JPH02290243A - 硬質薄膜材料の平坦加工方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はダイヤモンド膜、ＴｉＮＩＦｕ、Ｔ　ｉ　Ｃ
膜等の硬質薄膜材料の表面を平坦に加工する方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来の硬質薄膜材料等の硬質薄膜材料の平坦加工方法と
しては、ダイヤモンド砥粒による方法がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ダイヤモンド砥粒による方法においては、加工
速度が小さいから，多大な時間を要し、またダイヤモン
ド砥粒は高価でありかつ消費量が多いため、コストが非
常に大きくなり、さらに微細で複雑な形状の部分のみを
平坦に加工することができない。

この発明は上述の課題を解決するためになされたもので
、短時間に加工することができ、コス１〜が安価であり
、微細で複雑な形状の部分のみを平坦に加工することが
できる硬質薄膜材料の平坦加工方法を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕　　　　　　　　　一こ
の目的を達成するため、この発明においては，真空容器
内で発生した冷陰曝放電により生じた粒子、ガスイオン
を硬質薄膜材料に衝突させて、上記硬ｒＲ薄膜材料の表
面を平坦に加工する。

〔作用〕

上記の硬質薄膜材料の平坦加工方法においては、粒子、
ガスイオンを硬質薄膜材料に衝突させて、硬質薄膜材料
の表面を平坦に加工するから、加工速度が大きく、また
実施に使用する装置が非常に安価であり、さらにアパー
チャの形状に応じた形状の部分のみを平坦に加工するこ
とができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明に係る硬質薄膜材料の平坦加工方法を
実施するための装＝を示す概略断面図、第２図は第１図
に示した装置により加工すべき試料を示す断面図である
。図において、１は真空容器、２は真空容器１に設けら
れた真空排気管で５真空排気管２は真空排気装置（図示
せず）に接続されている。３は真空容器１に設けられた
ガス導入管で、ガス導入管３は不活性ガス供給装ｉｉ２
１（図示せず）に接続されている。４は真空容器１内に
設けられた円筒状の陽極で、陽極４はＳＵＳからなる。

５は陽極４に取り付けられた陽極リードで、陽極リード
５は直流高電圧ｉ源（図示せず）に接続されている。６
は陽極リード５を真空容器ｌに固定する絶縁体，７、８
は真空容器１に取り付けられた一対の平板状対向陰極で
、対向陰極７、８は陽極４の両側に位置しており、対向
陰極７，８は陽極４の中心線と直角であり、また対向陰
極７，８はアース電位であり、さらに対向陰極７、８は
Ａｕからなる。９は対向陰極７に設けられた透過孔で、
透過孔９の中心線は陽極４の内側を通る。

１０は対向陰極７の裏側に設けられた穴明板、１１は穴
明板１０に設けられた円形のアパーチャで、アパーチャ
１１の直径は２ｍであり、アパーチャ１１の中心線は透
過孔９の中心線とほぼ一致している。１２は真空容器１
の外側に設けられた磁石で、磁石１２の磁力線の方向は
陽極４の中心線と平行であり、磁石１２の磁束密度は０
．１Ｔである。２０は大きさが１０ｎｎＸＩＯｌｍｌ、
厚さが０．５ｍｎ＋のＳｉ基板，２１はＳｉ基板２０の
片面にマイクロ波プラズ７ＣＶＤ法（特開昭５８−１１
０４９４号公報）により形成されたダイヤモンド膜で、
ダイヤモンド膜２１の厚さは３ノ屑、ダイヤモンド膜２
１の表面の平均粗さは約０．５−で、Ｓｉ基板２０とダ
イヤモンド膜２１とで試料２２を構成している。

そして，この発明に係るダイヤモンド膜の平坦加工方法
においては、ダイヤモンド膜２１の加工部分をアパーチ
ャ１１に対応したところに位置させたのち、真空排気装
置により真空容器１内を１　Ｘ　１０−’Ｐａの真空に
排気したうえで，真空容器１内に不活性ガス供給装置か
らガス導入管３を介してＡｒガスを導入することにより
，真空容器１内を２　Ｘ　１．０−２ＰａのＡｒガス雰
囲気とし、直流高電圧電源により陽極４に１．５ｋＶの
正電位を与えると、陽極４と対向陰極７、８との間に冷
陰極放電が生じ、これによって生成されるＡｒガスの正
イオンが対向陰極７、８の表面を衝撃し、対向陰極７，
８からＡｕ原子がスパッタリングされ、スパッタリング
されたＡｕＭ子の一部、Ａｒガスの正イオンが透過孔９
、アパーチャ１１を透過し、ダイヤモンド膜２１の表面
を衝撃して，ダイヤモンド膜２１の表面が侵食される。

そして、陽極４に１．５ｋＶの正電圧を１０分印加した
ところ、第３図に示すように、ダイヤモンド膜２１に直
径が２ｍで、深さが１ｐの円形の四所が形成され，この
凹所の表面の平均粗さは０．０２−であった。

また、第１図に示した装置の穴明板１ｏの代わりに．Ｓ
ＯＳからなり、厚さが０．Ｉｎ＋＋＋であり、直径が５
一の円形のアパーチャが設けられた穴明坂を用いて、第
１図に示した装置で試料２２のダイヤモンド膜２１を平
坦加工したところ、アパーチャと対応した部分すなわち
直径が５一の円形の部分を平坦に加工をすることができ
た． さらに、第１図に示した装置の穴明板１０の代わりに、
第４図に示すような、ＳＯＳからなり、幅がＩＯ虜でか
つほぼＳ字状のアパーチャを有する穴明板を用いて，第
１図に示した装置で試料２２のダイヤモンド膜２１に平
坦加工をしたところ，アパーチャと対応した部分を平坦
に加工をすることができた。

また、第１図に示した装置のアパーチャ１１に対応した
ところにＴｉＮ膜，ＴｉＣ膜を位置させたのち、陽極４
に１．５ｋＶの正電圧を５分印加したトコロ、ＴｉＮ膜
、ＴｉＣＩｉｉ４：直径が２ｌＩＩｌテ、深さが１．５
−の円形の四所が形成され，この凹所の部分を平坦に加
工することができた。さらに，第１図に示した装置の穴
明板１０の代わりに、Ｓ　ｔＪＳからなり、厚さが０．
１ｍｍであり、直径が５−の円形の７パーチャが設けら
れた穴明板を用いて、第１図に示した装置でＴｉＮ膜、
ＴｉＣ膜に平坦加工したところ、直径が５１Ｍの円形の
部分を平坦に加工することができた。また、第１図に示
した装置の穴明板１０の代わりに、第４図に示す穴明板
を用いて，第１図に示した装置でＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜に
平坦加工したところ、アバーチャと対応した部分を平坦
に加工することができた。

このように、この発明に係る硬質薄膜材料の平坦加工方
向においては、短時間で平坦加工を行なうことができ，
また実施に使用する装置が非常に安価であり、さらにア
パーチャの形状に応じた形状の部分のみを平坦に加工す
ることができる。

なお、上述実施例においては、陽極として円筒状の陽極
４を用いたが，角筒状等のＩ！横、中心線と平行な切欠
きを有する筒状の陽極、２つのリングを数本の捧体で連
結した中空状の陽極等を用いてもよい。また、上述実施
例においては，真空容器１内をＡｒガス雰囲気としたが
、真空容器内を他の不活性ガス雰囲気としてもよく、対
向陰極がＡｕのように不活性物質からなるときには、真
空容器内を活性ガス雰囲気としてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る硬１膜材料の平坦
加工方法においては、加工速度が大きいから、短時間に
加工することができ，また実施に使用する装置が非常に
安価であるから、コストが安価であり，さらにアバーチ
ャの形状に応じた形状の部分のみを平坦に加工すること
ができるから、微細で複雑な形状の部分のみを平坦に加
工することができる。このように、この発明の効果は顕
著である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る硬質薄膜材料の平坦加工方法を
実施するための装置を示す概略断面図，第２図は第１図
に示した装置により加工すべき試料を示す断面図，第３
図は試料に平坦加工をした状態を示す断面図、第４図は
穴明板を示す斜視図である。 １・・・真空容器　　　　　４・・・陽極７、８・・・
対向陰極 １１・・・アパーチャ １０・・・穴明板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、真空容器内で発生した冷陰極放電により生じた粒子
   、ガスイオンを硬質薄膜材料に衝突させて、上記硬質薄
   膜材料の表面を平坦に加工することを特徴とする硬質薄
   膜材料の平坦加工方法。