical CVD method, and the like have been tried, and the plasma CVD method is generally used. Widely used and commercialized.
しかしながら、アモルフア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。However, the deposited film made of amorphous silicon has further improved electrical and optical characteristics, fatigue characteristics after repeated use or usage environment characteristics, as well as productivity and mass productivity including uniformity and reproducibility. There is room for improving 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
ルフア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。また、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)これらの多くのパラメーターの組み合わせによるた
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ー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
がむずかしいというのが実状であった。The reaction process in forming an amorphous silicon deposited film by the plasma CVD method, which has been generalized in the past, is considerably complicated as compared with the conventional CVD method, and the reaction mechanism is not clear. . In addition, there are many formation parameters for the deposited film (eg, substrate temperature, flow rate and ratio of introduced gas, formation pressure, high-frequency power, electrode structure, reaction vessel structure, exhaust rate, plasma generation method, etc.). Due to the combination of the above parameters, the plasma was sometimes in an unstable state and had a significant adverse effect on the formed deposited film.
In addition, it was difficult to generalize the manufacturing conditions because the parameters peculiar to the device had to be selected for each device.
一方、アモルフアスシリコン膜として電気的、光学的特
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。On the other hand, in order to develop an amorphous silicon film having electrical and optical characteristics that can sufficiently satisfy each application, it is currently best formed by the plasma CVD method.
しかしながら、堆積膜の応用用途によっては、大面積
化,膜厚の均一性、膜品質の均一性を十分に満足させ
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法によるアモルフアス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。However, depending on the application of the deposited film, it is necessary to sufficiently satisfy the requirements of large area, uniformity of film thickness, and uniformity of film quality for mass production with reproducibility. In forming a silicon deposited film, a large amount of capital investment is required for mass production equipment,
Further, the management items for the mass production are complicated, the management allowable range is narrowed, and the adjustment of the device is delicate, and these are pointed out as problems to be improved in the future.
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積膜が得られていな
かった。On the other hand, in the conventional technique using the ordinary CVD method, a high temperature is required, and a deposited film having practical properties has not been obtained.
上述の如く、アモルフア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。As described above, in forming an amorphous silicon film, it has been earnestly desired to develop a forming method which can be mass-produced by a low-cost apparatus while maintaining its practicable characteristics and uniformity.
このようなプラズマCVD法の欠点を除去する新規な堆
積膜形成法として、近年、成膜用の原料物質を、あらか
じめ別の空間(以下、「活性化空間」という。)で活性
化して、活性種とし、該活性種のみを成膜空間に導入し
て、成膜をおこなう方法が提案されている。As a new deposited film forming method that eliminates such a drawback of the plasma CVD method, in recent years, a raw material for film formation is previously activated in another space (hereinafter, referred to as “activation space”) to be activated. There has been proposed a method of forming a film by introducing only the active species into a film forming space as a seed.
しかしながら、この方法においては、活性化空間におい
て前駆体を生成させる手段として、一般に市販されてい
て入手の容易はSiF4、SiF6等の低次シラン化合
物を用い、しかしこれらの原料ガスは安定であることか
ら、マイクロ波、高周波、DC等の電気エネルギー、抵
抗加熱、高周波加熱等の熱エネルギー、光エネルギー等
の中でも比較的大きな励起エネルギーが必要である。従
って、これらの方法では、活性化効率をある程度以上に
向上させることがむずかしく、低コストで量産化を図る
ということを考えた場合、使用するエネルギー量、原料
ガスの消費効率という点で、更に改良する余地がある。However, in this method, a low order silane compound such as SiF 4 or SiF 6 which is commercially available and easily available is used as a means for generating a precursor in the activation space, but these source gases are stable. Therefore, relatively large excitation energy is required among electric energy such as microwave, high frequency, and DC, thermal energy such as resistance heating and high frequency heating, and light energy. Therefore, in these methods, it is difficult to improve the activation efficiency to a certain degree or more, and when considering mass production at low cost, further improvement is made in terms of the amount of energy used and the consumption efficiency of raw material gas. There is room to do it.
本発明は、上記した点に鑑みて成されたもので、活性化
空間で前駆体を生成させる際に使用する原料ガスの消費
効率及び、使用エネルギー効率を、大幅に向上させるこ
とができる堆積膜形成法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and is a deposited film capable of significantly improving the consumption efficiency of a source gas used when a precursor is generated in an activation space and the energy efficiency used. It is intended to provide a forming method.
上記した目的は基体上に堆積膜を形成する為の成膜空間
に活性化空間(A)に於て生成される堆積膜形成用の原
料となる前駆体と活性化空間(B)に於て生成され、前
記前駆体と相互作用をする活性種とを夫々導入すること
によって、前記基体上に堆積膜を形成する堆積形成法に
おいて、前記活性化空間(A)で前駆体を生成する際
に、一般式 (SiX2)n,(SiHx)m,SizHxXy (ただし、Xはハロゲン原子、n≧7,m≧7,z≧
7,x≧1,y≧2z+2−x)で表わされる固体状態
の含ハロゲン高分子シラン化合物に励起エネルギを与え
て活性化し、前記基体上にシリコン原子を含む堆積膜を
形成することを特徴とする堆積膜形成法によって達成さ
れる。The above-mentioned purpose is to use the precursor and the activation space (B) which are the raw material for forming the deposited film generated in the activation space (A) in the film formation space for forming the deposited film on the substrate. In the deposition formation method of forming a deposited film on the substrate by introducing the activated species that are generated and interact with the precursor, when the precursor is generated in the activation space (A). , General formula (SiX 2 ) n , (SiHx) m , SizHxXy (where X is a halogen atom, n ≧ 7, m ≧ 7, z ≧
7, x ≧ 1, y ≧ 2z + 2-x) is applied to the solid-state halogen-containing polymer silane compound in the solid state to activate it to form a deposited film containing silicon atoms on the substrate. It is achieved by the deposited film forming method.
本発明の方法では、所望の堆積膜を形成する成膜空間で
プラズマを使用しないので、堆積膜の形成パラメータ
が、導入する前駆体及び活性種の導入量、基板及び堆積
空間内の温度、堆積空間内の内圧となり、したがって堆
積膜形成のコントロールが容易になり、再現性、量産性
のある堆積膜を形成させることができる。In the method of the present invention, since plasma is not used in the deposition space for forming a desired deposition film, the formation parameters of the deposition film depend on the introduction amount of the precursor and active species to be introduced, the temperature in the substrate and the deposition space, the deposition It becomes the internal pressure in the space, so that the control of the deposited film formation becomes easy, and the deposited film can be formed with reproducibility and mass productivity.
尚、本発明での「前駆体」とは、形成される堆積膜の原
料には成り得るものを云う。「活性種」とは、前記前駆
体と化学的相互作用を起して例えば前駆体にエネルギー
を与えたり、前駆体と化学的に反応したりして、前駆体
をより効率よく堆積膜を形成出来る状態にする役目を荷
うものを云う。従って、活性種としては、形成される堆
積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、或いはその様な構成要素を含んでいなくとも良
い。The "precursor" in the present invention means a material that can be a raw material for the deposited film to be formed. The “active species” is a precursor that more efficiently forms a deposited film by chemically interacting with the precursor to give energy to the precursor or chemically react with the precursor. It is the one that carries the role of making it possible. Therefore, the active species may or may not include a component that constitutes the deposited film to be formed.
本発明では、成膜空間に導入される活性化空間(A)か
らの前駆体は、その寿命が好ましく0.1秒以上、より
好ましくは1秒以上、最適には10秒以上あるものが、
所望に従って選択されて使用され、この前駆体の構成要
素が堆積空間(A)で形成させる堆積膜を構成する主成
分を構成するものとなる。また、活性化空間(B)から
導入される活性種は、その寿命が好ましくは10秒以
下、より好ましくは5秒以下、最適には2秒以下のもの
である。この活性種は成膜空間で堆積膜を形成する際、
同時に活性化空間(A)から堆積空間に導入され、形成
される堆積膜の主構成成分となる構成要素を含む前記前
駆体と化学的に相互作用する。その結果、所望の基体上
に所望の堆積膜が容易に形成される。In the present invention, the precursor from the activation space (A) introduced into the film formation space has a lifetime of preferably 0.1 second or longer, more preferably 1 second or longer, most preferably 10 seconds or longer,
It is selected and used as desired, and the constituents of this precursor constitute the main constituents of the deposited film formed in the deposition space (A). The active species introduced from the activation space (B) has a lifetime of preferably 10 seconds or less, more preferably 5 seconds or less, most preferably 2 seconds or less. This active species is used when forming a deposited film in the film formation space.
At the same time, it is introduced into the deposition space from the activation space (A) and chemically interacts with the precursor containing the constituent elements that are the main constituent components of the deposited film formed. As a result, the desired deposited film is easily formed on the desired substrate.
本発明の方法によれば、成膜空間内でプラズマを生起さ
せないで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等による悪影響を受けるこ
とは、実質的にない。また、本発明によれば、成膜空間
の雰囲気温度、基体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。According to the method of the present invention, the deposited film formed without generating plasma in the film formation space is substantially not adversely affected by etching action or other action such as abnormal discharge action. Further, according to the present invention, a more stable CVD method can be realized by arbitrarily controlling the atmospheric temperature of the film forming space and the substrate temperature as desired.
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に於て、固体状態の含ハ
ロゲン高分子シラン化合物に励起エネルギーを与えて活
性化された前駆体を使うことである。このことにより、
従来のCVD法より堆積速度を飛躍的に伸ばすことが出
来、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出来る。One of the points that the method of the present invention is different from the conventional CVD method is that the precursor is activated by applying excitation energy to the halogen-containing polymer silane compound in the solid state in a space different from the film formation space in advance. Is to use. By this,
The deposition rate can be dramatically increased compared to the conventional CVD method, and in addition, the substrate temperature can be further lowered when forming the deposited film, and a deposited film with stable film quality can be industrially produced. It can be provided in large quantities and at low cost.
本発明に於て使用される含ハロゲン高分子シラン化合物
は、シリコン原子を少なくとも7個以上、好ましくは1
0個以上を鎖、または環の構成要素として、且つF,C
l,Br,I等のハロゲン原子を置換基とし、必要に応
じてH原子を1個以上含む化合物が挙げられる。The halogen-containing polymer silane compound used in the present invention has at least 7 or more silicon atoms, preferably 1 or more.
0 or more as a chain or ring component, and F, C
Examples of the compound include a halogen atom such as l, Br, and I as a substituent, and optionally one or more H atoms.
本発明の固体状態含ハロゲン高分子シラン化合物に励起
エネルギーを与えて活性化した際にはケイ素−ケイ素結
合エネルギーがケイ素−ハロゲン(中でもFまたはC
l)結合エネルギーに比べて小さいため、容易に:Si
X2、:SiHX(X:ハロゲン原子)ラジカルを発生
しこれ等は良質なアモルフアスシリコン膜を形成するた
めの前駆体となる。When the solid-state halogen-containing polymer silane compound of the present invention is activated by applying excitation energy, the silicon-silicon bond energy is silicon-halogen (in particular, F or C).
l) Since it is smaller than the binding energy, it is easy to use: Si
X 2 ,: SiHX (X: halogen atom) radicals are generated, and these become precursors for forming a high quality amorphous silicon film.
本発明に於て、活性化空間(A)で生成される前駆体
は、分解効率の良い含ハロゲン高分子シラン化合物を用
いているため低い励起エネルギーで効率よく生成され
る。In the present invention, the precursor generated in the activated space (A) is efficiently generated with a low excitation energy because the halogen-containing polymer silane compound having good decomposition efficiency is used.
本発明に於て、前駆体を生成させるのに用いられる励起
エネルギーとしては、電気、光、熱等のうち比較的低い
励起エネルギーのものが好ましく用いられる。例えば高
周波、DC等の電気エネルギーでは低出力で、レーザ
ー、紫外線、赤外線等の光エネルギーでは低光照射量
で、抵抗加熱、高周波加熱等の熱エネルギーでは低温で
用いられる。In the present invention, the excitation energy used to generate the precursor is preferably one having relatively low excitation energy among electricity, light, heat and the like. For example, it is used at a low output for electric energy such as high frequency and DC, at a low light irradiation amount for light energy such as laser, ultraviolet and infrared rays, and at a low temperature for thermal energy such as resistance heating and high frequency heating.
本発明に於て、使用する含ハロゲン高分子シラン化合物
は常温、常圧または減圧下において固体状態であり、そ
の保存にあたって一般に用いられる気体の原料ガスの様
に高圧容器を必要とせず、保存スペース、安全性に於て
格段の向上が図れる。更に、固体状態から直接前駆体を
発生させることができる為、励起エネルギー量のみを増
加させることで原料の単位体積あたりの前駆体発生量を
多くすることが可能であり、また、従来の気体の原料ガ
ス流量をコントロールするためのマスフローメーターの
様に気体流量計は不要となる。In the present invention, the halogen-containing polymer silane compound used in the present invention is in a solid state at room temperature, atmospheric pressure or reduced pressure, and does not require a high-pressure container like the gas raw material gas generally used for storage, and can be used as a storage space. In addition, the safety can be significantly improved. Furthermore, since the precursor can be directly generated from the solid state, it is possible to increase the amount of precursor generated per unit volume of the raw material by increasing only the amount of excitation energy. There is no need for a gas flow meter such as a mass flow meter for controlling the raw material gas flow rate.
本発明に於ては、前駆体を生成させるのに、電気、光、
熱等の励起エネルギーに加えて、更に、触媒の作用を併
用することによって、いっそうの低励起エネルギー化を
はかることができる。その様な材料としては、遷移金
属、または非遷移金属の単体及び/または合金あるいは
これらの酸化物を好適に用いることができる。ただし、
励起エネルギーを加えた際に昇華、飛散などにより堆積
膜中へその材料が混入しにくいものを選らぶことが望ま
しい。In the present invention, to generate the precursor, electricity, light,
In addition to the excitation energy of heat or the like, by further using the action of a catalyst, the excitation energy can be further lowered. As such a material, a simple substance and / or an alloy of a transition metal or a non-transition metal or an oxide thereof can be preferably used. However,
It is desirable to select a material that does not easily mix the material into the deposited film due to sublimation, scattering, or the like when excitation energy is applied.
具体的には例えば、Ti,Nb,Cr,Mo,W,F
e,Ni,Co,Rh,Pd,Mn,Ag,Zn,C
d,Na,K,Li,Pd−Ag,Ni−Cr,TiO
2,NiO,V2O5などが挙げられる。Specifically, for example, Ti, Nb, Cr, Mo, W, F
e, Ni, Co, Rh, Pd, Mn, Ag, Zn, C
d, Na, K, Li, Pd-Ag, Ni-Cr, TiO
2 , NiO, V 2 O 5 and the like.
本発明に於て、活性化空間(B)に導入され、活性種を
生成させる原料としては、H2,SiH4,SiH
3F,SiH3Cl,SiH3Br,SiH3I等の
他、He,Ar等の稀ガスが挙げられる。In the present invention, the raw materials introduced into the activation space (B) to generate active species include H 2 , SiH 4 , and SiH.
In addition to 3 F, SiH 3 Cl, SiH 3 Br, SiH 3 I and the like, rare gases such as He and Ar can be used.
本発明において、活性化空間(B)で活性種を生成させ
る方法としては、各々の条件、装置を考慮してマイクロ
波、RF、低周波、DC等の電気エネルギー、ヒーター
加熱、赤外線加熱等の熱エネルギー、光エネルギーなど
の活性化エネルギーが使用される。成膜用の原料ガスの
複数を用いる場合には、予め混合して活性化空間内に導
入することもできるし、あるいはこれらの成膜用の原料
ガスを夫々独立した供給源から各個別に供給し、活性化
空間に導入することもできる。In the present invention, as a method of generating active species in the activation space (B), electric energy such as microwave, RF, low frequency, DC, etc., heater heating, infrared heating, etc. are taken into consideration in consideration of each condition and device. Activation energy such as heat energy or light energy is used. When a plurality of raw material gases for film formation are used, they can be mixed in advance and introduced into the activation space, or these raw material gases for film formation can be individually supplied from independent supply sources. However, it can also be introduced into the activation space.
本発明に於ては、前記した活性化エネルギーに加えて、
更に、触媒の作用を併用することもできる。In the present invention, in addition to the activation energy described above,
Furthermore, the action of a catalyst can be used together.
その様な材料としては、遷移金属、非遷移金属単体及び
/または合金、あるいはこれらの酸化物を好適に用いる
ことができる。As such a material, a transition metal, a non-transition metal simple substance and / or an alloy, or an oxide thereof can be preferably used.
具体的には、例えばTi,Nb,Cr,Mo,W,F
e,Ni,Co,Rh,Pd,Mn,Ag,Zn,C
d,Na,K,Li,Pd−Ag,Ni−Cr,TiO
2,NiO,V2O5などが挙げられる。Specifically, for example, Ti, Nb, Cr, Mo, W, F
e, Ni, Co, Rh, Pd, Mn, Ag, Zn, C
d, Na, K, Li, Pd-Ag, Ni-Cr, TiO
2 , NiO, V 2 O 5 and the like.
また、活性化条件としては、触媒材料への直接通電によ
る抵抗加熱の他、石英管などにこれらの触媒を詰め外部
より電気炉、赤外線炉等にて間接的に加熱する方法がと
られる。Further, as the activation condition, in addition to resistance heating by directly energizing the catalyst material, a method of packing these catalysts in a quartz tube or the like and indirectly heating it from the outside in an electric furnace, an infrared furnace or the like is adopted.
触媒の形状としては粒状、あるいは多孔質無機担体に金
属微粒子を付着させたもの、フイラメント状、メツシユ
状、チユーブ状、ハニカム状のうちいずれかを選ぶこと
によって、活性種の生成断面積を変化でき、前駆体を活
性種との反応を制御し、均一な堆積膜を作成することが
出来る。As the shape of the catalyst, the active cross-section of the active species can be changed by selecting any of granular, porous inorganic carrier with metal fine particles attached, filament, mesh, tube, or honeycomb. By controlling the reaction of the precursor with the active species, it is possible to form a uniform deposited film.
次に、本発明の堆積膜製造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。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為の図である。Next, the present invention will be described with reference to typical examples of electrophotographic image forming members formed by the deposited film manufacturing method of the present invention. FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of a typical photoconductive member obtained by the present invention.
第1図に示す光導電部材10は、電子写真用像形成部材
として適用させ得るものであって、光導電部材用として
の支持体11の上に、必要に応じて設けられる中間層1
2、感光層13とで構成される層構造を有している。The photoconductive member 10 shown in FIG. 1 can be applied as an electrophotographic image forming member, and the intermediate layer 1 is provided on the support 11 for the photoconductive member as necessary.
2. The photosensitive layer 13 has a layered structure.
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、NiCr,ステ
ンレス,Al,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,
V,Ti,Pt,Pb等の金属またはこれ等の合金が挙
げられる。The support 11 may be conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include NiCr, stainless steel, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta,
Examples include metals such as V, Ti, Pt, and Pb or 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イルムまたはシ
ート、ガラス、セラミツク、紙等が通常使用される。こ
れ等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, a film or sheet of synthetic resin such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, or polyamide, glass, ceramic, paper or the like is usually used. . It is preferable that at least one surface of these electrically insulating supports is subjected to a conductive treatment, and another layer is provided on the surface side subjected to the conductive treatment.
例えば、ガラスであれば、その表面がNi,Cr,A
l,Cr,Mo,Au,Ir,Nb,Ta,V,Ti,
Pt,Pd,In2O3,SnO2,ITO(In2O
3+SnO2)等の薄膜を設けることによって導電処理
され、或いはポリエステルフイルム等の合成樹脂フイル
ムであれば、NiCr,Al,Ag,Pb,Zn,N
i,Au,Cr,Mo,Ir,Nb,Ta,V,Ti,
Pt等の金属で真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパツタリ
ング等で処理し、また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、その形状は決定されるが、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
するのみであれば連続高速複写の場合には、無端ベルト
状または円筒状とするのが望ましい。For example, in the case of glass, the surface of Ni, Cr, A
l, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti,
Pt, Pd, In 2 O 3 , SnO 2 , ITO (In 2 O
3 + SnO 2 ) or the like is provided with a conductive film, or if it is a synthetic resin film such as a polyester film, NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, N
i, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti,
A metal such as Pt is processed by vacuum deposition, electron beam deposition, sputtering, or the like, or is laminated by the metal, and the surface thereof is conductively processed. The shape of the support can be any shape, such as a cylindrical shape, a belt shape, a plate shape,
If desired, its shape is determined, for example, the first
If the photoconductive member 10 shown in the figure is used only as an image forming member for electrophotography, in the case of continuous high-speed copying, it is desirable to have an endless belt or a cylinder.
中間層12には支持体11の側から感光層13中へのキ
ヤ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11の側に向って移動す
るフオトキヤリアの感光層13の側から支持体11の側
へ通過を容易に許す機能を有するものである。The intermediate layer 12 effectively blocks the inflow of carriers from the support 11 side into the photosensitive layer 13 and is generated in the photosensitive layer 13 by the irradiation of electromagnetic waves, and moves toward the support 11 side. It has a function of easily allowing passage from the photosensitive layer 13 side to the support 11 side.
この中間層12は、水素原子(H)及び/またはハロゲ
ン原子(X)を含有するアモルフアスシリコン(以下、
A−Si(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、例えばホウ素(B)等
のp型不純物あるいは燐(P)等のn型不純物が含有さ
れている。The intermediate layer 12 is made of amorphous silicon containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X).
It describes as A-Si (H, X). ), And as a substance that controls electric conductivity, for example, a p-type impurity such as boron (B) or an n-type impurity such as phosphorus (P) is contained.
本発明において、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、
0.001〜5×104atomicppm、より好適
には0.5〜1×104atomicppm、最適に1
〜5×103atomicppmとされるのが望まし
い。In the present invention, the content of the substance that controls conductivity such as B and P contained in the intermediate layer 12 is preferably
0.001 to 5 × 10 4 atomic ppm, more preferably 0.5 to 1 × 10 4 atomic ppm, most preferably 1
It is desirable to be set to ˜5 × 10 3 atomic ppm.
中間層12を形成する場合には、感光層13の形成まで
連続的に行うことが出来る。その場合には、中間層形成
用の原料として、活性化空間(A)で含ハロゲン高分子
シラン化合物より生成された前駆体と、水素を含むガス
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
含む化合物を活性化空間(B)に導入し活性種を生成さ
せ、それらを支持体11の設置してある真空堆積用の成
膜空間に導入し、必要に応じては、これ等に膜形成用の
エネルギーを与えることによって、前記支持体11上に
中間層12を形成させれば良い。When the intermediate layer 12 is formed, the formation of the photosensitive layer 13 can be continuously performed. In that case, as a raw material for forming the intermediate layer, a precursor produced from the halogen-containing polymer silane compound in the activation space (A), a gas containing hydrogen, and if necessary, an inert gas and an impurity element are used. The compound contained as a component is introduced into the activation space (B) to generate active species, and these are introduced into the film formation space for vacuum deposition in which the support 11 is installed. The intermediate layer 12 may be formed on the support 11 by applying energy for film formation.
中間層12を形成する為に活性化空間(B)に導入され
る活性種を生成する有効な出発物質は、H2,Si,と
Hとを構成原子とするSiH4,SiH3Cl,SiH
3F,SiH3Br等の水素の多いハロゲン化シラン、
Nを構成原子とする、或いはNとHとを構成原子とする
例えば窒素(N2)、アンモニア(NH3)、ヒドラジ
ン(H2NNH2)、アジ化水素(HN3)、アジ化ア
ンモニウム(NH4N3)等のガス状のまたはガス化し
得る窒素、窒化物及びアジ化物等の窒素化合物、CとH
を構成原子とする例えば炭素数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
てはメタン(CH4),エタン(C2H5),プロパン
(C3H8),n−ブタン(n−C4H10),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(C3H6),ブテン−1
(C4H8),ブテン−2(C4H8),イソブチレン
(C4H5),ペンテン(C5H10),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
チレン(C3H4),ブチン(C4H6)等、更に、こ
れ等の他に例えば、酸素(O2),オゾン(O3),一
酸化炭素(CO),二酸化炭素(CO2),一酸化炭素
(NO),二酸化窒素(NO2),一酸化窒素(N
2O)等を挙げることが出来る。Effective starting materials that generate the active species that are introduced into the activation space (B) to form the intermediate layer 12 are SiH 4 , SiH 3 Cl, and SiH having H 2 , Si, and H as constituent atoms.
Halogenated silanes rich in hydrogen such as 3 F and SiH 3 Br,
N as a constituent atom or N and H as constituent atoms, for example, nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ), hydrazine (H 2 NNH 2 ), hydrogen azide (HN 3 ), ammonium azide ( Gaseous or gasifiable nitrogen, such as NH 4 N 3 ), nitrogen compounds such as nitrides and azides, C and H
A saturated hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms as a constituent atom,
Ethylene hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms, acetylene hydrocarbons having 2 to 4 carbon atoms, such as methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 5 ), propane (C 3 H 8 ), n-butane (n-C 4 H 10 ), pentane (C 5 H 12 ), ethylene-based hydrocarbons include ethylene (C 2 H 4 ), propylene (C 3 H 6 ), butene- 1
(C 4 H 8 ), butene-2 (C 4 H 8 ), isobutylene (C 4 H 5 ), pentene (C 5 H 10 ), acetylene-based hydrocarbons include acetylene (C 2 H 2 ), methylacetylene. (C 3 H 4 ), butyne (C 4 H 6 ), etc., and in addition to these, for example, oxygen (O 2 ), ozone (O 3 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ). , Carbon monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitric oxide (N
2 O) and the like.
これらの中間層12形成用の出発物質は、所定の原子が
構成原子として、形成される中間層12中に含まれる様
に、層形成の際に適宜選択されて使用される。These starting materials for forming the intermediate layer 12 are appropriately selected and used at the time of layer formation so that predetermined atoms are contained in the formed intermediate layer 12 as constituent atoms.
中間層12の層厚としては、好ましくは、30〜100
0Å、より好適には50〜600Åとされるのが望まし
い。The layer thickness of the intermediate layer 12 is preferably 30 to 100.
It is desirable that it is 0Å, more preferably 50 to 600Å.
感光層13は、電子写真用像形成部材としての機能を十
分に発揮することができるような光導電特性を持つよう
にシリコン原子を母体とし、ハロゲン(X)を含み、必
要に応じて水素(H)を含むアモルフアスシリコンA−
Si(H,X)で構成される。The photosensitive layer 13 contains a silicon atom as a base material, contains a halogen (X), and contains hydrogen (X) if necessary so as to have a photoconductive property capable of sufficiently exerting a function as an electrophotographic image forming member. A) containing amorphous silicon A-
It is composed of Si (H, X).
感光層13の形成も、中間層12と同様に活性化空間
(A)で含ハロゲン高分子シラン化合物を励起分解する
ことで前駆体が生成される。前駆体は成膜空間に導入さ
れる。他方、活性化空間(B)にはH2,SiH4,S
iH3Fなどの原料ガスが導入され、活性種が生成され
る。該活性種は成膜空間に導入され、活性化空間(A)
から成膜空間に導入されてくる前駆動体と化学的相互作
用を起し、その結果所望の感光層13が堆積される。感
光層13の層厚としては、適用するものの目的に適合さ
せて所望に従って適宜決定される。In the formation of the photosensitive layer 13, as in the case of the intermediate layer 12, a precursor is generated by exciting and decomposing the halogen-containing polymer silane compound in the activated space (A). The precursor is introduced into the film formation space. On the other hand, H 2 , SiH 4 , S is present in the activation space (B).
Raw material gas such as iH 3 F is introduced to generate active species. The active species are introduced into the film formation space, and the activation space (A)
To chemically react with the pre-driving member introduced into the film-forming space, and as a result, the desired photosensitive layer 13 is deposited. The layer thickness of the photosensitive layer 13 is appropriately determined in accordance with the purpose according to the purpose of application.
第1図に示される感光層3の層厚としては、感光層13
の機能及び中間層12の機能が各々有効に活されてる様
に中間層12との層厚関係に於て適宜所望に従って決め
られるものであり、通常の場合、中間層12の層厚に対
して数百〜数千倍以上の層厚とされているのが好ましい
ものである。The layer thickness of the photosensitive layer 3 shown in FIG.
The function of the intermediate layer 12 and the function of the intermediate layer 12 are appropriately determined in accordance with the desired relation in the layer thickness relationship with the intermediate layer 12, and in the normal case, with respect to the layer thickness of the intermediate layer 12. It is preferable that the layer thickness is several hundred to several thousand times or more.
具体的な値としては、好ましくは1〜100μ、より好
適には2〜50μの範囲とされるのが望ましい。A specific value is preferably 1 to 100 μ, and more preferably 2 to 50 μ.
第1図に示す光導電部材の光導電層中に含有されるHま
たはXの量は(X=Fなどハロゲン原子)好ましくは1
〜40atomic%、より好適には5〜30atom
ic%とされるのが望ましい。The amount of H or X contained in the photoconductive layer of the photoconductive member shown in FIG. 1 is (halogen atom such as X = F) preferably 1
-40 atom%, more preferably 5-30 atom
ic% is desirable.
第1図の光導電部材は、必要に応じて、感光層13上
に、更に表面層を設けてもよい。設けられる表面層が、
シリコンカーバイド膜であれば、例えば、活性化空間
(B)にSiH4とCH4とH2あるいはSiH4とS
iH2(CH3)2などの原料ガスを導入し、必要に応
じて更に励起エネルギーを併用して、前駆体及び活性種
の夫々を夫々の空間で生成しそれ等を別々に成膜空間へ
導入させることにより表面層が堆積される。また、表面
層としては、窒化シリコン、酸化シリコン膜などのバン
ドキヤツプの広い堆積膜が好ましく、感光層13から表
面層へその膜組成を連続的に変えることも可能である。
表面層を設ける場合には、その層厚は、好ましくは0.
01μ〜5μ、より好ましくは、0.05μ〜1μの範
囲が望ましい。The photoconductive member shown in FIG. 1 may further have a surface layer provided on the photosensitive layer 13, if necessary. The surface layer provided is
In the case of a silicon carbide film, for example, SiH 4 , CH 4 , H 2 or SiH 4 , S in the activation space (B).
A raw material gas such as iH 2 (CH 3 ) 2 is introduced, and excitation energy is further used if necessary, so that each of the precursor and the active species is generated in each space and they are separately supplied to the film formation space. A surface layer is deposited by introducing. Further, the surface layer is preferably a deposited film having a wide band cap such as a silicon nitride film or a silicon oxide film, and the film composition can be continuously changed from the photosensitive layer 13 to the surface layer.
When the surface layer is provided, the layer thickness is preferably 0.
The range of 01 μ-5 μ, and more preferably 0.05 μ-1 μ is desirable.
本発明の方法により形成される堆積膜は、成膜中または
成膜後に不純物元素でドーピングすることが可能であ
る。ドーピングされる不純物としては、p型不純物とし
て、周期律表第III族Aの元素、例えば、B,Al,G
a,In,Tl等が好適なものとして挙げられ、n型不
純物としては、周期律表第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、殊にP,Sb,Asが最適である。The deposited film formed by the method of the present invention can be doped with an impurity element during or after film formation. The impurities to be doped are p-type impurities, for example, elements of Group III A of the periodic table, such as B, Al and G.
Preferred examples thereof include a, In, Tl, and the like, and as the n-type impurities, an element of Group V group A of the periodic table, for example, N,
P, As, Sb, Bi and the like are mentioned as suitable ones, but P, Sb and As are particularly suitable.
この様な不純物導入用の原料物質としては、常温常圧で
ガス状態のまたは、少なくとも層形成条件下で容易にガ
ス化し得るものが採用される。その様な不純物導入用の
出発物質として具体的には、PH3,P2H4,P
F3,PF5,PCl3,AsH3,AsF3,AsF
5,AsCl3,SbH3,SbF5,BiH3,BF
3,BCl3,BBr3,B2H6,B4H10,B5H
9,B5H11,B6H10,B6H12,AlCl3等を挙
げることが出来る。As such a raw material for introducing impurities, those which are in a gas state at room temperature and normal pressure or which can be easily gasified under at least the layer forming conditions are adopted. Specific examples of such a starting material for introducing impurities include PH 3 , P 2 H 4 , and P.
F 3, PF 5, PCl 3 , AsH 3, AsF 3, AsF
5 , AsCl 3 , SbH 3 , SbF 5 , BiH 3 , BF
3 , BCl 3 , BBr 3 , B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H
9, B 5 H 11, B 6 H 10, B 6 H 12, AlCl 3 and the like.
これらの不純物導入用物質は、活性化空間(A)または
/及び活性化空間(B)に、前駆体及び活性種の夫々を
生成する各物質と共に導入されて活性化しても良いし、
或いは、活性化空間(A)及び活性化空間(B)とは別
の第3の活性化空間(C)に於て活性化されても良い。These impurities-introducing substances may be introduced into the activation space (A) or / and the activation space (B) together with the substances that generate the precursor and the active species, respectively, to be activated,
Alternatively, it may be activated in a third activation space (C) different from the activation space (A) and the activation space (B).
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A−Si(H,X)堆積膜を形成し
た。Example 1 Using the apparatus shown in FIG.
Type, p-type and n-type A-Si (H, X) deposited films were formed.
第3図において、101は成膜室であり、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, reference numeral 101 denotes a film forming chamber, on which a desired substrate 103 is placed on a substrate supporting base 102.
104は基体加熱用のヒータであり、該ヒーター104
は、成膜処理前に基体103を加熱処理したり、成膜後
に、形成された膜の特性を一層向上させる為にアニール
処理したりする際に使用され、導線105を介して給電
され、発熱する。104 is a heater for heating the substrate,
Is used when the substrate 103 is heat-treated before the film formation process, or when the substrate 103 is annealed after the film formation so as to further improve the characteristics of the formed film. To do.
106乃至109は、ガス供給源であり、水素を含むガ
スと、必要に応じて用いられる不活性ガス、不純物元素
を成分とする化合物のガスの種類に応じて設けられる。
これ等のガスが標準状態に於いて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。Reference numerals 106 to 109 denote gas supply sources, which are provided depending on the types of gas containing hydrogen, an inert gas used as necessary, and a gas of a compound containing an impurity element as a component.
If these gases are liquid in the standard state, an appropriate vaporizer is provided.
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。12
3は活性種を生成する為の活性化室(B)である。12
5はマイクロウエーブ発生器である。ガス導入管110
より供給される活性種生成用の原料ガスは、活性化室
(B)内に於いてマイクロウエーブの作用下で活性化さ
れ、生じた活性種は導入管124を通じて、成膜室10
1内に導入される。111はガス圧力形である。In the figure, the gas supply sources 106 to 109 are designated by a, a is a branch pipe, b is a flow meter, c is a pressure gauge for measuring the pressure on the high pressure side of each flow meter, d Alternatively, a valve denoted by e is a valve for adjusting each gas flow rate. 12
3 is an activation chamber (B) for generating active species. 12
Reference numeral 5 is a microwave generator. Gas introduction pipe 110
The source gas for active species generation supplied from the film is activated in the activation chamber (B) under the action of the microwave, and the generated active species is introduced through the introduction pipe 124 to the film forming chamber 10.
Introduced in 1. 111 is a gas pressure type.
図中112は前駆体を生成する為の活性化室(A)、1
13は電気炉、114は固体状態の含ハロゲン高分子シ
ラン化合物、115は必要に応じて用いられるキヤリア
ーガスとしての不活性ガスの導入管であり、活性化室
(A)112で生成された前駆体は、導入管116を介
して成膜室101内に導入される。In the figure, 112 is an activation chamber (A) for generating a precursor, 1
Reference numeral 13 is an electric furnace, 114 is a solid-state halogen-containing high-molecular-weight silane compound, 115 is an introduction tube of an inert gas as a carrier gas, which is used as necessary, and is a precursor generated in the activation chamber (A) 112. The body is introduced into the film forming chamber 101 via the introduction pipe 116.
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.
先ず、ポリエチレンテレフタレートフイルム製の基体1
03を支持台102上に載置し、排気装置を用いて成膜
室101内を排気し、約10-6Torrに減圧した。次
に、ガス供給用ボンベ106よりH2ガス50SCC
M、或いはPH3ガス又はB2H6ガス(何れも100
0ppm水素ガス稀釈)40SCCMとを混合したガス
をガス導入管110を介して活性化室(B)123に導
入した。活性化室(B)123内に導入されたH2ガス
等はマイクロウエーブ発生器125より発生したマイク
ロウエーブにより活性化されて活性水素等とされ、導入
管124を通じて成膜室101に導入した。First, a substrate 1 made of polyethylene terephthalate film
03 was placed on the support 102, the inside of the film forming chamber 101 was evacuated by using an exhaust device, and the pressure was reduced to about 10 −6 Torr. Next, H 2 gas 50SCC is supplied from the gas supply cylinder 106.
M, PH 3 gas or B 2 H 6 gas (100 for each)
A gas mixed with 0 ppm hydrogen gas (diluted with hydrogen gas of 40 SCCM) was introduced into the activation chamber (B) 123 through the gas introduction pipe 110. The H 2 gas or the like introduced into the activation chamber (B) 123 was activated by the microwave generated by the microwave generator 125 into activated hydrogen or the like, and was introduced into the film forming chamber 101 through the introduction pipe 124.
また他方、活性化室(A)102に含ハロゲン高分子シ
ラン化合物としての(SiF2)16 〜 18114を積め
て、電気炉113により加熱し、約300℃に保ち、前
駆体としてのSiF2 *を生成させ、該SiF2 *を導
入管116を経て、成膜室101へ導入した。On the other hand, (SiF 2 ) 16 to 18 114 as a halogen-containing polymer silane compound are loaded in the activation chamber (A) 102, heated in an electric furnace 113 and kept at about 300 ° C., and SiF 2 as a precursor is stored. * Was generated, and the SiF 2 * was introduced into the film forming chamber 101 through the introduction pipe 116.
成膜室101内の圧力を0.4Torrに保ちつつ、基
体加熱用ヒーター104により基体103の温度を20
0℃に保ち、ノンドープあるいはドーピングされたA−
Si(H,X)膜(膜厚700Å)を夫々形成した。成
膜速度28Å/secであった。While maintaining the pressure in the film forming chamber 101 at 0.4 Torr, the temperature of the substrate 103 is set to 20 by the heater 104 for heating the substrate.
Undoped or doped A- kept at 0 ℃
A Si (H, X) film (film thickness 700Å) was formed. The film formation rate was 28Å / sec.
次いで、得られたノンドープあるいはp型のA−Si
(H,X)膜を形成した試料を蒸着層に入れ、真空度1
0-5Torrでクシ型のAlギヤツプ電極(ギヤツプ長
250μ、巾5mm)を形成した後、印加電圧10Vの
暗電流を測定し、暗導電率σdを求めて、各試料の膜特
性を評価した。結果を第1表に示した。Then, the obtained non-doped or p-type A-Si
The sample with the (H, X) film formed is put in the vapor deposition layer, and the degree of vacuum is 1
After forming a comb type Al gear electrode (gear length 250 μ, width 5 mm) at 0 −5 Torr, dark current with an applied voltage of 10 V was measured, dark conductivity σd was determined, and the film characteristics of each sample were evaluated. . The results are shown in Table 1.
実施例2 活性化室(A)102に含ハロゲン高分子シラン化合物
としての(SiF2)16 〜 18の代りに、Si10H4F18
を詰めて、電気炉113により加熱し、約400℃に保
った以外は実施例1と同様の方法と手順に従ってA−S
i(H,X)膜を形成した。各試料に就いて暗導電率を
測定し、結果を第1表に示した。Example 2 Instead of (SiF 2 ) 16 to 18 as the halogen-containing polymer silane compound in the activation chamber (A) 102, Si 10 H 4 F 18 was used.
Was heated in an electric furnace 113 and kept at about 400 ° C. according to the same method and procedure as in Example 1.
An i (H, X) film was formed. The dark conductivity of each sample was measured, and the results are shown in Table 1.
第1表から、本発明によると電気特性に優れたA−Si
(H,X)膜が得られ、また、ドーピングが十分に行な
われたA−Si(H,X)膜が得られることが判った。 From Table 1, according to the present invention, A-Si having excellent electrical characteristics
It was found that a (H, X) film was obtained, and an A-Si (H, X) film that was sufficiently doped was obtained.
実施例3 第4図に示した装置を使い、以下の如き操作によって第
1図に示した如き層構成のドラム状電子写真用像形成部
材を作成した。Example 3 Using the apparatus shown in FIG. 4, a drum-shaped electrophotographic image forming member having a layer structure as shown in FIG. 1 was prepared by the following operations.
第4図において、201は成膜室、202は活性化室
(A)、203は赤外線加熱炉、204は含ハロゲン高
分子シラン化合物としての(SiF2)12 〜 14,205
は必要に応じて用いられるキヤリアーガス導入管、20
6は前駆体導入管、207はモーター、208は第3図
の104と同様に用いられる加熱ヒーター、209,2
10は吹き出し管、211はAlシリンダー状の基体、
212は排気バルブを示している。又、213乃至21
6は第3図中106乃至109と同様の原料ガス供給源
であり、217−1はガス導入管である。In FIG. 4, 201 is a film forming chamber, 202 is an activation chamber (A), 203 is an infrared heating furnace, and 204 is (SiF 2 ) 12 to 14 , 205 as a halogen-containing polymer silane compound.
Is a carrier gas inlet pipe used as necessary, 20
6 is a precursor introduction tube, 207 is a motor, 208 is a heater used in the same manner as 104 in FIG. 3, 209, 2
10 is a blowing pipe, 211 is an Al cylinder-shaped substrate,
Reference numeral 212 denotes an exhaust valve. Also, 213 to 21
6 is a source gas supply source similar to 106 to 109 in FIG. 3, and 217-1 is a gas introduction pipe.
成膜室201にAlシリンダー基体211をつり下げ、
その内側に加熱ヒーター208を備え基体温度を200
℃に保ちつつ、モーター207により回転できる様にす
る。Hanging the Al cylinder substrate 211 in the film forming chamber 201,
A heater 208 is provided on the inside to increase the substrate temperature to 200.
The motor 207 is allowed to rotate while maintaining the temperature at ℃.
また、活性化室(A)202に含ハロゲン高分子シラン
化合物としての(SiF2)12 〜 14204を詰めて、赤
外線加熱炉203により加熱し、約280℃に保ち、そ
こへ導入管205を通じて不図示のボンベよりキヤリア
ーガスとしてのHeを吹き込み、前駆体として発生した
SiF2 *をHeキヤリアーガスとともに導入管206
を経て、成膜型201へ導入した。Further, the activation chamber (A) 202 to as the halogen-containing polymer silane compound packed (SiF 2) 12 ~ 14 204 , heated by an infrared heating furnace 203, maintained at about 280 ° C., through the introduction pipe 205 thereto He as a carrier gas was blown from a cylinder (not shown) to introduce SiF 2 * generated as a precursor together with the He carrier gas into an inlet pipe 206.
After that, it was introduced into the film-forming mold 201.
一方、活性化室(B)内に置かれた触媒としてのハニカ
ム状のタングステン222に導線221を介して給電
し、赤熱状態とする。そこで導入管217−1よりH2
ガスを活性化室(B)220内に導入した。導入された
H2ガスは活性化室(B)220内に於いて触媒の作用
下で活性水素となり、導入管217−2を通じて成膜室
201内に導入された。この際、必要に応じてPH3,
B2H6等の不純物ガスも活性化室(B)220内に導
入されて活性化された。On the other hand, power is supplied to the honeycomb-shaped tungsten 222 as a catalyst placed in the activation chamber (B) through the conductive wire 221, so that the catalyst is in a red hot state. Therefore, H 2 is introduced from the introduction pipe 217-1.
The gas was introduced into the activation chamber (B) 220. The introduced H 2 gas became active hydrogen in the activation chamber (B) 220 under the action of the catalyst, and was introduced into the film forming chamber 201 through the introduction pipe 217-2. At this time, if necessary, PH 3 ,
Impurity gas such as B 2 H 6 was also introduced into the activation chamber (B) 220 and activated.
Alシリンダー基体211は回転させ、排ガスは排気バ
ルブ212の開口を適宜に調整して排気させた。このよ
うにして感光層13が形成された。The Al cylinder substrate 211 was rotated, and the exhaust gas was exhausted by appropriately adjusting the opening of the exhaust valve 212. Thus, the photosensitive layer 13 was formed.
また、中間層12は、導入管217−1よりH2/B2
H6(容量%でB2H6ガスが0.2%)の混合ガスを
導入し、膜厚2000Åで成膜された。Further, the intermediate layer 12 is H 2 / B 2 from the introduction pipe 217-1.
A mixed gas of H 6 (0.2% of B 2 H 6 gas in volume%) was introduced to form a film with a film thickness of 2000 Å.
比較例1 SiF4とH2及びB2H6の各ガスを使用して成膜室
201と同様の構成の成膜室を用意して13.56MH
zの高周波発生装置を備え、一般的なプラズマCVD法
により第1図に示す層構成の電子写真用像形成部材を形
成した。Comparative Example 1 A film forming chamber having the same structure as the film forming chamber 201 was prepared by using SiF 4 and H 2 and B 2 H 6 gases, and 13.56 MH was prepared.
An image forming member for electrophotography having a layer structure shown in FIG. 1 was formed by a general plasma CVD method provided with a high frequency generator of z.
実施例3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 3 and Comparative Example 1.
実施例4 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 4 The PIN diode shown in FIG. 2 was produced using the apparatus shown in FIG.
ます、1000ÅのITO膜22を蒸着したポリエチレ
ンテレフタレートフイルム21を支持台に載置し、10
-6Torrに減圧した後、実施例1と同様に導入管11
6からSiF2 *の前駆体、また導入管110からH2
ガス、PH3ガス(1000ppm水素ガス稀釈)の夫
々を活性化室(B)123に導入し、マイクロウエーブ
の作用下で活性化した。次いでこの活性化されたガスを
導入管124を介して成膜室101内に導入した。成膜
室101内の圧力を0.4Torrに保ちながらPでド
ーピングされたn型A−Si(H,X)膜24(膜厚7
00Å)を形成した。First, place the polyethylene terephthalate film 21 having the 1000 Å ITO film 22 vapor-deposited on the support base, and
After the pressure was reduced to -6 Torr, the introduction pipe 11 was used as in Example 1.
6 to the precursor of SiF 2 * , and the introduction tube 110 to H 2
Gas and PH 3 gas (diluted with 1000 ppm hydrogen gas) were introduced into the activation chamber (B) 123, and activated under the action of the microwave. Next, the activated gas was introduced into the film forming chamber 101 through the introduction pipe 124. The n-type A-Si (H, X) film 24 (film thickness 7) doped with P while maintaining the pressure in the film forming chamber 101 at 0.4 Torr.
00Å) was formed.
次い、でPH3ガスの代りにB2H6ガス(1000p
pm水素ガス稀釈)を導入した以外は、n型A−Si膜
の場合と同一の方法でi−型A−Si膜25(膜厚50
00Å)を形成した。Next, instead of PH 3 gas, B 2 H 6 gas (1000 p
i-type A-Si film 25 (film thickness 50) by the same method as in the case of the n-type A-Si film except that pm hydrogen gas dilution was introduced.
00Å) was formed.
次いで、H2ガスと共にジボランガス(B2H6100
0ppm水素稀釈)、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A−Si(H,X)膜26(膜厚
700Å)を形成した。更に、このp型膜上に真空蒸着
により膜厚1000ÅのAl電極27を形成し、PIN
型ダイオードを得た。Then, diborane gas with H 2 gas (B 2 H 6 100
A p-type A-Si (H, X) film 26 (film thickness 700 Å) doped with B was formed under the same conditions as n-type except for 0 ppm hydrogen dilution). Further, an Al electrode 27 having a film thickness of 1000 Å is formed on this p-type film by vacuum evaporation, and the PIN is formed.
A type diode was obtained.
かくして得られたダイオード素子(面積1cm2)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表に示した。I of the diode element (area: 1 cm 2 ) thus obtained
The -V characteristic was measured, and the rectification characteristic and the photovoltaic effect were evaluated. The results are shown in Table 3.
又、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10m
A/cm2が得られた。Also in terms of light irradiation characteristics, when light is introduced from the substrate side and the light irradiation intensity is AMI (about 100 mW / cm 2 ), conversion efficiency is 8.5% or more, open end voltage is 0.92 V, short-circuit current is 10 m.
A / cm 2 was obtained.
実施例5 活性化室(A)102に含ハロゲン高分子シラン化合物
としての(SiF2)16 〜 18の代りに、(SiHF)15
〜 19を詰めて、電気炉113により加熱し、約500℃
に保った以外は、実施例4と同様にして実施例4で作製
したのと同様のPIN型ダイオードを作製した。この試
料に就いて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 5 Instead of (SiF 2 ) 16 to 18 as a halogen-containing polymer silane compound in the activation chamber (A) 102, (SiHF) 15 was used.
~ 19 packed, heated by electric furnace 113, about 500 ℃
A PIN diode similar to the one manufactured in Example 4 was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the above was maintained. This sample was evaluated for rectification characteristics and photovoltaic effect, and the results are shown in Table 3.
第3表から、本発明によれば、従来に比べて良好な光学
的・電気的特性を有するA−Si(H,X)PIN型ダ
イオードが得られることが判った。 From Table 3, it was found that according to the present invention, an A-Si (H, X) PIN type diode having better optical and electrical characteristics than before can be obtained.
本発明の堆積膜形成法によれば、固体状態の含ハロゲン
高分子シラン化合物を前駆体発生用の原料としているた
め、低い励起エネルギーで活性化することが可能であ
り、省力化及び活性化効率を向上させることができる。
また、原料化合物の保存スペース、安全性に於いても格
段の向上が図れる。また、低温処理が可能なことから工
程の短縮化を図れるといった効果も発揮される。According to the deposited film forming method of the present invention, since the halogen-containing high-molecular weight silane compound in the solid state is used as the raw material for the precursor generation, it is possible to activate with a low excitation energy, which saves labor and activation efficiency. Can be improved.
In addition, the storage space and safety of raw material compounds can be significantly improved. Further, since low-temperature treatment is possible, the effect that the process can be shortened is also exhibited.
更に、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、しかも基体を高温に保持す
ることなく高速成膜が可能となる。また、成膜における
再現性が向上し、膜品質の向上と膜室の均一化が可能に
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。Furthermore, the desired electrical, optical, photoconductive and mechanical properties of the formed film are improved, and high-speed film formation is possible without keeping the substrate at a high temperature. In addition, the reproducibility in film formation is improved, the film quality can be improved and the film chamber can be made uniform, and it is advantageous for increasing the area of the film, making it easy to improve film productivity and mass production. can do.
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……電子写真用像形成部材、 11……基体、 12……中間層、 13……感光層、 21……基体、 22,27……薄膜電極、 24……n型半導体層、 25……i型半導体層、 26……p型半導導層、 101,201……成膜室、 112,123,202,220……活性化室、 203……赤外線加熱炉、 125……マイクロウエーブ発生器、 222……ハニカム状タングステン、 221……導線、 106,107,108,109,213,214,2
15,216……ガス供給源、 103,211……基体。FIG. 1 is a schematic view for explaining a constitutional example of an electrophotographic image forming member manufactured by using the method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a configuration example of a PIN diode manufactured by using the method of the present invention. FIG. 3 and FIG. 4 are schematic diagrams for explaining the constitution of the apparatus for carrying out the method of the present invention used in the examples. 10 ... Electrophotographic image forming member, 11 ... Substrate, 12 ... Intermediate layer, 13 ... Photosensitive layer, 21 ... Substrate, 22, 27 ... Thin film electrode, 24 ... N-type semiconductor layer, 25 ... ... i-type semiconductor layer, 26 ... p-type semiconductor layer, 101, 201 ... film forming chamber, 112, 123, 202, 220 ... activation chamber, 203 ... infrared heating furnace, 125 ... microwave Generator, 222 ... Honeycomb-shaped tungsten, 221 ... Conductive wire, 106, 107, 108, 109, 213, 214, 2
15,216 ... Gas supply source, 103, 211 ... Base body.
Claims (1)
活性化空間(A)に於て生成される堆積膜形成用の原料
となる前駆体と活性化空間(B)に於て生成され、前記
前駆体と相互作用をする活性種とを夫々導入することに
よって、前記基体上に堆積膜を形成する堆積膜形成法に
おいて、 前記活性化空間(A)で前駆体を生成する際に、一般式 (SiX2)n,(SiHx)m,SizHxXy (ただし、Xはハロゲン原子、n≧7,m≧7,z≧
7,x≧1,y≧2z+2−x)で表わされる固体状態
の含ハロゲン高分子シラン化合物に励起エネルギを与え
て活性化し、前記基体上にシリコン原子を含む堆積膜を
形成することを特徴とする堆積膜形成法。1. A precursor as a raw material for forming a deposited film, which is generated in an activation space (A) in a film formation space for forming a deposited film on a substrate, and an activation space (B). In the deposition film forming method of forming a deposition film on the substrate by introducing active species that are generated by the above process and interact with the precursor, the precursor is generated in the activation space (A). At this time, the general formula (SiX 2 ) n , (SiHx) m , SizHxXy (where X is a halogen atom, n ≧ 7, m ≧ 7, z ≧
7, x ≧ 1, y ≧ 2z + 2-x) is applied to the solid-state halogen-containing polymer silane compound in the solid state to activate it to form a deposited film containing silicon atoms on the substrate. Deposited film forming method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291061A JPH0647726B2 (en) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | Deposited film formation method |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP60291061A JPH0647726B2 (en) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | Deposited film formation method |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS62149878A JPS62149878A (en) | 1987-07-03 |
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-
1985
- 1985-12-24 JP JP60291061A patent/JPH0647726B2/en not_active Expired - Fee Related
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