JP3263499B2 - ダイヤモンド状被膜形成方法及び装置 - Google Patents
ダイヤモンド状被膜形成方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気かみそり刃や半導
体材料などの基板上に、その特性の向上、及び表面保護
の目的でダイヤモンド状被膜を形成するものに関し、特
に、アーク放電プラズマ流を用いてダイヤモンド状被膜
を形成する方法及びその装置に関する。
体材料などの基板上に、その特性の向上、及び表面保護
の目的でダイヤモンド状被膜を形成するものに関し、特
に、アーク放電プラズマ流を用いてダイヤモンド状被膜
を形成する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の被膜形成方法として、イ
オンプレーテング法等が用いられていた。
オンプレーテング法等が用いられていた。
【０００３】しかしながら、前記イオンプレーテング法
では材料ガス、又は蒸着物質のイオン化にフィラメント
が用いられており、そのフィラメント上へのイオン化さ
れた材料ガス、又は蒸着物質の被膜が形成され、その結
果、フィラメントの消耗を招来し、連続使用ができなか
った。
では材料ガス、又は蒸着物質のイオン化にフィラメント
が用いられており、そのフィラメント上へのイオン化さ
れた材料ガス、又は蒸着物質の被膜が形成され、その結
果、フィラメントの消耗を招来し、連続使用ができなか
った。
【０００４】このため、最近ではこの問題点を解消する
被膜形成方法として、アーク放電プラズマ流を発生させ
る圧力勾配型プラズマガンを用いたイオンプレーテング
法が特開平1−259163号公報、及び「真空 第25巻 第12
号 第781頁〜第787頁（1982年発行）」などで提案され
ている。
被膜形成方法として、アーク放電プラズマ流を発生させ
る圧力勾配型プラズマガンを用いたイオンプレーテング
法が特開平1−259163号公報、及び「真空 第25巻 第12
号 第781頁〜第787頁（1982年発行）」などで提案され
ている。
【０００５】図４に、このイオンプレーテング装置の構
成図を示す。１はアーク放電プラズマ流発生源としての
圧力勾配型プラズマガンであり、陰極２、第１中間電極
３、及び第２中間電極４から構成されている。第１中間
電極３、及び第２中間電極４は、陰極２と陽極に相当す
るハース５との間に介在され、第１中間電極３は環状永
久磁石６を内蔵し、第２中間電極４は空芯コイル７を内
蔵している。そして、圧力勾配型プラズマガン１から真
空チャンバ８内へアーク放電プラズマ流９を発生してい
る。10は陰極２とハース５との間で放電を開始させ、定
常的に放電を維持するための放電電源である。11はアー
ク放電プラズマ流９に対して負のバイアス電圧をかける
直流電源、12は圧力勾配型プラズマガン１に放電ガスを
導入する放電ガス導入口、13は被膜形成する場合に必要
な反応ガスを供給する反応ガス導入口、14はアーク放電
プラズマ流９をハース５に集束させるための磁石、15は
真空チャンバ８内を10-5〜10-7Torrに排気させる排気
口、16は直流電源11からの負のバイアス電圧が裏面に加
えられ、その表面に被膜を形成する基板である。
成図を示す。１はアーク放電プラズマ流発生源としての
圧力勾配型プラズマガンであり、陰極２、第１中間電極
３、及び第２中間電極４から構成されている。第１中間
電極３、及び第２中間電極４は、陰極２と陽極に相当す
るハース５との間に介在され、第１中間電極３は環状永
久磁石６を内蔵し、第２中間電極４は空芯コイル７を内
蔵している。そして、圧力勾配型プラズマガン１から真
空チャンバ８内へアーク放電プラズマ流９を発生してい
る。10は陰極２とハース５との間で放電を開始させ、定
常的に放電を維持するための放電電源である。11はアー
ク放電プラズマ流９に対して負のバイアス電圧をかける
直流電源、12は圧力勾配型プラズマガン１に放電ガスを
導入する放電ガス導入口、13は被膜形成する場合に必要
な反応ガスを供給する反応ガス導入口、14はアーク放電
プラズマ流９をハース５に集束させるための磁石、15は
真空チャンバ８内を10-5〜10-7Torrに排気させる排気
口、16は直流電源11からの負のバイアス電圧が裏面に加
えられ、その表面に被膜を形成する基板である。
【０００６】そして、基板16上に被膜形成する場合に、
先ず圧力勾配型プラズマガン１から、放電ガス導入口12
から供給された放電ガスのアーク放電プラズマ流９をハ
ース５に集中させる。そして、アーク放電プラズマ流９
の集中によりハース５において発生した蒸着物質のイオ
ンが負にバイアスされた基板16に向かって放射されると
同時に、反応ガス導入口13から供給された反応ガスがア
ーク放電プラズマ流９を通り、イオン化、又は中性化さ
れた状態で基板16に向かって放射され、基板16上に蒸着
物質のイオンと反応ガスとの化合物被膜が形成される。
先ず圧力勾配型プラズマガン１から、放電ガス導入口12
から供給された放電ガスのアーク放電プラズマ流９をハ
ース５に集中させる。そして、アーク放電プラズマ流９
の集中によりハース５において発生した蒸着物質のイオ
ンが負にバイアスされた基板16に向かって放射されると
同時に、反応ガス導入口13から供給された反応ガスがア
ーク放電プラズマ流９を通り、イオン化、又は中性化さ
れた状態で基板16に向かって放射され、基板16上に蒸着
物質のイオンと反応ガスとの化合物被膜が形成される。
【０００７】この方法により、蒸着物質のイオン化にフ
ィラメントを用いる必要が無く、又成膜速度が速い被膜
形成が可能であった。
ィラメントを用いる必要が無く、又成膜速度が速い被膜
形成が可能であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、基板上に高硬度を有するダイヤモンド状被
膜の形成処理を効果的に行うための条件については開示
されておらず、どの条件が最も適しているか不明瞭であ
った。また、プラスチック樹脂などの基板上にダイヤモ
ンド状被膜を形成させた場合には、基板の温度上昇によ
り変形、または特性変化する虞れがあった。
来技術では、基板上に高硬度を有するダイヤモンド状被
膜の形成処理を効果的に行うための条件については開示
されておらず、どの条件が最も適しているか不明瞭であ
った。また、プラスチック樹脂などの基板上にダイヤモ
ンド状被膜を形成させた場合には、基板の温度上昇によ
り変形、または特性変化する虞れがあった。
【０００９】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あって、基板上に高硬度を有するダイヤモンド状被膜を
形成すると共に、樹脂系基板に対しては特性変化等を引
き起こさない低温で被膜形成を行うことを目的とする。
あって、基板上に高硬度を有するダイヤモンド状被膜を
形成すると共に、樹脂系基板に対しては特性変化等を引
き起こさない低温で被膜形成を行うことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
真空チャンバ内に配置された陽極に向けてアーク放電プ
ラズマ流を発生させ、該アーク放電プラズマ流中に炭素
原子を含む反応ガスを供給すると同時に、前記真空チャ
ンバ内に配置された基板に所定の高周波電圧を印加し
て、該基板上にダイヤモンド状被膜を形成するダイヤモ
ンド状被膜形成方法であって、前記高周波電圧の印加に
より、前記基板に発生する自己バイアスを、前記アーク
放電プラズマに対して−200Ｖ以下とすることを特徴と
するダイヤモンド状被膜形成方法である。
真空チャンバ内に配置された陽極に向けてアーク放電プ
ラズマ流を発生させ、該アーク放電プラズマ流中に炭素
原子を含む反応ガスを供給すると同時に、前記真空チャ
ンバ内に配置された基板に所定の高周波電圧を印加し
て、該基板上にダイヤモンド状被膜を形成するダイヤモ
ンド状被膜形成方法であって、前記高周波電圧の印加に
より、前記基板に発生する自己バイアスを、前記アーク
放電プラズマに対して−200Ｖ以下とすることを特徴と
するダイヤモンド状被膜形成方法である。
【００１１】第２の発明は、真空チャンバと、該真空チ
ャンバ内に炭素原子を含む反応ガスを供給する反応ガス
導入手段と、前記真空チャンバ内にアーク放電プラズマ
流を発生させるアーク放電プラズマ流発生源と、該アー
ク放電プラズマ流発生源から発生したアーク放電プラズ
マ流が集中するように、該アーク放電プラズマ流発生源
との間にアーク放電を形成する陽極と、前記アーク放電
プラズマ流発生源から発生したアーク放電プラズマ流近
傍に配置された基板と、該基板に所定の高周波電圧を印
加して、前記基板に発生する自己バイアスを、前記アー
ク放電プラズマに対して−200Ｖ以下とする高周波電源
と、を有し、前記基板上にダイヤモンド状被膜を形成す
ることを特徴とするダイヤモンド状被膜形成装置であ
る。
ャンバ内に炭素原子を含む反応ガスを供給する反応ガス
導入手段と、前記真空チャンバ内にアーク放電プラズマ
流を発生させるアーク放電プラズマ流発生源と、該アー
ク放電プラズマ流発生源から発生したアーク放電プラズ
マ流が集中するように、該アーク放電プラズマ流発生源
との間にアーク放電を形成する陽極と、前記アーク放電
プラズマ流発生源から発生したアーク放電プラズマ流近
傍に配置された基板と、該基板に所定の高周波電圧を印
加して、前記基板に発生する自己バイアスを、前記アー
ク放電プラズマに対して−200Ｖ以下とする高周波電源
と、を有し、前記基板上にダイヤモンド状被膜を形成す
ることを特徴とするダイヤモンド状被膜形成装置であ
る。
【００１２】
【作用】本発明によれば、ダイヤモンド状被膜形成時の
基板に発生する自己バイアスを制御することにより、基
板の温度上昇を抑えると共に、基板上に高硬度を有する
ダイヤモンド状被膜を形成することができる。
基板に発生する自己バイアスを制御することにより、基
板の温度上昇を抑えると共に、基板上に高硬度を有する
ダイヤモンド状被膜を形成することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明をその一実施例を示す図面に基
づいて説明する。図１は、本発明一実施例としてのダイ
ヤモンド状被膜形成のための装置を示す概略構成図であ
る。尚、上述の従来例（図４）と同じ構成については同
一符号を付している。
づいて説明する。図１は、本発明一実施例としてのダイ
ヤモンド状被膜形成のための装置を示す概略構成図であ
る。尚、上述の従来例（図４）と同じ構成については同
一符号を付している。
【００１４】同図において、17は圧力勾配型プラズマガ
ン１から発生させたアーク放電プラズマ流９の近傍に位
置するように配置され、図の矢印方向に10〜20rpmの速
度で回転可能にされた基板ホルダであり、基板16が取り
付けられている。ここで、基板ホルダ17を回転させてい
るのは基板16上に形成されるダイヤモンド状被膜のムラ
を少なくするためである。また、基板16、基板ホルダ17
をアーク放電プラズマ流９中に配置させずに、そのアー
ク放電プラズマ流９近傍に配置させたのは、アーク放電
プラズマ流９により基板16、基板ホルダ17が高温に加熱
されるのを防ぐためである。
ン１から発生させたアーク放電プラズマ流９の近傍に位
置するように配置され、図の矢印方向に10〜20rpmの速
度で回転可能にされた基板ホルダであり、基板16が取り
付けられている。ここで、基板ホルダ17を回転させてい
るのは基板16上に形成されるダイヤモンド状被膜のムラ
を少なくするためである。また、基板16、基板ホルダ17
をアーク放電プラズマ流９中に配置させずに、そのアー
ク放電プラズマ流９近傍に配置させたのは、アーク放電
プラズマ流９により基板16、基板ホルダ17が高温に加熱
されるのを防ぐためである。
【００１５】そして、基板ホルダ17には発振周波数13.5
6MHz、最大出力500Ｗの高周波電源18が接続され、その
出力を可変することにより、基板16に所望の負の自己バ
イアスを発生させるための高周波電圧を、基板ホルダ17
に印加している。
6MHz、最大出力500Ｗの高周波電源18が接続され、その
出力を可変することにより、基板16に所望の負の自己バ
イアスを発生させるための高周波電圧を、基板ホルダ17
に印加している。
【００１６】これは、その質量の違いにより、アーク放
電プラズマ流９中における電界によるイオンの移動速度
が電子に比べて遅いため、高周波電圧印加中の電位の振
れに対して、電子は追随するが、イオンが追随できない
ことを利用している。従って、高周波電圧を基板16に印
加することにより、基板16に電子が多く放射され、基板
16に負の自己バイアスが発生することになる。
電プラズマ流９中における電界によるイオンの移動速度
が電子に比べて遅いため、高周波電圧印加中の電位の振
れに対して、電子は追随するが、イオンが追随できない
ことを利用している。従って、高周波電圧を基板16に印
加することにより、基板16に電子が多く放射され、基板
16に負の自己バイアスが発生することになる。
【００１７】ここで、基板16表面をアーク放電プラズマ
流９より負の電位に保つ電源として高周波電源18を用い
ているのは、直流電源からのバイアス電圧を裏面に印加
しても基板16が絶縁物である場合には、基板16上に負の
電荷が発生し難いためである。
流９より負の電位に保つ電源として高周波電源18を用い
ているのは、直流電源からのバイアス電圧を裏面に印加
しても基板16が絶縁物である場合には、基板16上に負の
電荷が発生し難いためである。
【００１８】19は、銅により構成されたアーク放電の陽
極であって、その内部に陽極19を真空チャンバ８外部か
ら供給される水により水冷するための冷媒管20が配設さ
れている。これにより、陽極19がアーク放電プラズマ流
９による加熱により溶解するのを防止している。そし
て、陰極２と陽極19との間に接続された放電電源10に
は、放電用の直流電圧（本実施例では、約80Ｖ）が印加
されている。
極であって、その内部に陽極19を真空チャンバ８外部か
ら供給される水により水冷するための冷媒管20が配設さ
れている。これにより、陽極19がアーク放電プラズマ流
９による加熱により溶解するのを防止している。そし
て、陰極２と陽極19との間に接続された放電電源10に
は、放電用の直流電圧（本実施例では、約80Ｖ）が印加
されている。
【００１９】次に、上記装置を用いて基板16上にダイヤ
モンド状被膜を形成する方法について説明する。ここ
で、基板16としてプラスチック樹脂基板を用いた。
モンド状被膜を形成する方法について説明する。ここ
で、基板16としてプラスチック樹脂基板を用いた。
【００２０】先ず、真空チャンバ８内を10-5〜10-7Torr
に排気し、圧力勾配型プラズマガン１の放電ガス導入口
12からアルゴン（Ａr）ガスを供給分圧3.9×10-4Torrで
導入し、放電電源10に約80Ｖを印加してアーク放電させ
て発生したアーク放電プラズマ流９を陽極５に集中させ
ると同時に、反応ガス導入口13から真空チャンバ８内に
メタン（ＣＨ4）ガスを供給分圧1.2×10-3Torrで導入す
る。そして、高周波電源18から出力11Ｗの高周波電圧を
基板ホルダ17に印加し、基板16に発生する自己バイアス
を−200Ｖとした。
に排気し、圧力勾配型プラズマガン１の放電ガス導入口
12からアルゴン（Ａr）ガスを供給分圧3.9×10-4Torrで
導入し、放電電源10に約80Ｖを印加してアーク放電させ
て発生したアーク放電プラズマ流９を陽極５に集中させ
ると同時に、反応ガス導入口13から真空チャンバ８内に
メタン（ＣＨ4）ガスを供給分圧1.2×10-3Torrで導入す
る。そして、高周波電源18から出力11Ｗの高周波電圧を
基板ホルダ17に印加し、基板16に発生する自己バイアス
を−200Ｖとした。
【００２１】これにより、反応ガス導入口13から導入さ
れたＣＨ4ガスがアーク放電プラズマ流９の作用により
分解され、反応性の高いイオンや中性の活性状態となっ
て、基板16上に到達する。
れたＣＨ4ガスがアーク放電プラズマ流９の作用により
分解され、反応性の高いイオンや中性の活性状態となっ
て、基板16上に到達する。
【００２２】以上の工程を20分程度行い、基板16に膜厚
3000Åのダイヤモンド状被膜層を形成した。
3000Åのダイヤモンド状被膜層を形成した。
【００２３】図２、及び図３は、上記被膜形成方法を用
いて基板16にダイヤモンド状被膜を形成した場合に、高
周波電源18の出力を可変させて基板16に発生する自己バ
イアスを変化させた場合の、自己バイアスに対する基板
温度、及び被膜硬度の変化を示したものである。ここ
で、被膜硬度はビッカース硬度を表しており、JIS G020
2の規格に基づいて測定した。尚、基板16としてプラス
チック樹脂基板を用いる代わりに、その他の基板、例え
ばＮi基板、Ｓi基板、ガラス基板などを用いても図２，
図３とも同様の結果が得られた。また、放電ガス導入口
12から供給するＡrガスの供給分圧、及び反応ガス導入
口13から供給するＣＨ4ガスの供給分圧を1.0〜20.0×10
-4Torrの他の値に設定した場合においても、図２、図３
とも略同様の結果が得られた。
いて基板16にダイヤモンド状被膜を形成した場合に、高
周波電源18の出力を可変させて基板16に発生する自己バ
イアスを変化させた場合の、自己バイアスに対する基板
温度、及び被膜硬度の変化を示したものである。ここ
で、被膜硬度はビッカース硬度を表しており、JIS G020
2の規格に基づいて測定した。尚、基板16としてプラス
チック樹脂基板を用いる代わりに、その他の基板、例え
ばＮi基板、Ｓi基板、ガラス基板などを用いても図２，
図３とも同様の結果が得られた。また、放電ガス導入口
12から供給するＡrガスの供給分圧、及び反応ガス導入
口13から供給するＣＨ4ガスの供給分圧を1.0〜20.0×10
-4Torrの他の値に設定した場合においても、図２、図３
とも略同様の結果が得られた。
【００２４】図２に示すように、基板16の基板温度は、
高周波電源18の出力を増加させ、基板16に発生する自己
バイアスが負へ大きくなるに従い高温となり、例えば自
己バイアスが−200Ｖのときには基板温度が約110℃であ
るのに対し、自己バイアスが−600Ｖのときには基板温
度が約200℃になっている。これは、高周波電源18の出
力を増加させ、基板16に発生する自己バイアスが負へ大
きくなるにつれて基板16に到達するイオンのエネルギー
が大きくなり、その結果、基板温度の上昇を招来するた
めである。
高周波電源18の出力を増加させ、基板16に発生する自己
バイアスが負へ大きくなるに従い高温となり、例えば自
己バイアスが−200Ｖのときには基板温度が約110℃であ
るのに対し、自己バイアスが−600Ｖのときには基板温
度が約200℃になっている。これは、高周波電源18の出
力を増加させ、基板16に発生する自己バイアスが負へ大
きくなるにつれて基板16に到達するイオンのエネルギー
が大きくなり、その結果、基板温度の上昇を招来するた
めである。
【００２５】即ち、基板16に被膜形成する場合には、基
板16が熱により変形、又は特性変化する基板温度まで温
度上昇しない電圧に設定する必要がある。例えば、プラ
スチック樹脂基板などの樹脂系基板の場合には、その温
度が200℃以上となると特性が変化する虞れがあり、図
２から被膜形成する際には自己バイアスを−600Ｖ以上
にする必要があることが分かる。
板16が熱により変形、又は特性変化する基板温度まで温
度上昇しない電圧に設定する必要がある。例えば、プラ
スチック樹脂基板などの樹脂系基板の場合には、その温
度が200℃以上となると特性が変化する虞れがあり、図
２から被膜形成する際には自己バイアスを−600Ｖ以上
にする必要があることが分かる。
【００２６】また、図３に示すように、基板16に形成さ
れた被膜硬度は、基板16に発生する自己バイアスが0Ｖ
では被膜硬度が約400Hvと低い値となっており、自己バ
イアスが0Ｖ〜−200Ｖではそのバイアス電圧の負への増
加にともない被膜硬度が高くなり、自己バイアスが−20
0Ｖでは約2000Hvの高い値を有しており、また、自己バ
イアスが−300Ｖ以下では殆ど変化がみられず約2300Hv
前後の値となっている。
れた被膜硬度は、基板16に発生する自己バイアスが0Ｖ
では被膜硬度が約400Hvと低い値となっており、自己バ
イアスが0Ｖ〜−200Ｖではそのバイアス電圧の負への増
加にともない被膜硬度が高くなり、自己バイアスが−20
0Ｖでは約2000Hvの高い値を有しており、また、自己バ
イアスが−300Ｖ以下では殆ど変化がみられず約2300Hv
前後の値となっている。
【００２７】従って、基板16に発生する自己バイアスが
−200Ｖ以下となるように高周波電源18の高周波電圧を
設定することにより、基板16に約2000Hv以上の高硬度を
有するダイヤモンド状被膜が形成されることが分かる。
また、基板16として樹脂系基板を用いる場合には、基板
16に発生する自己バイアスを−600Ｖ〜−200Ｖに設定す
ることにより、樹脂系基板の特性変化を引き起こさない
低温で基板16上に高硬度のダイヤモンド状被膜が形成さ
れることになる。
−200Ｖ以下となるように高周波電源18の高周波電圧を
設定することにより、基板16に約2000Hv以上の高硬度を
有するダイヤモンド状被膜が形成されることが分かる。
また、基板16として樹脂系基板を用いる場合には、基板
16に発生する自己バイアスを−600Ｖ〜−200Ｖに設定す
ることにより、樹脂系基板の特性変化を引き起こさない
低温で基板16上に高硬度のダイヤモンド状被膜が形成さ
れることになる。
【００２８】尚、上記実施例では、放電ガス導入口12か
らＡrガスを供給し、反応ガス導入口13からＣＨ4ガスを
供給して、ダイヤモンド状被膜を形成する場合について
説明したが、この他の不活性ガスを放電ガス導入口12か
ら供給し、炭素原子を含む他の反応ガス、例えばＣ
2Ｈ6，Ｃ6Ｈ6，Ｃ3Ｈ8，ＣＯ，ＣＯ2を供給させても構
わない。
らＡrガスを供給し、反応ガス導入口13からＣＨ4ガスを
供給して、ダイヤモンド状被膜を形成する場合について
説明したが、この他の不活性ガスを放電ガス導入口12か
ら供給し、炭素原子を含む他の反応ガス、例えばＣ
2Ｈ6，Ｃ6Ｈ6，Ｃ3Ｈ8，ＣＯ，ＣＯ2を供給させても構
わない。
【００２９】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、基板に
発生する自己バイアスを制御することにより、アーク放
電プラズマ流を利用して基板上に高硬度を有するダイヤ
モンド状被膜を形成することができる。
発生する自己バイアスを制御することにより、アーク放
電プラズマ流を利用して基板上に高硬度を有するダイヤ
モンド状被膜を形成することができる。
【００３０】また、プラスチック樹脂などの樹脂系基板
上に、その基板の特性変化を引き起こさない低温でダイ
ヤモンド状被膜を形成させることが可能となる。
上に、その基板の特性変化を引き起こさない低温でダイ
ヤモンド状被膜を形成させることが可能となる。
【図１】本発明を実施するためのダイヤモンド状被膜形
成装置を示す構成図である。
成装置を示す構成図である。
【図２】図１実施例の装置を用いて基板上にダイヤモン
ド状被膜を形成した場合における、基板に発生する自己
バイアスに対する基板温度の変化を示したものである。
ド状被膜を形成した場合における、基板に発生する自己
バイアスに対する基板温度の変化を示したものである。
【図３】図１実施例の装置を用いて基板上にダイヤモン
ド状被膜を形成した場合における、基板に発生する自己
バイアスに対する被膜硬度の変化を示したものである。
ド状被膜を形成した場合における、基板に発生する自己
バイアスに対する被膜硬度の変化を示したものである。
【図４】従来法によるイオンプレーテング装置を示す構
成図である。
成図である。
１ 圧力勾配型プラズマガン（アーク放電プラズマ流発
生源） ５ ハース（陽極） ８ 真空チャンバ ９ アーク放電プラズマ流 10 放電電源 11 直流電源 12 放電ガス導入口 13 反応ガス導入口 16 基板 18 高周波電源 19 陽極 20 冷媒管
生源） ５ ハース（陽極） ８ 真空チャンバ ９ アーク放電プラズマ流 10 放電電源 11 直流電源 12 放電ガス導入口 13 反応ガス導入口 16 基板 18 高周波電源 19 陽極 20 冷媒管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木山 精一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−57435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−295377（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 C01B 31/06 C30B 29/04
Claims (5)
- 【請求項１】真空チャンバ内に配置された陽極に向けて
アーク放電プラズマ流を発生させ、該アーク放電プラズ
マ流中に炭素原子を含む反応ガスを供給すると同時に、
前記真空チャンバ内に配置された基板に所定の高周波電
圧を印加して、該基板上にダイヤモンド状被膜を形成す
るダイヤモンド状被膜形成方法であって、 前記高周波電圧の印加により、前記基板に発生する自己
バイアスを、前記アーク放電プラズマに対して−200Ｖ
以下とすることを特徴とするダイヤモンド状被膜形成方
法。 - 【請求項２】前記基板は樹脂系基板であり、前記高周波
電圧の印加により、前記樹脂系基板に発生する自己バイ
アスを、前記アーク放電プラズマに対して−600Ｖ乃至
−200Ｖとすることを特徴とする請求項１記載のダイヤ
モンド状被膜形成方法。 - 【請求項３】真空チャンバと、 該真空チャンバ内に炭素原子を含む反応ガスを供給する
反応ガス導入手段と、 前記真空チャンバ内にアーク放電プラズマ流を発生させ
るアーク放電プラズマ流発生源と、 該アーク放電プラズマ流発生源から発生したアーク放電
プラズマ流が集中するように、該アーク放電プラズマ流
発生源との間にアーク放電を形成する陽極と、 前記アーク放電プラズマ流発生源から発生したアーク放
電プラズマ流近傍に配置された基板と、 該基板に所定の高周波電圧を印加して、前記基板に発生
する自己バイアスを、前記アーク放電プラズマに対して
−200Ｖ以下とする高周波電源と、を有し、 前記基板上にダイヤモンド状被膜を形成することを特徴
とするダイヤモンド状被膜形成装置。 - 【請求項４】前記基板は樹脂系基板であり、前記高周波
電源による高周波電圧の印加により、前記樹脂系基板に
発生する自己バイアスを、前記アーク放電プラズマに対
して−600Ｖ乃至−200Ｖとすることを特徴とする請求項
３記載のダイヤモンド状被膜形成装置。 - 【請求項５】前記アーク放電プラズマ流発生源は、陰極
と、該陰極と前記陽極との間に介在され、環状永久磁石
を内蔵した第１中間電極と、該第１中間電極と前記陽極
との間に介在され、空芯コイルを内蔵した第２中間電極
と、を備えた圧力勾配型プラズマガンであることを特徴
とする請求項３または４記載のダイヤモンド状被膜形成
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26112093A JP3263499B2 (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | ダイヤモンド状被膜形成方法及び装置 |
| US08/324,783 US5691010A (en) | 1993-10-19 | 1994-10-18 | Arc discharge plasma CVD method for forming diamond-like carbon films |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26112093A JP3263499B2 (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | ダイヤモンド状被膜形成方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07118852A JPH07118852A (ja) | 1995-05-09 |
| JP3263499B2 true JP3263499B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=17357380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26112093A Expired - Fee Related JP3263499B2 (ja) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | ダイヤモンド状被膜形成方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3263499B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2256948T3 (es) * | 1997-06-16 | 2006-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Procedimiento y dispositivo para el recubrimiento en fase de vacio de un sustrato. |
| JP4767613B2 (ja) * | 2005-07-27 | 2011-09-07 | スタンレー電気株式会社 | 成膜装置 |
-
1993
- 1993-10-19 JP JP26112093A patent/JP3263499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07118852A (ja) | 1995-05-09 |
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