JPH01145313A - ダイヤモンド膜 - Google Patents
ダイヤモンド膜Info
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- JPH01145313A JPH01145313A JP62300154A JP30015487A JPH01145313A JP H01145313 A JPH01145313 A JP H01145313A JP 62300154 A JP62300154 A JP 62300154A JP 30015487 A JP30015487 A JP 30015487A JP H01145313 A JPH01145313 A JP H01145313A
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- Japan
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- diamond
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- diamond film
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- Pending
Links
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Landscapes
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- Chemical 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に関し、製膜に高温を必要とす
るダイヤモンド膜を任意の基板材料上に形成することを
可能にする目的で、 基板上に熱膨張係数がダイヤモンドに近いコーティング
材料層を、基板とコーティング材料層の間に基板材料と
コーティング材料の混合物層を、コーティング材料層上
にダイヤモンド膜を有するように構成する。
るダイヤモンド膜を任意の基板材料上に形成することを
可能にする目的で、 基板上に熱膨張係数がダイヤモンドに近いコーティング
材料層を、基板とコーティング材料層の間に基板材料と
コーティング材料の混合物層を、コーティング材料層上
にダイヤモンド膜を有するように構成する。
本発明はダイヤモンド膜に係り、より詳しく述べると、
任意の基板上にも形成することを可能にしたダイヤモン
ド膜に関する。
任意の基板上にも形成することを可能にしたダイヤモン
ド膜に関する。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕従来、
ダイヤモンド膜は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。
ダイヤモンド膜は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ＥＡＣＶＤ法、
マイクロ波と磁気共鳴現象を利用するＨＣＲＣＶＤ法な
どによってもダイヤモンド膜は合成される。これらの方
法によってダイヤモンド膜が低温低圧で得られるように
なった。
、フィラメントを電子線の発生源とするＥＡＣＶＤ法、
マイクロ波と磁気共鳴現象を利用するＨＣＲＣＶＤ法な
どによってもダイヤモンド膜は合成される。これらの方
法によってダイヤモンド膜が低温低圧で得られるように
なった。
しかしながら、低温になったとはいえ、８００〜１００
０℃の基板温度を必要とするために、熱膨張率がダイヤ
モンドと大きく異なる基板材料では成膜後の冷却過程で
ダイヤモンド膜が剥離してしまう。
０℃の基板温度を必要とするために、熱膨張率がダイヤ
モンドと大きく異なる基板材料では成膜後の冷却過程で
ダイヤモンド膜が剥離してしまう。
従って、ダイヤモンド膜を形成する基板はダイヤモンド
自身あるいはシリコンなどごく限られている。そこで、
任意の基板材料が利用できず、この点がダイヤモンド膜
の実用化にとっての大きな課題になっている。
自身あるいはシリコンなどごく限られている。そこで、
任意の基板材料が利用できず、この点がダイヤモンド膜
の実用化にとっての大きな課題になっている。
本発明は、上記問題点を解決するために、基板上に熱膨
張係数がダイヤモンドに近い材料をコーティングし、か
つそのコーティング層と基板の間にコーティング材料と
基板材料の混合物層を挿入する。
張係数がダイヤモンドに近い材料をコーティングし、か
つそのコーティング層と基板の間にコーティング材料と
基板材料の混合物層を挿入する。
熱膨張係数がダイヤモンドに近いコーティング材料とし
ては、ダイヤモンドの熱膨張係数が２〜３Ｘ１０−ｈ／
℃である点から好ましくは２〜５×１０−ｂ／”Ｃの範
囲内の熱膨張係数を有するものがよく、そのような材料
の例としては、炭化ケイ素、シリコン、モリブデン、窒
化アルミニウムなどがある。
ては、ダイヤモンドの熱膨張係数が２〜３Ｘ１０−ｈ／
℃である点から好ましくは２〜５×１０−ｂ／”Ｃの範
囲内の熱膨張係数を有するものがよく、そのような材料
の例としては、炭化ケイ素、シリコン、モリブデン、窒
化アルミニウムなどがある。
コーティング材料層及び混合物層の形成方法は特に限定
されず、慣用の方法によることができる。
されず、慣用の方法によることができる。
しかし、混合物層を形成する際にイオン注入を併用すれ
ば混合物層はより良く混合された高強度の層になる。ま
た、混合物層及びコーティング層の厚さは基板の種類、
ダイヤモンド膜の厚さ面積に依存し、限定的ではないが
、数μｍ以上が望ましい。
ば混合物層はより良く混合された高強度の層になる。ま
た、混合物層及びコーティング層の厚さは基板の種類、
ダイヤモンド膜の厚さ面積に依存し、限定的ではないが
、数μｍ以上が望ましい。
本発明の膜構成では、ダイヤモンド膜はダイヤモンド膜
と近い熱膨張係数を有するコーティング材料層上に形成
されるので高温製膜係の冷却過程でもコーティング材料
層から剥離することがな（、しかもコーティング材料層
は基板材料とコーティング材料との混合物層を介して形
成されているので、混合物層が基板とコーティング材料
層の中間の特性を示し、密着力にすぐれており、これら
の層が剥離することもない。
と近い熱膨張係数を有するコーティング材料層上に形成
されるので高温製膜係の冷却過程でもコーティング材料
層から剥離することがな（、しかもコーティング材料層
は基板材料とコーティング材料との混合物層を介して形
成されているので、混合物層が基板とコーティング材料
層の中間の特性を示し、密着力にすぐれており、これら
の層が剥離することもない。
基板として銅を用いた例を説明する。銅の熱膨張係数は
２０Ｘ１０−’／”Ｃであり、ダイヤモンドの熱膨張係
数の約１０倍以上もあるので、銅基板上に直接にダイヤ
モンド膜を製膜すると、ダイヤモンド膜は剥離してしま
う。
２０Ｘ１０−’／”Ｃであり、ダイヤモンドの熱膨張係
数の約１０倍以上もあるので、銅基板上に直接にダイヤ
モンド膜を製膜すると、ダイヤモンド膜は剥離してしま
う。
そこで、本発明の実施例では、熱膨張係数がダイヤモン
ドに近いコーティング材料として炭化ケイ素（熱膨張係
数３〜４Ｘ１０−’／”Ｃ）を用いて銅基板上にダイヤ
モンド膜を形成してみた。第１図にこの実施例の膜構成
を示す。１が銅基板、２が銅と炭化ケイ素の混合物層、
３が炭化ケイ素層、４がダイヤモンド層である。
ドに近いコーティング材料として炭化ケイ素（熱膨張係
数３〜４Ｘ１０−’／”Ｃ）を用いて銅基板上にダイヤ
モンド膜を形成してみた。第１図にこの実施例の膜構成
を示す。１が銅基板、２が銅と炭化ケイ素の混合物層、
３が炭化ケイ素層、４がダイヤモンド層である。
第２図は混合物層２及び炭化ケイ素層３を製膜する装置
を示す。真空チャンバ１１内には回転可能な基板ホルダ
ー１２があり、それに銅基板１３を取り付けた。蒸発源
１４ 、１５にはそれぞれ銅と炭化ケイ素を用いた。１
６はイオン源で、この例ではアルゴンを用いたが、その
ほかネオン、ヘリウムなどの不活性ガス、窒化物の場合
は窒素ガスなどを用いることができる。
を示す。真空チャンバ１１内には回転可能な基板ホルダ
ー１２があり、それに銅基板１３を取り付けた。蒸発源
１４ 、１５にはそれぞれ銅と炭化ケイ素を用いた。１
６はイオン源で、この例ではアルゴンを用いたが、その
ほかネオン、ヘリウムなどの不活性ガス、窒化物の場合
は窒素ガスなどを用いることができる。
真空チャンバ１１内の真空度は６ Ｘ １０−”Ｐａと
した。最初に、銅と炭化ケイ素を１：１の比で同時製膜
し、厚さ０．５〜５μｍの混合物層を形成した。
した。最初に、銅と炭化ケイ素を１：１の比で同時製膜
し、厚さ０．５〜５μｍの混合物層を形成した。
このとき、アルゴンイオンを５〜１００ｋＶに加速して
混合物層に照射した。このイオンビーム照射（イオン注
入）によって混合物層の強度が高められた。
混合物層に照射した。このイオンビーム照射（イオン注
入）によって混合物層の強度が高められた。
次に、この混合物層上に炭化ケイ素だけを厚さ０．５〜
５μｍに製膜した。
５μｍに製膜した。
こうして、得られた基板上に、プラズマＣＶＤ法で基板
温度を８００〜１０００℃まで高めてダイヤモンド膜を
厚さ約１００μｍに成長させ、室温まで放冷したがダイ
ヤモンド膜は剥離しなかった。
温度を８００〜１０００℃まで高めてダイヤモンド膜を
厚さ約１００μｍに成長させ、室温まで放冷したがダイ
ヤモンド膜は剥離しなかった。
本発明によれば、熱膨張係数がダイヤモンドと著しく異
なる基板上にもダイヤモンド膜を密着性良く形成できる
ので、ダイヤモンド膜の実用性が著しく向上する。
なる基板上にもダイヤモンド膜を密着性良く形成できる
ので、ダイヤモンド膜の実用性が著しく向上する。
第１図は本発明の実施例のダイヤモンド膜の膜構成を示
す断面図、第２図は実施例のダイヤモンド膜の下地コー
ティング層を形成する装置を示す概略図である。 １・・・銅基板、 ２・・・銅と炭化ケイ素の混合物層、 ３・・・炭化ケイ素層、 ４・・・ダイヤモンド膜、
１１・・・真空チャンバ、 １２・・・基板ホルダー
、１３・・・基板、 １４ 、１５・・・蒸発
源、１６・・・イオン源。
す断面図、第２図は実施例のダイヤモンド膜の下地コー
ティング層を形成する装置を示す概略図である。 １・・・銅基板、 ２・・・銅と炭化ケイ素の混合物層、 ３・・・炭化ケイ素層、 ４・・・ダイヤモンド膜、
１１・・・真空チャンバ、 １２・・・基板ホルダー
、１３・・・基板、 １４ 、１５・・・蒸発
源、１６・・・イオン源。
Claims (1)
- １、基板上に熱膨張係数がダイヤモンドに近いコーティ
ング材料層を、基板とコーティング材料層の間に基板材
料とコーティング材料の混合物層を、コーティング材料
層上にダイヤモンド膜を有して成るダイヤモンド膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300154A JPH01145313A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | ダイヤモンド膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62300154A JPH01145313A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | ダイヤモンド膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145313A true JPH01145313A (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=17881395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62300154A Pending JPH01145313A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | ダイヤモンド膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01145313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5252174A (en) * | 1989-06-19 | 1993-10-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing substrates for depositing diamond thin films |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62300154A patent/JPH01145313A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5252174A (en) * | 1989-06-19 | 1993-10-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing substrates for depositing diamond thin films |
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