JPH0397697A - ダイヤモンド又はダイヤモンド状フィルムの製法 - Google Patents

ダイヤモンド又はダイヤモンド状フィルムの製法

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JPH0397697A
JPH0397697A JP2143281A JP14328190A JPH0397697A JP H0397697 A JPH0397697 A JP H0397697A JP 2143281 A JP2143281 A JP 2143281A JP 14328190 A JP14328190 A JP 14328190A JP H0397697 A JPH0397697 A JP H0397697A
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carbide
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Barbara L Jones
バーバラ　リン　ジョーンズ
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De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
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    • 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
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    • C23C16/01—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes on temporary substrates, e.g. substrates subsequently removed by etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
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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】 本発明はダイヤモンド成長に関する。
炭化水素または一酸化炭素のようなガス状炭素化合物を
使用して化学蒸着（ＣＶＤ）によりダイヤモンド種子結
晶の上にダイヤモンドを成艮ざμるために種々の方法が
提案されかつ試みられている。ガス状化合物はアルコー
ル又はアヒトンのような液体炭素化合物から製造できる
。このガス状化合物は熱及び高周波（ＲＦ）エネルギー
の使用を含む種々の方法により、そしてまたマイクロ波
エネルギーにより分解される。
基材上にダイヤモンドを成長させる方法に関する特許の
例は米国特許第４．４３４．１８８Ｍ及び第４．７３４
．３３９号及びヨーロッパ特許公開第２８８０６５号、
第３２７１１０号及び第２８６３０６号である。
コーａツバ特許公開第０３４８０２６号は適当な窒化物
の表面を供すること、この窒化物表面上に基材を置くこ
と、この基材の周りにガス状炭素化合物の雰囲気を生ず
るこた、窒化物表面と基材の温度を少なくとも６００℃
に導くこと、そして化合物が分解しかつ炭素を生ずるの
に適したマイクロ波エネルギーをガス状炭素化合物に与
えて、この炭素が基材上に蒸着しかつ結晶性ダイヤモン
ドをその上に形成すること、の諸工程を含む、基材上に
結晶性ダイヤモンドを成長させる方法を開示する。この
窒化物は代表的には窒化ケイ素？ありそしてマイク１〕
波の周波数は代表的には２００ＭＮ■から９　０　０　
＋−１　２の範囲内である。
本発明により、所望のプＵフィルのダイヤモンド又はダ
イヤモンド状フィルムをＭｆｆｉする方法は所望のプロ
フィルに戒形された表面を有する固体毛１材を供するこ
と、プロフィル表面上に薄い炭化物層を生ずること、こ
の炭化物別の上にダイヤ［ンド又はダイヤモンド状フィ
ルムを成長させること、基材を除去することそして任意
に炭化物胸を除去することの諸工程を含む。
この固体基材は所望の形状に容易に形成できそしてマイ
クロ波又は類似のエネルギーに対して不活性である材利
から作られる。好適な材刺の例ＬＡ窒化ケイ素そして好
ましくは、炭素、例えば、グラフ？イトである。
炭化物層は薄くそしてー・般に厚さで２０ミクロン以１
・て・ある。好ましくは、この層のＪヴさは５ミクロン
以下である。この層はかくして成形表面のプロフィルに
緊密に従う。
炭化物層は好ましくは高融点金属、例えば、ヂタン、ハ
フニウム、ジルコニウム、モリブデン、タンタル等の炭
化物である。この層は好ましくは、最初に、例えば、蒸
発により、成形された表面の上に金属の層を沈着さピそ
してその後に炭素プラズマを含有する雰囲気に金属層を
露出させて金属を炭化物に変換させることによって形成
される。
ダイヤモンド又はダイヤモンド状フィルムはヨーロッパ
特許公開第０３４８０２６号に記載ざれるような化学蒸
着により炭化物層上で成長する。
この層は一般に性質上多結晶性である。
固体基材及び／又は炭化物層は機械加工、ミリング又は
腐食又はこれらの方法の組合わせにより除去できる。
本発明は大きな表面積を有しかつ薄いブ０フィル化ダイ
ヤモンド又はダイヤモンド状フィルムを生ずる。ダイヤ
モンド又はダイヤモンド状フィルムのＪ’７さＧ，！一
般に１００ミクロン以ドである。勿論、このフィルムは
主要表面をイイしそしてこの表面は一般に少なくとも１
０ＴｒＬＴｒＬ２の面積を有する。
このフィルム１１曲線、回旋等の種々の形状の何れかを
とることができる。
ダイψモンド又はダイヤモンド状フィルムは薄い炭化物
居に結合されたまま１７５すことができる。
この形ではこれは本質的に自立竹である。別法として、
この炭化物層は除去さ゛れで完全に自立性であるダイヤ
モンド又はダイヤモンド状フィルムを生ずる。
ここで本発明の具体化を添付図面に関連し【記載する。
これらの図面に言及すると、段階■〈第１図の（１）〉
には曲った、半円形の上方表面１２をＴｈ”Ｉるグラフ
ァイト基材１０が示される。段階ｎ　（′！：５１図の
（２））ではブータンの層１４が萌線表面１２の上に蒸
着される。代表的には、この居１４は５くクロン以下の
厚さを有する。この膚の薄さのために、これが表面１２
のブロノイルに緊密に従う。
チタン層は段階■（第１図の（３））で炭化チタンに変
換される。これはメタンと水素の混合物の存在で被覆さ
れた基材１０をマイクロ波に露出づることによって行な
われ、このメタンは混合物の容潰で１５から８０％、好
ましくは５０％を構成する。このメタンは分解して炭素
プラズマを生じ、これがチタンと反応して炭化チタンを
形成する。
次に、段階■（第１図の（４））で化学蒸着により基材
上にダイヤモンドフィルムを生ずる任意の公知法によっ
てダイヤモンドフィルム１６が炭化チタン層１４の上方
曲線表面１８上でｒｊ．艮する。
段階Ｖ〈第１図の（５）〉では、グラファイト兜材は機
械加工ざれ又は腐食されて薄い炭化チタン裏材１４の上
にダイヤモンドフィルム１６を残り。このダイヤモンド
フィルムは本質的に自立性である。炭化チタンＭ月は、
例えば、ミリング、プラズマ腐食又は化学温浸により＃
六されて完全に自立性であるダイヤモンドフィルムを生
ずることができる。
このダイヤモンドフィルムは代表的には１００ミクロン
以下の厚さを有しそしてその上方表面２０は代表的には
少なくとも１０ＴｒＬＴｒＬ２の面積を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図の１〜５は本発明の方法の具体例の種々の段階を
略示する。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）所望のプロフィルに成形された表面を有する固体
    基材を供すること、このプロフィル化表面の上に薄い炭
    化物層を生ずること、炭化物層上にダイヤモンド又はダ
    イヤモンド状フィルムを成長させることそして基材を除
    去すること、の諸工程を含む所望のプロフィルを有する
    ダイヤモンド又はダイヤモンド状フィルムを製造する方
    法。
  2. （２）炭化物層も除去される、請求項（１）による方法
    。
  3. （３）基材が固体炭素基材である、請求項（１）又は（
    ２）による方法。
  4. （４）基材がグラファイト基材である、請求項（３）に
    よる方法。
  5. （５）炭化物がチタン、ハフニウム、ジルコニウム、モ
    リブデン及びタンタルから選択される高融点金属の炭化
    物である、前記の請求項の何れかによる方法。
  6. （６）炭化物層が２０ミクロン以下の厚さを有する、前
    記の請求項の何れかによる方法。
  7. （７）炭化物層が５ミクロン以下の厚さを有する、前記
    の請求項の何れかによる方法。
  8. （８）固体基材及び／又は炭化物層が機械加工、ミリン
    グ、腐食及びこれらの組合わせから選択された方法によ
    り除去される、前記の請求項の何れかによる方法。
  9. （９）ダイヤモンド又はダイヤモンド状フィルムが化学
    蒸着により炭化物層上で成長される、前記の請求項の何
    れかによる方法。
JP2143281A 1989-05-31 1990-05-31 ダイヤモンド又はダイヤモンド状フィルムの製法 Pending JPH0397697A (ja)

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