JP2003073813A - ダイヤモンド様炭素薄膜の形成方法 - Google Patents
ダイヤモンド様炭素薄膜の形成方法Info
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】より低いエネルギー密度のパルスレーザーでの
ＤＬＣ皮膜の成膜が可能で、以て、比較的低融点の熱可
塑性プラスチック基板へも適用可能なダイヤモンド様炭
素薄膜の形成を提供すること。 【解決手段】ポリマーをターゲットとして使用するパル
スレーザーデポジション法によって基板上にダイヤモン
ド様炭素薄膜を形成する方法において、分子内にベンゼ
ン環を有する線状構造ポリマーをターゲットとして使用
し、これにパルス幅が５０ｎｓ以下の紫外光パルスレー
ザーを照射することを特徴とするダイヤモンド様炭素皮
膜の形成方法。
ＤＬＣ皮膜の成膜が可能で、以て、比較的低融点の熱可
塑性プラスチック基板へも適用可能なダイヤモンド様炭
素薄膜の形成を提供すること。 【解決手段】ポリマーをターゲットとして使用するパル
スレーザーデポジション法によって基板上にダイヤモン
ド様炭素薄膜を形成する方法において、分子内にベンゼ
ン環を有する線状構造ポリマーをターゲットとして使用
し、これにパルス幅が５０ｎｓ以下の紫外光パルスレー
ザーを照射することを特徴とするダイヤモンド様炭素皮
膜の形成方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックフィ
ルムやプラスチックレンズのような比較的低い融点を有
する基板上へダイヤモンド様炭素皮膜を形成する方法に
関するものである。
ルムやプラスチックレンズのような比較的低い融点を有
する基板上へダイヤモンド様炭素皮膜を形成する方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリマーをターゲットとして使用するパ
ルスレーザーデポジション法によって基板上にダイヤモ
ンド様炭素（ＤＬＣ）薄膜を成膜する方法に関して、特
開平９−１１８９７６には、波長が２６６ｎｍのパルス
レーザーを用いて熱硬化樹脂（三次元構造）である硬化
ポリイミドをターゲットとして使用した成膜において、
エネルギー密度が７×１０７ｗ／ｃｍ２の場合にはＤＬ
Ｃ膜が得られるものの２×１０７ｗ／ｃｍ２程度の強度
ではＤＬＣ膜が得られないことが示されている。さら
に、特開平１０−８７３９５には、波長が２６６ｎｍの
パルスレーザーを用いて硬化ポリイミドをターゲットと
して使用した成膜の場合、下限エネルギー密度である
３．５×１０７ｗ／ｃｍ２の場合に良好なＤＬＣ膜が得
られることが開示されている。しかし、これらのエネル
ギー密度は従来のグラファイトをターゲットとして用い
る方法に比べ低くてすむものの、依然、必要とされるエ
ネルギー密度はかなり高く、比較的低融点の熱可塑性プ
ラスチックを基板として用いる場合には、照射されたレ
ーザー光のエネルギーから生じた熱の輻射により基板が
変形するという問題があり適用できなかった。このよう
な状況下、より低いエネルギー密度のパルスレーザーを
用いたＤＬＣ皮膜の成膜方法が望まれていた。
ルスレーザーデポジション法によって基板上にダイヤモ
ンド様炭素（ＤＬＣ）薄膜を成膜する方法に関して、特
開平９−１１８９７６には、波長が２６６ｎｍのパルス
レーザーを用いて熱硬化樹脂（三次元構造）である硬化
ポリイミドをターゲットとして使用した成膜において、
エネルギー密度が７×１０７ｗ／ｃｍ２の場合にはＤＬ
Ｃ膜が得られるものの２×１０７ｗ／ｃｍ２程度の強度
ではＤＬＣ膜が得られないことが示されている。さら
に、特開平１０−８７３９５には、波長が２６６ｎｍの
パルスレーザーを用いて硬化ポリイミドをターゲットと
して使用した成膜の場合、下限エネルギー密度である
３．５×１０７ｗ／ｃｍ２の場合に良好なＤＬＣ膜が得
られることが開示されている。しかし、これらのエネル
ギー密度は従来のグラファイトをターゲットとして用い
る方法に比べ低くてすむものの、依然、必要とされるエ
ネルギー密度はかなり高く、比較的低融点の熱可塑性プ
ラスチックを基板として用いる場合には、照射されたレ
ーザー光のエネルギーから生じた熱の輻射により基板が
変形するという問題があり適用できなかった。このよう
な状況下、より低いエネルギー密度のパルスレーザーを
用いたＤＬＣ皮膜の成膜方法が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みなされたもので、より低いエネルギー密度のパ
ルスレーザーでのＤＬＣ皮膜の成膜が可能で、以て、比
較的低融点の熱可塑性プラスチック基板へも適用可能な
ダイヤモンド様炭素薄膜の形成方法を提供することを目
的とする。
況に鑑みなされたもので、より低いエネルギー密度のパ
ルスレーザーでのＤＬＣ皮膜の成膜が可能で、以て、比
較的低融点の熱可塑性プラスチック基板へも適用可能な
ダイヤモンド様炭素薄膜の形成方法を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を続けた。この結果、レーザー
アブレーション法を用いたＤＬＣ皮膜形成法において、
分子内にベンゼン環を有する線状構造ポリマーをターゲ
ットとして使用し、これにパルス幅が５０ｎｓ以下の紫
外光パルスレーザーを照射することにより上記課題が解
決できることを見いだし本発明に至ったのである。すな
わち、本発明は、ポリマーをターゲットとして使用する
パルスレーザーデポジション法によって基板上にダイヤ
モンド様炭素（ＤＬＣ）薄膜を形成する方法において、
分子内にベンゼン環を有する線状構造ポリマーをターゲ
ットとして使用し、これにパルス幅が５０ｎｓ以下の紫
外光パルスレーザーを照射することを特徴とするダイヤ
モンド様炭素皮膜の形成方法を提供するものである。ま
た、さらに、紫外光パルスレーザーが発振波長２４８ｎ
ｍのＫｒＦエキシマレーザーであることを特徴とするダ
イヤモンド様炭素皮膜の形成方法を提供するものであ
る。
を解決するため鋭意研究を続けた。この結果、レーザー
アブレーション法を用いたＤＬＣ皮膜形成法において、
分子内にベンゼン環を有する線状構造ポリマーをターゲ
ットとして使用し、これにパルス幅が５０ｎｓ以下の紫
外光パルスレーザーを照射することにより上記課題が解
決できることを見いだし本発明に至ったのである。すな
わち、本発明は、ポリマーをターゲットとして使用する
パルスレーザーデポジション法によって基板上にダイヤ
モンド様炭素（ＤＬＣ）薄膜を形成する方法において、
分子内にベンゼン環を有する線状構造ポリマーをターゲ
ットとして使用し、これにパルス幅が５０ｎｓ以下の紫
外光パルスレーザーを照射することを特徴とするダイヤ
モンド様炭素皮膜の形成方法を提供するものである。ま
た、さらに、紫外光パルスレーザーが発振波長２４８ｎ
ｍのＫｒＦエキシマレーザーであることを特徴とするダ
イヤモンド様炭素皮膜の形成方法を提供するものであ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の特徴は、ターゲットとし
てポリマーを使用するパルスレーザーデポジション（Ｐ
ＬＤ）法により基板上にダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）
薄膜を形成する方法において、ターゲットとして従来開
示されている三次元綱目構造を有する樹脂を用いる代わ
りに、分子内にベンゼン環を有する線状構造ポリマーを
使用することである。さらに、その際に使用する紫外パ
ルスレーザーとして、レーザーパルス幅が５０ｎｓ以下
の紫外光パルスレーザーを使用することにある。驚くべ
きことに、この構成とすることにより、従来の方法に比
べ、ＤＬＣ皮膜の成膜に必要なパルスレーザーの照射エ
ネルギー密度を一桁下げることができ、故に熱可塑性の
プラスチック基板上への成膜が可能になるのである。以
下本発明を詳細に説明する。
てポリマーを使用するパルスレーザーデポジション（Ｐ
ＬＤ）法により基板上にダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）
薄膜を形成する方法において、ターゲットとして従来開
示されている三次元綱目構造を有する樹脂を用いる代わ
りに、分子内にベンゼン環を有する線状構造ポリマーを
使用することである。さらに、その際に使用する紫外パ
ルスレーザーとして、レーザーパルス幅が５０ｎｓ以下
の紫外光パルスレーザーを使用することにある。驚くべ
きことに、この構成とすることにより、従来の方法に比
べ、ＤＬＣ皮膜の成膜に必要なパルスレーザーの照射エ
ネルギー密度を一桁下げることができ、故に熱可塑性の
プラスチック基板上への成膜が可能になるのである。以
下本発明を詳細に説明する。
【０００６】本発明においてターゲットとして用いられ
る分子内にベンゼン環を有する線状構造ポリマーは、ベ
ンゼン環を分子内に有するモノマーを単独あるいは複数
の種類を線状に重合して得られる高分子であれば特に限
定されず、主鎖の結合がＣ−Ｃ結合であってもよいし、
主鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウ
レタン結合等を含むものであってもよい。また、ベンゼ
ン環は主鎖に組み込まれていても良いし、側鎖に導入さ
れていてもよい。このようなポリマーを例示すると、ポ
リスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、
ポリピロメリットイミド等が挙げられる。また、ポリス
チレン−ブタジエン−スチレン共重合体も使用可能であ
る。
る分子内にベンゼン環を有する線状構造ポリマーは、ベ
ンゼン環を分子内に有するモノマーを単独あるいは複数
の種類を線状に重合して得られる高分子であれば特に限
定されず、主鎖の結合がＣ−Ｃ結合であってもよいし、
主鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウ
レタン結合等を含むものであってもよい。また、ベンゼ
ン環は主鎖に組み込まれていても良いし、側鎖に導入さ
れていてもよい。このようなポリマーを例示すると、ポ
リスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、
ポリピロメリットイミド等が挙げられる。また、ポリス
チレン−ブタジエン−スチレン共重合体も使用可能であ
る。
【０００７】本発明で用いられる紫外光パルスレーザー
は、横軸に時間、縦軸にレーザー光の出力強度をとった
場合のプロフィール曲線（時間出力特性）が単一のガウ
シアン型を示し、その曲線の最大出力強度の１／２の高
さでの時間幅として定義されるパルス幅（半値全副）が
５０ｎｓ以下のものである。このように、非常に幅の狭
い単一のガウシアン型のパルス光を用いることで、パル
ス光のもつ光エネルギーを無駄なくＤＬＣ皮膜形成に使
用できるのである。このため、本発明のＤＬＣ皮膜形成
方法は、レーザーパルスが複数のピークから構成されて
いたり、パルス幅が広いレーザーを用いる方法に比べ、
ＤＬＣ皮膜を形成するために必要なエネルギー密度を著
しく低くできるものである。本発明で用いられるパルス
幅が５０ｎｓ以下で単一のガウシアン型のパルスレーザ
ー光を高出力で発振できる紫外光パルスレーザー発振装
置としては、希ガス-ハロゲンエキシマーレーザーが一
般的であり、Ｆ２レーザー（波長１５７ｎｍ）、ＡｒＦ
レーザー（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＣｌレーザー（波長
２２２ｎｍ）、ＫｒＦレーザー（波長２４８ｎｍ）、Ｘ
ｅＣｌレーザー（波長３０８ｎｍ）を用いることができ
る。これらの光源うち、波長の短い光源の方が膜材料へ
の吸収係数が高く、膜の堆積速度が大きくなり有利であ
る。しかしながら、波長が短くなりすぎると空気への吸
収によるエネルギーの減衰も大きくなり、成膜容器であ
る真空槽までの光路を不活性ガスによりパージする必要
が生じる。これらの点から、ＫｒＦレーザー（波長２４
８ｎｍ）を用いるのが最も好ましい。
は、横軸に時間、縦軸にレーザー光の出力強度をとった
場合のプロフィール曲線（時間出力特性）が単一のガウ
シアン型を示し、その曲線の最大出力強度の１／２の高
さでの時間幅として定義されるパルス幅（半値全副）が
５０ｎｓ以下のものである。このように、非常に幅の狭
い単一のガウシアン型のパルス光を用いることで、パル
ス光のもつ光エネルギーを無駄なくＤＬＣ皮膜形成に使
用できるのである。このため、本発明のＤＬＣ皮膜形成
方法は、レーザーパルスが複数のピークから構成されて
いたり、パルス幅が広いレーザーを用いる方法に比べ、
ＤＬＣ皮膜を形成するために必要なエネルギー密度を著
しく低くできるものである。本発明で用いられるパルス
幅が５０ｎｓ以下で単一のガウシアン型のパルスレーザ
ー光を高出力で発振できる紫外光パルスレーザー発振装
置としては、希ガス-ハロゲンエキシマーレーザーが一
般的であり、Ｆ２レーザー（波長１５７ｎｍ）、ＡｒＦ
レーザー（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＣｌレーザー（波長
２２２ｎｍ）、ＫｒＦレーザー（波長２４８ｎｍ）、Ｘ
ｅＣｌレーザー（波長３０８ｎｍ）を用いることができ
る。これらの光源うち、波長の短い光源の方が膜材料へ
の吸収係数が高く、膜の堆積速度が大きくなり有利であ
る。しかしながら、波長が短くなりすぎると空気への吸
収によるエネルギーの減衰も大きくなり、成膜容器であ
る真空槽までの光路を不活性ガスによりパージする必要
が生じる。これらの点から、ＫｒＦレーザー（波長２４
８ｎｍ）を用いるのが最も好ましい。
【０００８】さらに、本発明の皮膜形成方法は真空下で
実施されるが、成膜時の真空度は、平均自由行程がター
ゲットから基板までの距離よりも大きくなるような真空
度であれば特に限定されないが、ターゲットから飛翔し
た有機化合物分子の他分子との衝突による運動エネルギ
ーの減少をできるだけ避けるという観点から、１×１０
−３Ｔｏｒｒ以下の圧力、さらには１×１０−５Ｔｏｒ
ｒ以下の圧力が望ましい。
実施されるが、成膜時の真空度は、平均自由行程がター
ゲットから基板までの距離よりも大きくなるような真空
度であれば特に限定されないが、ターゲットから飛翔し
た有機化合物分子の他分子との衝突による運動エネルギ
ーの減少をできるだけ避けるという観点から、１×１０
−３Ｔｏｒｒ以下の圧力、さらには１×１０−５Ｔｏｒ
ｒ以下の圧力が望ましい。
【０００９】また、レーザー光の照射の際に発生する熱
の蓄積を避けるため、ターゲットに対しレーザー光を走
査するか、あるいはターゲットを回転もしくは移動させ
ることが望ましい。
の蓄積を避けるため、ターゲットに対しレーザー光を走
査するか、あるいはターゲットを回転もしくは移動させ
ることが望ましい。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のでなく、適宜変更して実施することが可能なものであ
る。
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のでなく、適宜変更して実施することが可能なものであ
る。
【００１１】薄膜の形成は、図１に概略を示す装置を用
いて行った。すなわち、まず、真空槽１２内の真空モー
ター１５のシャフト先端に装着されたターゲットホルダ
ー１４に、ターゲット１３として、ポリマーを溶融プレ
ス成形により円盤状（直径２０ｍｍ、厚さ０.２ｍｍ）
に成形したものを取り付けた。また、薄膜作製用基板１
１として、ＰＥＴフィルム（厚さ０．１ｍｍ）をターゲ
ットから垂直方向に３５ｍｍ離して基板ホルダー１０に
取り付けた。そして、真空槽１２内を真空排気ポンプ１
７によりバルブ１６を介して真空度が約５×１０-6Ｔｏ
ｒｒになるまで排気したのち、ＫｒＦエキシマレーザー
発振器１（ＬＡＭＢＤＡ ＰＨＹＳＩＫ社ＬＰＸ−３０
５ｉＳ）からのレーザー光３（波長２４８ｎｍ、パルス
幅２５ｎｓ、繰り返し速度１０Ｈｚ）を、減衰器２で所
望のエネルギーまで減衰し、ミラー４及び１０ｍｍ×１
０ｍｍの正方形の孔を有する絞り板５を通過させたの
ち、レンズ８で集光し、真空封じ用の窓９を経て、ター
ゲット１３表面で４ｍｍ２の照射面積になるようにして
一定時間照射した。レーザー照射中は、１ヶ所にレーザ
ーパルス光が集中するのを防ぐため、ターゲットを３０
ｒｐｍの速度で回転させた。レーザーのエネルギーは、
成膜に先立ちパワーメーターで測定したレンズ通過直後
のレーザー光エネルギーから真空封じ用の窓９による減
衰分を差し引くことにより決定した。
いて行った。すなわち、まず、真空槽１２内の真空モー
ター１５のシャフト先端に装着されたターゲットホルダ
ー１４に、ターゲット１３として、ポリマーを溶融プレ
ス成形により円盤状（直径２０ｍｍ、厚さ０.２ｍｍ）
に成形したものを取り付けた。また、薄膜作製用基板１
１として、ＰＥＴフィルム（厚さ０．１ｍｍ）をターゲ
ットから垂直方向に３５ｍｍ離して基板ホルダー１０に
取り付けた。そして、真空槽１２内を真空排気ポンプ１
７によりバルブ１６を介して真空度が約５×１０-6Ｔｏ
ｒｒになるまで排気したのち、ＫｒＦエキシマレーザー
発振器１（ＬＡＭＢＤＡ ＰＨＹＳＩＫ社ＬＰＸ−３０
５ｉＳ）からのレーザー光３（波長２４８ｎｍ、パルス
幅２５ｎｓ、繰り返し速度１０Ｈｚ）を、減衰器２で所
望のエネルギーまで減衰し、ミラー４及び１０ｍｍ×１
０ｍｍの正方形の孔を有する絞り板５を通過させたの
ち、レンズ８で集光し、真空封じ用の窓９を経て、ター
ゲット１３表面で４ｍｍ２の照射面積になるようにして
一定時間照射した。レーザー照射中は、１ヶ所にレーザ
ーパルス光が集中するのを防ぐため、ターゲットを３０
ｒｐｍの速度で回転させた。レーザーのエネルギーは、
成膜に先立ちパワーメーターで測定したレンズ通過直後
のレーザー光エネルギーから真空封じ用の窓９による減
衰分を差し引くことにより決定した。
【００１２】[実施例１]以上述べた手順に従い、ＰＥＴ
をターゲットとして、レーザーのエネルギー密度Ｅが６
×１０６ｗ／ｃｍ２（１５０ｍJ/ｃｍ２）になるように
して２０分間レーザー照射を行った。その結果、基板で
あるＰＥＴフィルムに厚みが約０.３４μｍの透明な膜
を成膜できた。なお基板に変形や変色はなかった。得ら
れた膜のラマンスペクトルを、それを２つのガウシアン
関数及び線形関数からなる合成関数により回帰した曲線
及びそれぞれの関数を別々に描いた曲線と共に図２に示
した。この結果から、得られた膜のラマンスペクトル
は、ダイヤモンド構造に起因するＤバンドピークとグラ
ファイト構造に起因するＧバンドピークに分離できるこ
とがわかる。ＤバンドピークとＧバンドピークの面積の
比から、得られた膜は約４５％のダイヤモンド構造を有
するＤＬＣ皮膜であることが確認できた。
をターゲットとして、レーザーのエネルギー密度Ｅが６
×１０６ｗ／ｃｍ２（１５０ｍJ/ｃｍ２）になるように
して２０分間レーザー照射を行った。その結果、基板で
あるＰＥＴフィルムに厚みが約０.３４μｍの透明な膜
を成膜できた。なお基板に変形や変色はなかった。得ら
れた膜のラマンスペクトルを、それを２つのガウシアン
関数及び線形関数からなる合成関数により回帰した曲線
及びそれぞれの関数を別々に描いた曲線と共に図２に示
した。この結果から、得られた膜のラマンスペクトル
は、ダイヤモンド構造に起因するＤバンドピークとグラ
ファイト構造に起因するＧバンドピークに分離できるこ
とがわかる。ＤバンドピークとＧバンドピークの面積の
比から、得られた膜は約４５％のダイヤモンド構造を有
するＤＬＣ皮膜であることが確認できた。
【００１３】[実施例２]ＰＳをターゲットとしたこと以
外は実施例１と同じ条件で成膜試験を行なった。その結
果、基板であるＰＥＴフィルムに厚みが約０.２９μｍ
の透明な膜を成膜できた。なお基板に変形や変色はなか
った。得られた膜のラマンスペクトルを、それを２つの
ガウシアン関数及び線形関数からなる合成関数により回
帰した曲線及びそれぞれの関数を別々に描いた曲線と共
に図３に示した。この結果から、得られた膜のラマンス
ペクトルは、ダイヤモンド構造に起因するＤバンドピー
クとグラファイト構造に起因するＧバンドピークに分離
できることがわかる。ＤバンドピークとＧバンドピーク
の面積の比から、得られた膜は約３８％のダイヤモンド
構造を有するＤＬＣ皮膜であることが確認できた。
外は実施例１と同じ条件で成膜試験を行なった。その結
果、基板であるＰＥＴフィルムに厚みが約０.２９μｍ
の透明な膜を成膜できた。なお基板に変形や変色はなか
った。得られた膜のラマンスペクトルを、それを２つの
ガウシアン関数及び線形関数からなる合成関数により回
帰した曲線及びそれぞれの関数を別々に描いた曲線と共
に図３に示した。この結果から、得られた膜のラマンス
ペクトルは、ダイヤモンド構造に起因するＤバンドピー
クとグラファイト構造に起因するＧバンドピークに分離
できることがわかる。ＤバンドピークとＧバンドピーク
の面積の比から、得られた膜は約３８％のダイヤモンド
構造を有するＤＬＣ皮膜であることが確認できた。
【００１４】図４は、特開平１０−８７３９５に開示さ
れている皮膜形成下限界と本発明の実施例１及び実施例
２におけるＤＬＣ皮膜形成可能条件とを比較した図であ
る。この図から明らかなように本発明のＤＬＣ皮膜形成
方法によれば、従来知られているＤＬＣ皮膜形成可能な
エネルギー密度下限界より著しく低いエネルギー密度で
成膜可能であり、比較的熱に弱いプラスチックフィルム
基板上へのＤＬＣ皮膜の形成も可能である。
れている皮膜形成下限界と本発明の実施例１及び実施例
２におけるＤＬＣ皮膜形成可能条件とを比較した図であ
る。この図から明らかなように本発明のＤＬＣ皮膜形成
方法によれば、従来知られているＤＬＣ皮膜形成可能な
エネルギー密度下限界より著しく低いエネルギー密度で
成膜可能であり、比較的熱に弱いプラスチックフィルム
基板上へのＤＬＣ皮膜の形成も可能である。
【００１５】[比較例１]ベンゼン環を有しない線状構造
ポリマーであるポリエチレンをターゲットとしたこと以
外実施例１と同じ条件で成膜試験を行なった。その結
果、基板であるＰＥＴフィルム上への膜の堆積は認めら
れなかった。
ポリマーであるポリエチレンをターゲットとしたこと以
外実施例１と同じ条件で成膜試験を行なった。その結
果、基板であるＰＥＴフィルム上への膜の堆積は認めら
れなかった。
【００１６】以上の結果により、本発明によれば、比較
的低い融点を有するプラスチックを基板とした場合であ
っても、基板にダメージを与えること無しにダイヤモン
ド様炭素皮膜を形成できることが明らかである。
的低い融点を有するプラスチックを基板とした場合であ
っても、基板にダメージを与えること無しにダイヤモン
ド様炭素皮膜を形成できることが明らかである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればよ
り低いエネルギー密度のパルスレーザーを用いたＤＬＣ
皮膜の成膜方法が提供される。本発明によって提供され
るＤＬＣ皮膜の成膜方法は、照射されたるレーザー光の
エネルギーが小さいため、生じる熱が少なく基板が受け
るダメージを最小限に抑えることができる。従って、比
較的低い融点を有するプラスチックを基板とした場合で
あっても基板にダメージを与えること無しにダイヤモン
ド様炭素皮膜を形成できる。このように本発明のダイヤ
モンド様炭素薄膜の形成方法は従来の方法にない特長を
有するものであり有用であるといえる。
り低いエネルギー密度のパルスレーザーを用いたＤＬＣ
皮膜の成膜方法が提供される。本発明によって提供され
るＤＬＣ皮膜の成膜方法は、照射されたるレーザー光の
エネルギーが小さいため、生じる熱が少なく基板が受け
るダメージを最小限に抑えることができる。従って、比
較的低い融点を有するプラスチックを基板とした場合で
あっても基板にダメージを与えること無しにダイヤモン
ド様炭素皮膜を形成できる。このように本発明のダイヤ
モンド様炭素薄膜の形成方法は従来の方法にない特長を
有するものであり有用であるといえる。
【図１】 本発明のダイヤモンド様炭素皮膜の形成方法
において用いられる皮膜形成装置の一形態を示す概略構
成図である。
において用いられる皮膜形成装置の一形態を示す概略構
成図である。
【図２】 本発明の実施例１で得られたＤＬＣ皮膜のラ
マンスペクトル及びそれをガウシアン関数で回帰した結
果を示したチャートである。
マンスペクトル及びそれをガウシアン関数で回帰した結
果を示したチャートである。
【図３】 本発明の実施例２で得られたＤＬＣ皮膜のラ
マンスペクトル及びそれをガウシアン関数で回帰した結
果を示したチャートである。
マンスペクトル及びそれをガウシアン関数で回帰した結
果を示したチャートである。
【図４】 特開平１０−８７３９５に開示されている皮
膜形成下限界と本発明の実施例におけるＤＬＣ皮膜形成
可能条件とを比較した図である。
膜形成下限界と本発明の実施例におけるＤＬＣ皮膜形成
可能条件とを比較した図である。
１： レーザー発振器
２：減衰器
３：レーザー光
４：ミラー
５：絞り板
６：パワーメーター
７：指示計
８：レンズ
９：窓
１０：基板ホルダー
１１：基板
１２：真空槽
１３：ターゲット
１４：ターゲットホルダー
１５：真空モーター
１６：バルブ
１７：真空排気ポンプ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 米田 理史
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人産業技術総合研究所つくば中央第５事業
所内
(72)発明者 勝村 宗英
香川県高松市林町2217番14 独立行政法人
産業技術総合研究所四国センター内
(72)発明者 梶谷 孝啓
香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株
式会社内
(72)発明者 田中 治
香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株
式会社内
(72)発明者 丹下 善弘
香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株
式会社内
(72)発明者 松田 ▲ひで▼明
香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株
式会社内
Ｆターム(参考） 4K029 AA11 AA25 BA34 CA01 DB06
DB08 DB20
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリマーをターゲットとして使用するパ
ルスレーザーデポジション法によって基板上にダイヤモ
ンド様炭素薄膜を形成する方法において、分子内にベン
ゼン環を有する線状構造ポリマーをターゲットとして使
用し、これにパルス幅が５０ｎｓ以下の紫外光パルスレ
ーザーを照射することを特徴とするダイヤモンド様炭素
皮膜の形成方法。 - 【請求項２】 紫外光パルスレーザーが発振波長２４８
ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーであることを特徴とする
請求項１記載のダイヤモンド様炭素皮膜の形成方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001266723A JP4706010B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | ダイヤモンド様炭素薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001266723A JP4706010B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | ダイヤモンド様炭素薄膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003073813A true JP2003073813A (ja) | 2003-03-12 |
| JP4706010B2 JP4706010B2 (ja) | 2011-06-22 |
Family
ID=19092963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001266723A Expired - Lifetime JP4706010B2 (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | ダイヤモンド様炭素薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4706010B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008531845A (ja) * | 2005-02-23 | 2008-08-14 | ピコデオン エルティーディー オイ | パルスレーザ蒸着方法 |
| JP2009527646A (ja) * | 2006-02-23 | 2009-07-30 | ピコデオン エルティーディー オイ | プラスチック基材の塗装方法及び塗装されたプラスチック製品 |
| JP2011099137A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | ダイヤモンド膜の形成方法 |
| CN106795619A (zh) * | 2014-09-17 | 2017-05-31 | 日本Itf株式会社 | 被覆膜及其制造方法以及pvd装置 |
| CN113463035A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-01 | 上海科技大学 | 一种水平结构布局的脉冲激光沉积系统 |
| WO2021258149A1 (en) * | 2020-06-25 | 2021-12-30 | Norseld Pty Ltd | Method for further improving laser pulsed deposition efficiency |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09118976A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-05-06 | Res Dev Corp Of Japan | ダイヤモンド状炭素薄膜及び異種原子置換ダイヤモンド状炭素薄膜の製造方法 |
| JPH1087395A (ja) * | 1996-09-09 | 1998-04-07 | Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan | 高品質ダイヤモンド状炭素薄膜の製造方法 |
-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001266723A patent/JP4706010B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113463035A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-01 | 上海科技大学 | 一种水平结构布局的脉冲激光沉积系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4706010B2 (ja) | 2011-06-22 |
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