JPH0226822A

JPH0226822A - 炭素を主成分とする被膜

Info

Publication number: JPH0226822A
Application number: JP63177847A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Hayashi; 茂則林; Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1988-07-17
Filing date: 1988-07-17
Publication date: 1990-01-29

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。

Description

【発明の詳細な説明】「発明の利用分野」本発明は、ガラス、金属、セラミックス、有機樹脂等の
表面に耐機械的ストレス、静電気対策を同時に解決する
ことを目的としてコーティングされる、赤外および可視
域に透明な炭素を主成分とする被膜に関するものである
。

「従来の技術」ガラス、金属、プラスチックス、樹脂等の比較的柔らか
い材料の表面を、それら柔らかい材料よりも硬い膜でコ
ーティングすることは、摩耗、ひっかき等の機械的スト
レスに対して、有効である。

そのような膜としては、Ａ２□０１、ＴｉＮ、ＢＮ、Ｗ
Ｃ，Ｓ　ｉ　Ｃ，Ｓ　ｉ　３Ｎ４、Ｓ　ｉ　Ｏｚ等の無
機膜および、本発明人の出願による「炭素被膜を有する
複合体」　（昭和５６年特許願第１４６９３０号）が知
られている。しかしながら、上記既知、の保護膜は、既
して電気的に高い抵抗率をもち、静電気が発生しやすく
、雰囲気中のゴミやチリをその表面に吸着しやすい性質
があった。また、電子写真プロセスに用いられる感光体
等のように積極的に電界をかけ、静電気を利用するよう
な複合材料に用いた場合などは、電気抵抗の高い保護膜
には電荷が蓄積されてしまい、期待される性能が長期に
わたり発揮できない問題があった。

そのような問題を解決する方法として前記既知膜中に導
電性物質を添加する方法が考えられる。

この場合添加された導電性物質が光の吸収中心となり、
前記既知の保護膜中での光の吸収が発生して、赤外およ
び可視域での透光性を必要とする応用に適用できなくな
る。

さらに、前記既知の保護膜は成膜過程の条件にもよるが
、内部応力が蓄積され、膜のピーリングが発生する問題
もあった。したがって膜厚をうすすくする、前記保護膜
と下地材料の間に密着性の向上を目的とした中間層を設
ける等の対策が必要となるが、膜厚の低下は耐機械スト
レスの低下を意味し、中間層の存在はプロセス増加によ
るコスト高の問題が発生する。

「発明の構成」本発明は、以上述べた問題を解決し、保護膜としての耐
機械ストレス、静電気に由来する問題点１、透明性を同
時に満足する被膜として炭素を主成分とする被膜にハロ
ゲン元素または水素とハロゲン元素を０．　１〜５０原
子パーセント添加することを特徴とする被膜を提供する
ことを目的とする。

本発明による被膜は炭素の原料としてメタン（ＣＨ，）
、エタン（Ｃ２Ｈ，）　、エチレン（Ｃ，Ｈ，）、アセ
チレン（ｃ　２　Ｈ２）等の炭化水素をプラズマ中に導
入し、前記炭素原料を分解、励起し、所定の基板上に堆
積させることによって形成することができる。この時、
同時にハロゲン元素の原料としてＮＦ３、ＳＦ、、ＷＦ
６等のフッ化物、ＣＣＩ４等の塩化物、ＣＨｚＢｒ等の
臭化物又は、ヨウ化物をプラズマ中に導入してＦ、ＣＩ
、Ｂｒ、１等のハロゲン元素を添加する。添加量は、ハ
ロゲン元素を含む物質の流量によって制御することがで
きる。ここで、炭素を含む原料ガスとして、前記炭化水
素の他にＣＦ、、ＣＨ２Ｆ　ｚ等のフッ化炭素、ＣＣｌ
４等の塩化炭素、ＣＨ：ｌＢｒ等の臭化炭化水素を用い
てもよい。

しかしながら、ハロゲン元素としては、プラズマ反応室
内壁の腐蝕の問題からフッ素化物が最も利用しやすい。

また、ハロゲン元素添加量制御の点から炭素原料物質と
してはフッ素を含まない炭化水素が有効である。

本発明による被膜は、以上述べたような原料物質、すな
わち炭素原料物質とハロゲン元素材料を同時にプラズマ
反応室に導入し、この時ハロゲン系原料物質の流量を調
整することによって被膜のハロゲン元素添加量を制御す
ることができる。

ハロゲン元素添加量は導電率、透過率、硬度の違いとし
て観測される。以下にハロゲン元素原料物質の流量を変
えた時の導電率の変化の実験結果をしめす。

例えばハロゲン元素原料物質としてＮＦ、を用いる。炭
素原料物質としてエチレンを用い、エチレンの流量１１
０３ＣＣ，反応圧力１０Ｐａ、投入電力密度０．０８Ｗ
／ｃｍ”　とした。第１図に示すようにＮＦ３の量が増
すに従い、導電率が高くなっている。

また、第２図に示すようにＮＦ、流量が増すに従い透過
率は高くなる。さらに第３図に示すようにＮＦ、流量が
増すに従い硬度は低下する。硬度が低下するということ
は、すなわち、内部応力が低下することを意味する。

本発明による被膜を用いれば、以上述べたように比較的
広い範囲にわたって被膜の導電率、硬さ、透過率を変え
ることができる。すなわち種々の応用に要求される最適
特性が、比較的安価に容易に得ることができる。

以上ハロゲン元素原料物質の流量を変えることによって
ハロゲン元素添加量を変えることを述べたが、もちろん
放電時の投入電力、反応圧力、放電容器の形、炭素原料
物質流量等の放電条件は一定である。また、これらの放
電条件のうち１つもしくは２つ以上を変化させても、ハ
ロゲン元素添加量を変えることができる。

一例として、投入電力を変化させた場合の導電率の変化
を第４図に示す。すなわち、投入電力を増すに従い導電
率は高くなる。この場合も勿論、投入電力以外の放電パ
ラメータである反応圧力、放電容器の形、ＮＦ、流量、
Ｃ，Ｈ，流量等は一定である。

以上述べたように、ハロゲン元素を含む炭素を主成分と
する被膜の導電率、硬さ、透過率等の膜特性は、投入電
力、反応圧力、放電容器の形、炭素原料物質流量、ハロ
ゲン元素原料物質流量等の放電パラメータを変えること
により、容易に、安価に比較的広い範囲で変化させるこ
とができる。

また本発明による被膜は内部応力が小さいという特徴が
ある。これは、通常炭素中に存在する未結合手（ダング
リングボンド）には、水素がターミネートされ未結合手
の引力を緩和することにより内部応力を低減させるが、
未結合手すべてに水素がターミネートされるわけではな
く、多少の未結合手が膜中に残っており、これが内部応
力の原因の１つと考えられる。ここに水素よりも反応性
の高いハロゲン元素、例えばフッ素がプラズマ中に存在
するとフッ素と炭素は容易にＣ−Ｆ結合をつくり炭素の
未結合手は水素のみの場合よりも低減すると考えられる
。すなわち、内部応力が低減されることになる。また、
内部応力の低下により膜のピーリングの発生が防止され
ることも特徴の１つである。

さらに、本発明による被膜は耐熱性の点においても優れ
ている。

また、本発明による被膜は堆積的の基板の温度が室温か
ら１５０°Ｃ以下の低温で成膜できることも特徴の１つ
である。これによりプラスチックス、樹脂等の有機物、
セレン半導体等高温にできない基板上にも成膜すること
ができる。

「実施例１」第５図は本発明の炭素または炭素を主成分とする被膜を
形成するためのプラズマＣＶＤ装置の概要を示す。

図面において、ドーピング系（１）において、キャリア
ガスである水素を（２）より、反応性気体である炭化水
素気体例えばメタン、エチレンを（３）より、ハロゲン
元素を含む気体例えばＮＦ、を（４）よりパルプ（６）
、流量計（７）をへて反応系（８）中にノズル（９）よ
り導入される。このノズルに至る前に、反応性気体の励
起用にマイクロ波エネルギを００で加えて予め活性化さ
せることは有効である。

反応系（８）には第１の電極０１）、第２の電極Ｑ２）
を設けた。この場合（第１の電極面積／第２の電極面積
）く１の条件を満たすようにした。一対の電極（１１）
、０２１間には高周波電源０３）、マツチングトランス
０４）、直流バイアス電源０５）より電気エネルギが加
えられ、プラズマが発生する。排気系０６）は圧力調整
バルブθ力、ターボ分子ポンプ０８）、ロータリーポン
プ０９）をへて不要気体を排気する。反応性気体には、
反応空間ｌ２ａｌニオケル圧力が０．００１〜１０Ｔｏ
ｒｒ代表的には０．０１〜ＩＴｏｒｒＯ下で高周波もし
くは直流によるエネルギにより０．１〜５ＫＷのエネル
ギが加えられる。

特に励起源がＩＧＨ２以上、例えば２．４５ＧＨ２の周
波数にあっては、Ｃ−Ｈ結合より水素を分離し、さらに
周波数源が０．１〜５０ＭＨ２例えば１３．５６ＭＨ２
の周波数にあってはＣ−Ｃ結合、Ｃ＝Ｃ結合を分解し、
−Ｃ−Ｃ−結合を作り、炭素の不対結合手同志を互いに
衝突させて共゛有結合させ、安定なダイヤモンド構造を
局部的に有した構造とさせ得る。

直流バイアスは一２００〜６００Ｖ　（実質的には−４
００〜＋４００　Ｖ）を加える。なぜなら、直流バイア
スが零のときは自己バイアスが一２００Ｖ（第２の電極
を接地レベルとして）を有しているためである。

また実験条件は、高周波エネルギー６０Ｗ、圧力０．０
１５Ｔｏｒｒ、エチレンの流量１１００５ＣＣ，ＮＦ３
の流量１１００５ＣＣ基板温度を室温、成膜時間３０分
で行った。

以上のようにしてプラズマにより被形成面上にＣ−Ｃ結
合を多数形成したアモルファス構造または微結晶構造を
有するアモルファス構造のフッ素を含んだ炭素を生成さ
せた。さらにこの電磁エネルギは５０ｗ〜ｌｋｗを供給
し、単位面積あたり０．０３〜３　ｗ　／　ｃＪのプラ
ズマエネルギーを加えた。このフッ素を含んだ炭素の透
過率は第６図に示すように６００ｎｍ以上の波長域では
９５％以上の透過であり、４００ｎｍでも５０％以上透
過のほぼ透明な膜が得られた。ビッカース硬度は１００
０〜２５００ｋｇ１０ｆであり、あまり硬くはないが内
部応力は１０　’ｄｙｎ／ｃｍ２以下と非常に小さなも
のであった。酸やアルカリ、有機溶剤等の薬品に室温に
て１時間浸しておいても、その表面を４００倍の光学顕
微鏡で観察する限りでは変化は見られず、また、５００
°Ｃに加熱した恒温槽（空気）中に１時間放置したもの
の表面も変化が見られず化学的、熱的に安定な膜を得る
ことができた。

「実施例２」第７図に本発明にて用いた磁場印加可能なマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ装置を示す。

同図において、この装置は減圧状態に保持可能なプラズ
マ発生空間（１）、補助空間（２）、磁場を発生する電
磁石（５）、（５”）およびその電源（２５）、マイク
ロ波発振器（４）、排気系を構成するターボ分子ポンプ
（７）、ロータリーポンプ圓、圧力調整パルプ（ＩＩ）
、基板ホルダ（１０’）、被膜形成用物体００）、マイ
クロ波導入窓Ｑ５）、カス系（６）、（７）、（８）、
水冷系０８）、（１８°）ハロゲンランプＣＩ！［Ｄ、
反射鏡（２１）、加熱用空間（３）より構成されている
。

まず薄膜形成用物体００）を基板ホルダ（１０’）上に
設置し、ゲート弁０６）よりプラズマ発生空間（１）に
配設する。この実施例では基板は珪素ウェハを用いた。

この基板ホルダ（１０’）はマイクロ波および電磁場を
できるだけ乱さないようにするためステンレス製とした
。そしてここに正の電圧を加えるべくバイアス電圧を印
加し、成膜スピードを上げることは有効である。

作製工程として、まずこれら全体をターボ分子ポンプ０
７）、ロータリーポンプ０４）により、１×１０−’Ｔ
　ｏ　ｒ　ｒ以下に真空排気する。次に非生成物気体（
分解反応後置体を構成しない気体）例えば水素（６）を
１１００５ＣＣガス系（７）を通してプラズマ発生領域
（１）に導入し、この圧力を３０Ｔｏ　ｒ　ｒとする。

外部より２．４５Ｃ；１（２の周波数のマイクロ波をＩ
ＫＷの強さで加える。マグネット（５）、（５゛）を水
冷０８）、（１８“）で磁場約２にガウスを磁石（５）
、（５’）より印加して、高密度プラズマをプラズマ発
　住空間（１）にて発生させる。この高密度プラズマ領
域より高エネルギを持つ非生成物気体または電子が基板
ホルダ（１０’）上の物体０ωの表面上に到り、表面を
清浄にする。

次にこの反応系に水素とガス系（７）より生成物気体（
分解・反応後置体を構成する気体）例えばＣＨ４とＣＦ
、とを１；１の気体濃度比としその総流量を３０３ＣＣ
Ｍの流量で導入する。キャリアガスの水素／炭化物基体
−３０〜０（この場合は２）とした。この炭素の水素化
物はアセチレン（Ｃ，Ｈ，）　、メチルアルコール（Ｃ
Ｈ３０Ｈ）　、エチルアルコール（Ｃ２Ｈ３ＯＨ）でも
よい。

また炭素のハロゲン化物としてＣ２Ｆ、、ＣｚＦ　４、
Ｃ２Ｃ１，、Ｃ，Ｃ１，、であってもよい。

但し珪素を用いると装置が腐食しやすいため好ましくな
く、使い安さと水素との反応力との点においてハロゲン
元素は弗素が最適であった。また酸素があると水を構成
し、ＨＦ：ＨＣ，ｆ等の強酸となるため、反応性気体お
よびキャリアガスは非酸化物が本来は好ましい。

かくして高エネルギに励起された炭素原子が生成され、
基板ホルダ（１０’）上の物体００）（ここでは珪素基
板を用いた）上にこの炭素が堆積し、０゜１〜１００μ
ｍの厚さのフッ素が添加された炭素膜を形成させること
ができた。

本発明方法が応用される炭素膜は、耐摩耗材であり、か
つ耐すべりやすさを表面に必要とする電気部品、耐化学
薬品性を有する化学器具に特に有効である。

「実施例３」第８図は本発明のプラズマ処理方法を実施するための大
型プラズマ処理装置の概要を示す。また第９図は第８図
のＡ−Ａ’での縦断面を右方向よりみた状態を示してい
る。

図面において、プラズマ処理装置の反応容器（７）はロ
ード用予備室（７−１）、アンロード用予備室（７２）
とを有し、それぞれの間はゲート弁（１４−２）、（１
４−３）および大気との間はゲート弁（１４−１）、（
１４４）即ちＣ４）で仕切られている。

反応空間（６）では基体（１−）、（１−２）・・（１
−ｍ）即ち（１）がホルダ（２−１）、（２−２）・・
・（２−ｎ）即ち（２）上に配設されている。この基体
（１）は一方の面にのみプラズマ処理をする構成である
。しかし基体の表面および裏面に同時にプラズマ処理を
せんとする場合はホルダ（２）に穴をあけ、この穴に基
体を挟んで配設すればよい。

この実施例において、第１の電圧が交番電圧であるため
ホルダが板状のアルミニウム、ニッケル等の導体であり
、その両面に図面に示す如く、ガラス、シリコン基板、
セラミックス等の絶縁体の基体を配設させ得る。このホ
ルダ間の間１１（３１−１）、（３１−２）、・・・・
（３１−ｎ−１）は互いに等しくまたは概略等しくせし
め、それぞれの基体上の処理の程度が同じ（成膜では膜
厚、膜質が同じ）程度（平均値に対し±２０％以内のバ
ラツキ）となるようにした。ロード室（１７−１）、ア
ンロード室（１７−２）においては、基体およびホルダ
は空間の節約のため間隔（３２−１）、（３２−２）・
・・（３２−ｎ−１）を反応空間での間隔に比べて狭く
した。またこれらホルダはガイドレール（９）にハング
（引っ掛け）されて保持させてあり、ガイドレール（９
）よりホルダに電流を流しホルダまたは電極を第３の電
極とし得るよう構成させた。

ガス系００）において、キャリアガスである水素または
アルゴンガスを（１０−１）より、反応性気体である炭
化水素気体、例えばメタン、エチレンを（１０２）より
、ハロゲン元素の原料ガス例えばＮＦ、を（１０−３）
より、またエツチング用気体である例えば酸素または酸
素化物気体を（１０−４）より、バルブ（２８）、流量
計（２９）をへて反応系（３０）中にノズル（２５）よ
り導入される。

反応系（３０）は、筒構造体（８）、（８’）（四角の
枠構造を有する）を有し、また第９図に示す如く、この
第８図における前方（第９図における左側）および後方
（第９図の右側）には一対の第１および第２の電極（３
）、（３゛）を金属メツシュで構成せしめる。基体の温
度は一１００°Ｃ（冷却手段を設けた場合）〜１５０°
Ｃの温度に成就させた。またホルダ（２）は第３の電極
を構成し、反応容器（７）とは電気的に絶縁される。こ
のホルダに保持されて基体（１−１）、（１−２）、・
・・（ｌ−ｎ）即ち（１）を配設している。第１の交番
電圧が電源０７）よりホルダ（２）の第３の電極と第１
および第２の電極（３）、（３゛）との間に印加させる
ようになっている。

さらに第２の電源θつよりマツチングトランス０６）を
介して、第１の交番電界よりより高い周波数の第２の交
番電圧が一対の電極（３）、（３゛）に（４）、に（４
′）をへて印加される。

このマツチングトランスは、対称型または概略対称型の
出力を有し、一端（４）および他端（４”）は−対の第
１および第２の電極（３）、（３゛）にそれぞれに連結
されている。またトランスの出力側中点（５）には第１
の交番電圧０′７）が印加されている。第２の交番電圧
は１〜５ＧＨ２例えば１３．５６ＭＨ２の周波数の高周
波電界を印加し、第１の交番電圧は１〜５００ＫＨ２例
えば５０ＫＨ２の周波数の交番電界を印加した。

かくして反応空間にプラズマ（６）が発生する。排気系
１２のは、圧力調整バルブ（２１）、ターボ分子ポンプ
（２２）、ロータリーポンプ（２３）をへて不要気体を
排気する。

これらの反応性気体は、反応空間（６）で０．００１〜
１．０Ｔｏｒｒ例えば０．０５Ｔｏｒｒとし、この筒構
造体（８）、（８゛）は直方体状を有し、例えば中１６
０ｃｍ、奥行き４０ｃｍ、縦１６０ｃｍとした。

また反応容器（７）の内壁面に付着しないようプラズマ
が反応空間（６）より外部（６０）にもれないよう筒構
造体（８）、（８”）を設けている。

一対の電極は有効面積１２０ｃｍ口とするため、１５０
ｃｍ口とした。かかる空間において１．０〜３０ＫＷ（
単位面積あたり０．０４〜１．３に／Ｃｌ１１）例えば
ｌ０ＫＷ（単位面積あたり０．４４Ｗ／Ｃ艷のプラズマ
エネルギ）の第２の高周波電圧を加える。さらに第１の
交番電圧による交流バイアスは、被形成面上に一２００
〜６００Ｖ　（例えばその出力は５００Ｗ）となるよう
５０ＫＨ２の周波数で３ＫＷの出力を加えた。

勿論、この直方体の筒構造体の高さを２０ｃｍ〜５ｍま
た電極の一辺を３０ｃｍ〜３ｍとしてもよい。

「応用例１」実施例１．２および３のいずれかの方法もしくは、その
複数を組み合わせた方法により、電子写真のプロセスに
用いられる感光体に、本発明による炭素を主成分とした
被膜を応用した場合の例を以下に述べる。

第１０図は、本発明よる炭素を主成分とした被膜を応用
した場合の感光体の構造を示す。約２００μｍ厚さのＰ
ＥＴシート（１）上に厚さ６００人のＡＩ蒸着層（２）
、中間Ｎ（３）をはさんで０．６〜１゜２μｍの電荷発
生層を（４）を設け、本発明による保護膜（６）、゛約
２０μｍの電荷移動層（５）を通して光（７）が入射す
ると前記電荷発生層で吸収され、電子正孔対が生成され
る。あらかじめ、電荷移動層もしくは保護層を負に帯電
させておけば、光入射のあった領域のみ電荷発生層で生
成された正孔が電荷移動層を移動し帯電された負電荷を
中和させる。

この時、電荷発生層で生成された電子は中間層を通って
ＡＩ蒸着層に達し、排出される。光入射のなかった領域
に残った負電荷は、その後トナーを吸着し、転写紙に転
写されて、光入射の有無に応じた像を転写紙上に形成す
ることとなる。

ここで形成された保護層は本発明を用いたものであり、
ＮＦ３流量によりその比抵抗をＩＱ１１〜１０９（Ωｃ
ｍ）に制御されたものである。従って、比抵抗が低すぎ
る為に発生する、帯電電荷の横方向の移動がなく、光入
射のあった領域の境界はぼけることなくはっきりとして
いる。依って、転写された像も鮮明なものであった。ま
た、比抵抗が高すぎれば、繰り返し使用により徐々に保
護膜に電荷が蓄積され、使用済のトナーが除去されなく
なり、転写紙が黒くなるという現象が起こるが、本発明
による保護膜は電荷が蓄積されない程度の比抵抗に制御
されているため、そのような現象もなく長期に渡り良質
の転写像を得ることができた。

また、ここで用いた保護膜の透過率は５００ｎｍ以上の
波長域で８０％以上であり、４００ｎｍ以上の波長域で
６０％以上であった。従って、本実用例の感光体は可視
光域においても十分使用可能なものであった。

勿論、耐摩耗性、耐引っ掻き等の機械的ストレスに対す
る耐久性が向上していることは言うまでもない。

更に、ここで用いた保護膜は内部応力が低減され密着性
も良いものであった。即ち、シート状感光体を曲率半径
１０ｍｍまで曲げても、保護膜にクラックの発生は見ら
れず、また、ピーリングも生じなか、った。

以上、本実施例では感光′体としてシート状有機感光体
について述べたが、ドラム状有機感光体、アモルファス
シリコン感光体、セレン感光体についても同様に本発明
による保護膜を構成することができ、同様の効果が得ら
れる。

「応用例２」代表的なサーマルプリントヘッド構造を第１１図に示す
。絶縁基板（１）上にグレーズ（２）を形成し、グレー
ズ（２）と同時に発熱体部にあたる部分に突起したグレ
ーズ（３）を形成し、次に基板（１１）上に発熱体（４
）と電気導電体（５）とを順次積層し、その後公知のフ
ォトリソグラフィー技術を用いて、突起したグレーズの
上に発熱体素子部（２１）を形成し、最後に本発明によ
るフッ素を含んだ炭素を主成分とする被膜を保護膜（６
）として形成した。

通常用いられる保護膜は窒化珪素膜等の無機膜であり、
その膜厚は５μｍと大きいものであるが、本応用例で用
いた保護膜（６）は応用例１で形成した保護膜と同様の
特性を有し、ＮＦ３流量を制御することによりビッカー
ス硬度２０００ｋｇ／ｍｍ２以上の硬い膜を形成するこ
とができる。そのため膜厚１μｍ程度の被膜で実用に際
しては十分である。

また、本応用例で用いた保護膜は内部応力が１゜９ｄｅ
ｎ／ｃｍ２と小さく密着性も良好であり、５００　’Ｃ
において１時間（空気中）の耐熱試験でも良好であるこ
とを確認した。

さらに、１０１０Ωｃｍ程度の比抵抗は静電気対策に好
都合であり、傷の発生原因となるゴミや塵を低減でき、
また、静電気の電子回路に及ぼす影響も低減することが
できた。

本応用例では既知の発熱体（４）を用いたが、本発明に
よるハロゲン元素を含む炭素を主成分とする被膜を発熱
体として用いることも可能である。即ち、ハロゲン元素
の濃度が高くなるような成膜条件で被膜を作成して、被
膜の比抵抗を１０３〜１０４Ωｃｍとなようにすれば、
この被膜を発熱体として用いることができる。

「応用例３」本応用例は密着型イメージセンサに本発明の炭素を主成
分とする被膜を適用し第１２図に示す構造の炭素を主成
分とする被膜を形成したものである。

第１２図に示すように透明ガラス基板（３３）上に電極
及びアモルファスシリコンを公知のプラズマＣＶＤ法を
用いて積層させエキシマレーザ−により電極及びアモル
ファスシリコンの層を加工することにより光センサー素
子（３４）を形成させた後、透光性ポリイミド（３５）
を公知のスピンナー法で塗布し密着型イメージセンサ−
を作製した。その後上記イメージセンサ−の透光性ポリ
イミド（３５）上に実施例１で述べた方法により保護膜
（３６）を２．０μｍの厚さに形成した。

前記保護膜のビッカース硬度を測定したところ２５００
Ｋｇ／ｍｍ２であり、また比抵抗は１×１０５Ωｃｍで
あった。形成された炭素被膜は被形成面上と表面とにダ
イヤモンド類似の硬さと静電気対策にとって適度な電気
絶縁性とを有しているため、原稿面上の凹凸やホチキス
の金具等により上記の層に傷が付くこともなく、また原
稿と保護膜との間の摩擦により静電気が生じても静電気
の蓄積を防ぐことができた。また光センサー素子への電
気的影響を抑えると共に透光性ポリイミド中の不純物が
混入することを防止できた。

「効果」以上述べたように本発明はハロゲン元素または水素とハ
ロゲン元素が添加された炭素を主成分とする被膜であり
、該被膜はハロゲン元素添加量により、容易にしかも安
価に該被膜の硬度、透光性、比抵抗を変化させることが
でき、加えて該被膜の内部応力は小さ（密着性の良いも
のである。

本発明によるハロゲン元素または水素とハロゲン元素が
添加された炭素を主成分とする被膜を応用した場合、応
用例に述べたとうり、本発明による炭素を主成分とする
被膜を応用しなかった場合に比べ、該複合体の寿命およ
び信顛性を格段に向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮ　Ｆ　３流量と導電率の関係を示す。第２図はＮＦ、流量と透過率の関係を示す。第３図はＮ　Ｆ　３流量と硬度の関係を示す。第４図は投入電力と導電率の関係を示す。第５図は本発明の炭素または炭素を主成分とする被膜を
形成するためのプラズマＣＶＤ装置の概要を示す。第６図はフッ素を含んだ炭素の透過率を示す。第７図は本発明にて用いた磁場印加可能なマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ装置を示す。第８図は本発明のプラズマ処理方法を実施するための大
型プラズマ処理装置の概要を示す。第９図は第８図のＡ−Ａ’での縦断面を右方向よりみた
状態を示している。第１０図は、本発明よる炭素を主成分とした被膜を応用
した場合の感光体の構造を示す。第１１図は代表的なサーマルプリントヘッド構造を示す
。第１２図は密着型イメージセンサに本発明の炭素を主成
分とする被膜を通用したものである。

Claims

【特許請求の範囲】

ガラス、金属、セラミックス、有機樹脂等の基板の上に
、プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）法を用いて、作成
された炭素を主成分とする被膜において該炭素を主成分
とする被膜には、ハロゲン元素または水素とハロゲン元
素が含有されていることを特徴とする炭素を主成分とす
る被膜。