JPH0244769B2 - - Google Patents
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- JPH0244769B2 JPH0244769B2 JP55180504A JP18050480A JPH0244769B2 JP H0244769 B2 JPH0244769 B2 JP H0244769B2 JP 55180504 A JP55180504 A JP 55180504A JP 18050480 A JP18050480 A JP 18050480A JP H0244769 B2 JPH0244769 B2 JP H0244769B2
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- film
- substrate
- ion
- carbon film
- ion beam
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- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0605—Carbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はグラフアイトを母材としたイオンビー
ムスパツタ法により炭素膜を形成すると同時に荷
電粒子を照射し、ダイヤモンドに類似した物性を
有する炭素膜を作成する方法に関するものであ
る。
ムスパツタ法により炭素膜を形成すると同時に荷
電粒子を照射し、ダイヤモンドに類似した物性を
有する炭素膜を作成する方法に関するものであ
る。
従来、炭素膜はグラフアイト電極の通電加熱あ
るいは炭素粉末の塗布により作成されてきたが、
この方法は制御性に乏しく、また作成される膜は
黒色不透明で、軟かく、基板との密着性の劣るも
のであつた。
るいは炭素粉末の塗布により作成されてきたが、
この方法は制御性に乏しく、また作成される膜は
黒色不透明で、軟かく、基板との密着性の劣るも
のであつた。
本発明は、製造が簡便で制御性に優れ、形成し
た膜が硬く、透明で電気抵抗が高く緻密であると
いうダイヤモンドに類似した性質を示す炭素膜の
製造法を提供するものである。ここでは母材にグ
ラフアイトを用い、(1)これにイオンビームを照射
してスパツタにより膜を形成し、(2)さらにこれと
同時に基板に荷電粒子を照射し、形成される薄膜
をダイヤモンド化するものである。
た膜が硬く、透明で電気抵抗が高く緻密であると
いうダイヤモンドに類似した性質を示す炭素膜の
製造法を提供するものである。ここでは母材にグ
ラフアイトを用い、(1)これにイオンビームを照射
してスパツタにより膜を形成し、(2)さらにこれと
同時に基板に荷電粒子を照射し、形成される薄膜
をダイヤモンド化するものである。
以下、図面について詳細に説明する。
第１図は本発明で用いる装置の概要を示したも
のであり、１は真空容器、２はイオン源、３はイ
オンビーム、４は母材のグラフアイト板、５は蒸
着基板、６は蒸着基板上に同時にイオンを照射す
るためのイオン銃、７はイオン流（たとえばアル
ゴンイオン流）、８は電子銃、９は電子流、１０
は蒸着基板５上に形成される炭素膜を示す。
のであり、１は真空容器、２はイオン源、３はイ
オンビーム、４は母材のグラフアイト板、５は蒸
着基板、６は蒸着基板上に同時にイオンを照射す
るためのイオン銃、７はイオン流（たとえばアル
ゴンイオン流）、８は電子銃、９は電子流、１０
は蒸着基板５上に形成される炭素膜を示す。
これを動作するには、まず真空容器１の内部を
高真空に排気した後、イオン源内に不活性ガス、
たとえばアルゴンガスを導入し放電によりイオン
を生成せしめ、5KV程度に加速してイオンビー
ム３を引き出し、グラフアイト板４に照射する。
イオンの衝撃をうけたグラフアイト板の炭素原子
はスパツタされ、基板５上に堆積し、薄膜を形成
する。
高真空に排気した後、イオン源内に不活性ガス、
たとえばアルゴンガスを導入し放電によりイオン
を生成せしめ、5KV程度に加速してイオンビー
ム３を引き出し、グラフアイト板４に照射する。
イオンの衝撃をうけたグラフアイト板の炭素原子
はスパツタされ、基板５上に堆積し、薄膜を形成
する。
この方法で得られる炭素膜は透明で電気抵抗が
高く、硬く、緻密であるなど、ダイヤモンドに類
似した性質を有し、また基板との密着力も強いも
のである。第２図に膜厚1000Åの可視域の光透過
率を示す。形成した膜の光透過率Ａは図中にＧで
示した黒色のグラフアイト薄膜よりはるかに大き
い。第３図に作成した炭素膜の電気抵抗の温度変
化を示す。これも膜の抵抗率Ｂは、図中にＧで示
したグラフアイト薄膜の抵抗率より、はるかに大
きい。またダイヤモンドの針によるひつかき試験
によれば、膜の硬さは石英ガラス以上であり、基
板との密着力も非常に強かつた。
高く、硬く、緻密であるなど、ダイヤモンドに類
似した性質を有し、また基板との密着力も強いも
のである。第２図に膜厚1000Åの可視域の光透過
率を示す。形成した膜の光透過率Ａは図中にＧで
示した黒色のグラフアイト薄膜よりはるかに大き
い。第３図に作成した炭素膜の電気抵抗の温度変
化を示す。これも膜の抵抗率Ｂは、図中にＧで示
したグラフアイト薄膜の抵抗率より、はるかに大
きい。またダイヤモンドの針によるひつかき試験
によれば、膜の硬さは石英ガラス以上であり、基
板との密着力も非常に強かつた。
次に、イオンビームスパツタにより炭素膜を基
板上に堆積させると同時にイオン銃６により数
10Vに加速したイオン流７を蒸着基板５上に衝突
せしめる。さらに同時に電子銃８により数10Vに
加速した電子流９を蒸着基板上５上に照射する。
このイオン衝撃および電子照射の効果により、堆
積する炭素原子は活性化され、かつ稠密につめこ
まれるため、先に示したイオンビーム・スパツタ
法のみの方法よりも、光透過率、電気抵抗、硬度
が大きく、さらにダイヤモンドに類似した炭素膜
が形成される。
板上に堆積させると同時にイオン銃６により数
10Vに加速したイオン流７を蒸着基板５上に衝突
せしめる。さらに同時に電子銃８により数10Vに
加速した電子流９を蒸着基板上５上に照射する。
このイオン衝撃および電子照射の効果により、堆
積する炭素原子は活性化され、かつ稠密につめこ
まれるため、先に示したイオンビーム・スパツタ
法のみの方法よりも、光透過率、電気抵抗、硬度
が大きく、さらにダイヤモンドに類似した炭素膜
が形成される。
第２図の分光透過率におけるＣおよび第３図の
電気抵抗におけるＤはともに、イオンビームスパ
ツタと同時に基板上にイオン照射と電子照射を加
えながら作製した炭素膜に対するものである。
電気抵抗におけるＤはともに、イオンビームスパ
ツタと同時に基板上にイオン照射と電子照射を加
えながら作製した炭素膜に対するものである。
この結果は炭素膜の膜質が著しく向上し、ダイ
ヤモンド性の膜が形成されたことを示している。
また、ここで、イオン照射と電子照射の双方を付
加すれば最良の結果を得られるが、このうち、い
ずれか一方のみを堆積しつつある炭素膜に加えな
がら形成したものも、やはり膜がダイヤモンドの
性質に近づいてゆくことを確認できた。
ヤモンド性の膜が形成されたことを示している。
また、ここで、イオン照射と電子照射の双方を付
加すれば最良の結果を得られるが、このうち、い
ずれか一方のみを堆積しつつある炭素膜に加えな
がら形成したものも、やはり膜がダイヤモンドの
性質に近づいてゆくことを確認できた。
透過率や電気抵抗のみならず硬度、結晶性、等
の面でも膜質がダイヤモンドに類似したものにな
つてゆくことは言うまでもない。
の面でも膜質がダイヤモンドに類似したものにな
つてゆくことは言うまでもない。
以上説明したように、本発明は、従来の技術で
は不可能であつたダイヤモンドに類似した物性を
有する炭素膜を作成することができるものであ
り、その応用価値はすこぶる高いものがある。ま
た本発明の方法によれば、透明で硬く、緻密で、
基板との密着力が強く、電気抵抗の高い炭素膜が
制御性よく作成されるため、電子素子材料として
の用途が広く期待できるという利点がある。
は不可能であつたダイヤモンドに類似した物性を
有する炭素膜を作成することができるものであ
り、その応用価値はすこぶる高いものがある。ま
た本発明の方法によれば、透明で硬く、緻密で、
基板との密着力が強く、電気抵抗の高い炭素膜が
制御性よく作成されるため、電子素子材料として
の用途が広く期待できるという利点がある。
第１図は本発明に用いる装置の概要図、第２図
は、イオンビームスパツタ法およびイオンビーム
スパツタと同時にイオン・電子照射することによ
り作成した炭素膜の可視域での光透過率を、グラ
フアイト薄膜に対する値とともに示した図、第３
図はイオンビームスパツタ法およびイオンビーム
スパツタと同時にイオン・電子照射することによ
り作成した炭素膜の電気抵抗の温度変化をグラフ
アイト薄膜に対する値とともに示した図である。 １……真空容器、２……イオン源、３……イオ
ンビーム、４……グラフアイト板、５……蒸着基
板、６……基板にイオンを同時照射するためのイ
オン銃、７……イオン流、８……電子銃、９……
電子流、１０……炭素膜。
は、イオンビームスパツタ法およびイオンビーム
スパツタと同時にイオン・電子照射することによ
り作成した炭素膜の可視域での光透過率を、グラ
フアイト薄膜に対する値とともに示した図、第３
図はイオンビームスパツタ法およびイオンビーム
スパツタと同時にイオン・電子照射することによ
り作成した炭素膜の電気抵抗の温度変化をグラフ
アイト薄膜に対する値とともに示した図である。 １……真空容器、２……イオン源、３……イオ
ンビーム、４……グラフアイト板、５……蒸着基
板、６……基板にイオンを同時照射するためのイ
オン銃、７……イオン流、８……電子銃、９……
電子流、１０……炭素膜。
Claims (1)
- １ グラフアイトを母材として、これを真空中で
イオンビームによりスパツタすることにより、基
板上に炭素膜を形成すると同時に基板上に荷電粒
子を照射することを特徴とする炭素膜の作成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55180504A JPS57106513A (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Formation of carbon film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55180504A JPS57106513A (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Formation of carbon film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57106513A JPS57106513A (en) | 1982-07-02 |
| JPH0244769B2 true JPH0244769B2 (ja) | 1990-10-05 |
Family
ID=16084391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55180504A Granted JPS57106513A (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Formation of carbon film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57106513A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0410477U (ja) * | 1990-05-15 | 1992-01-29 | ||
| JPH0525881U (ja) * | 1991-09-13 | 1993-04-02 | シチズン時計株式会社 | 液晶テレビジヨンのフロントカバー構造 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5462772A (en) * | 1957-06-27 | 1995-10-31 | Lemelson; Jerome H. | Methods for forming artificial diamond |
| US4874596A (en) * | 1957-06-27 | 1989-10-17 | Lemelson Jerome H | Production of crystalline structures |
| FR2514743B1 (fr) * | 1981-10-21 | 1986-05-09 | Rca Corp | Pellicule amorphe a base de carbone, du type diamant, et son procede de fabrication |
| JPS58153774A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質被覆部材の製造法 |
| JPS60122796A (ja) * | 1983-12-06 | 1985-07-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドの気相合成法 |
| JPS60127298A (ja) * | 1983-12-09 | 1985-07-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドの気相合成法 |
| JPH0666259B2 (ja) * | 1984-03-27 | 1994-08-24 | 松下電器産業株式会社 | 硬質炭素被覆膜の製造方法 |
| JPH0679963B2 (ja) * | 1985-03-25 | 1994-10-12 | 並木精密宝石株式会社 | ダイヤモンドライクカ−ボンの製造方法 |
| US6083570A (en) * | 1987-03-31 | 2000-07-04 | Lemelson; Jerome H. | Synthetic diamond coatings with intermediate amorphous metal bonding layers and methods of applying such coatings |
| US4981568A (en) * | 1988-09-20 | 1991-01-01 | International Business Machines Corp. | Apparatus and method for producing high purity diamond films at low temperatures |
| GB2269105B (en) * | 1992-07-28 | 1996-05-08 | Dr Joseph Franks | Instrument tip for dental filling instrument |
| US5794801A (en) * | 1993-08-16 | 1998-08-18 | Lemelson; Jerome | Material compositions |
| US5688557A (en) * | 1995-06-07 | 1997-11-18 | Lemelson; Jerome H. | Method of depositing synthetic diamond coatings with intermediates bonding layers |
| US5616372A (en) * | 1995-06-07 | 1997-04-01 | Syndia Corporation | Method of applying a wear-resistant diamond coating to a substrate |
| US5714202A (en) * | 1995-06-07 | 1998-02-03 | Lemelson; Jerome H. | Synthetic diamond overlays for gas turbine engine parts having thermal barrier coatings |
| US5871805A (en) * | 1996-04-08 | 1999-02-16 | Lemelson; Jerome | Computer controlled vapor deposition processes |
| US8555921B2 (en) | 2002-12-18 | 2013-10-15 | Vapor Technologies Inc. | Faucet component with coating |
| US6904935B2 (en) | 2002-12-18 | 2005-06-14 | Masco Corporation Of Indiana | Valve component with multiple surface layers |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56166370A (en) * | 1980-05-27 | 1981-12-21 | Mitsubishi Metal Corp | Surface coated tool member of superior abrasion resistance and corrosion resistance |
-
1980
- 1980-12-22 JP JP55180504A patent/JPS57106513A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57106513A (en) | 1982-07-02 |
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