JPH01141896A - ダイヤモンド膜の形成方法 - Google Patents
ダイヤモンド膜の形成方法Info
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- JPH01141896A JPH01141896A JP62297812A JP29781287A JPH01141896A JP H01141896 A JPH01141896 A JP H01141896A JP 62297812 A JP62297812 A JP 62297812A JP 29781287 A JP29781287 A JP 29781287A JP H01141896 A JPH01141896 A JP H01141896A
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- carbon
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- Pending
Links
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明はダイヤモンド膜の形成方法に関し、基板を加熱
することな（ダイヤモンド膜を形成することを可能にす
ることを目的として、真空チャンバ内で基板上に炭素を
蒸着すると共にイオンビームを基板上に照射し、かつ高
周波イオンプレーティングで水素プラズマを基板上に照
射することによってダイヤモンド膜を形成するように構
成する。
することな（ダイヤモンド膜を形成することを可能にす
ることを目的として、真空チャンバ内で基板上に炭素を
蒸着すると共にイオンビームを基板上に照射し、かつ高
周波イオンプレーティングで水素プラズマを基板上に照
射することによってダイヤモンド膜を形成するように構
成する。
本発明はダイヤモンド膜の形成方法、特に基板加熱なし
でのダイヤモンド膜の形成方法に係る。
でのダイヤモンド膜の形成方法に係る。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕ダイヤ
モンド膜は、従来、炭化水素ガスを炭素源とし熱分解に
より反応させるＣＶＤ法で得られる。
モンド膜は、従来、炭化水素ガスを炭素源とし熱分解に
より反応させるＣＶＤ法で得られる。
そのほか、マイクロ波や直流を用いたプラズマＣＶＤ法
、フィラメントを電子線の発生源とするｆｉＡＣＶＤ法
、マイクロ波と磁気共鳴現像を利用するＥＣＲＣＶＤ法
などによってもダイヤモンド膜は合成される。しかし、
これらのいずれにおいても基板温度は１０００℃近くに
する必要があるため、用途が限られるという問題がある
。
、フィラメントを電子線の発生源とするｆｉＡＣＶＤ法
、マイクロ波と磁気共鳴現像を利用するＥＣＲＣＶＤ法
などによってもダイヤモンド膜は合成される。しかし、
これらのいずれにおいても基板温度は１０００℃近くに
する必要があるため、用途が限られるという問題がある
。
また、炭素あるいは炭化水素を分°解して得られる炭素
イオンを基板に衝突させて低温下で炭素膜（ｉ−Ｃ゛膜
）を形成することができるが、この膜は熱伝導率などの
緒特性がダイヤモンド膜に及ばない。
イオンを基板に衝突させて低温下で炭素膜（ｉ−Ｃ゛膜
）を形成することができるが、この膜は熱伝導率などの
緒特性がダイヤモンド膜に及ばない。
本発明は、上記問題点を解決するために、炭素の真空蒸
着にイオン注入を併用することで基板上に局所的な高温
高圧状態を発生させることによってダイヤモンドを形成
する。さらに、このダイヤモンドの形成中にダイヤモン
ドになり得なかったグラファイトあるいはアモルファス
炭素は高周波イオンプレーティングで発生した水素プラ
ズマを照射して化学的エツチング作用で除去する。こう
して、ダイヤモンド膜を低温基板温度で形成する。
着にイオン注入を併用することで基板上に局所的な高温
高圧状態を発生させることによってダイヤモンドを形成
する。さらに、このダイヤモンドの形成中にダイヤモン
ドになり得なかったグラファイトあるいはアモルファス
炭素は高周波イオンプレーティングで発生した水素プラ
ズマを照射して化学的エツチング作用で除去する。こう
して、ダイヤモンド膜を低温基板温度で形成する。
すなわち、本発明は、真空チャンバ内で基板上に炭素を
蒸着すると同時にイオンビームを照射し、かつ高周波イ
オンプレーティングで水素プラズマを基板上に照射して
、基板上にダイヤモンド膜を形成する方法にある。
蒸着すると同時にイオンビームを照射し、かつ高周波イ
オンプレーティングで水素プラズマを基板上に照射して
、基板上にダイヤモンド膜を形成する方法にある。
第１図に本発明の方法を実施するための装置の１例を示
す、真空チャンバ１内に基板２を取付けた基板ホルダー
３は回転可能である。蒸発源４から蒸発して炭素は基板
２表面に達する。また、イオン源５からイオンビームが
基板２表面に照射される。さらに高周波コイル６があり
、これにガス導入バイブ７から水素ガス８が供給されて
、水素プラズマが発生する。高周波コイル６で形成され
た水素プラズマは蒸発された炭素と共に基板２上に運ば
れる。
す、真空チャンバ１内に基板２を取付けた基板ホルダー
３は回転可能である。蒸発源４から蒸発して炭素は基板
２表面に達する。また、イオン源５からイオンビームが
基板２表面に照射される。さらに高周波コイル６があり
、これにガス導入バイブ７から水素ガス８が供給されて
、水素プラズマが発生する。高周波コイル６で形成され
た水素プラズマは蒸発された炭素と共に基板２上に運ば
れる。
炭素の蒸発源としては黒鉛などを用い、慣用の真空蒸着
法に従って蒸着を行なう。蒸着速度としては０．２〜１
０ａｍ／ｈ位が適当である。イオンビーム源としてはＨ
ｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｎｚのような不活性ガス又は水素など
の単体又は混合ガスを用い、１ｋＶ〜４０ｋＶに加速し
て基板に照射する。イオン発生装置は公知のものを用い
ることができる。水素をプラズマ化する高周波電力（１
３，５６ＭＨｚ）は１００〜４００Ｗ程度とする。なお
、真空度は５．０Ｘ１０−”〜５． ＯＸｌ０−”Ｐａ
程度が適当である。一般に、イオンビーム照射のために
は１０−”Ｐａより高真空が、またイオンプレーティン
グのためには１０−”Ｐａより低真空が好ましいので、
本発明の方法では上記の範囲内のような真空度が適当で
ある。
法に従って蒸着を行なう。蒸着速度としては０．２〜１
０ａｍ／ｈ位が適当である。イオンビーム源としてはＨ
ｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｎｚのような不活性ガス又は水素など
の単体又は混合ガスを用い、１ｋＶ〜４０ｋＶに加速し
て基板に照射する。イオン発生装置は公知のものを用い
ることができる。水素をプラズマ化する高周波電力（１
３，５６ＭＨｚ）は１００〜４００Ｗ程度とする。なお
、真空度は５．０Ｘ１０−”〜５． ＯＸｌ０−”Ｐａ
程度が適当である。一般に、イオンビーム照射のために
は１０−”Ｐａより高真空が、またイオンプレーティン
グのためには１０−”Ｐａより低真空が好ましいので、
本発明の方法では上記の範囲内のような真空度が適当で
ある。
このような条件下で、基板としてシリコンあるいは石英
ガラスを用いて厚さ約１０ｔＩｍに製膜したところダイ
ヤモンド膜が得られた。この膜がダイヤモンドであるこ
とはＸ線で確認された。但し、このピークは天然のダイ
ヤモンドよりはややブロードなピークを示し、いわゆる
ダイヤモンド様とかダイヤモンド状といわれる膜が形成
されている。
ガラスを用いて厚さ約１０ｔＩｍに製膜したところダイ
ヤモンド膜が得られた。この膜がダイヤモンドであるこ
とはＸ線で確認された。但し、このピークは天然のダイ
ヤモンドよりはややブロードなピークを示し、いわゆる
ダイヤモンド様とかダイヤモンド状といわれる膜が形成
されている。
本発明でいうダイヤモンド膜は、当業者が一般に簡略の
ためにそう指称するように、このようなダイヤモンド様
あるいはダイヤモンド状膜を含むものと解されるべきで
ある。
ためにそう指称するように、このようなダイヤモンド様
あるいはダイヤモンド状膜を含むものと解されるべきで
ある。
本発明の方法によれば、ダイヤモンド膜が低温度基板上
に形成でき、広範囲に応用が可能になる。
に形成でき、広範囲に応用が可能になる。
例えば、各種電子デバイスの保護膜などに有用である。
第１図は本発明を実施するダイヤモンド膜形成装置の概
略図である。 ｌ・・・真空チャンバ、 ２・・・基板、３・・・基
板ホルダー、 ４・・・炭素蒸発源、５・・・イオン
源、 ６・・・高周波コイル、７・・・ガス導
入口、 ８−・・水素ガス。
略図である。 ｌ・・・真空チャンバ、 ２・・・基板、３・・・基
板ホルダー、 ４・・・炭素蒸発源、５・・・イオン
源、 ６・・・高周波コイル、７・・・ガス導
入口、 ８−・・水素ガス。
Claims (1)
- １、真空チャンバ内で基板上に炭素を蒸着すると同時に
イオンビームを基板上に照射し、かつ高周波イオンプレ
ーティングで水素プラズマを基板上に照射して、基板上
にダイヤモンド膜を形成する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297812A JPH01141896A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | ダイヤモンド膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297812A JPH01141896A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | ダイヤモンド膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01141896A true JPH01141896A (ja) | 1989-06-02 |
Family
ID=17851482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62297812A Pending JPH01141896A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | ダイヤモンド膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01141896A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03274269A (ja) * | 1990-03-22 | 1991-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ダイヤモンド状薄膜の合成方法及びダイヤモンド状薄膜 |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP62297812A patent/JPH01141896A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03274269A (ja) * | 1990-03-22 | 1991-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ダイヤモンド状薄膜の合成方法及びダイヤモンド状薄膜 |
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