JPH049471A - ダイヤモンドの合成方法 - Google Patents
ダイヤモンドの合成方法Info
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- JPH049471A JPH049471A JP2112975A JP11297590A JPH049471A JP H049471 A JPH049471 A JP H049471A JP 2112975 A JP2112975 A JP 2112975A JP 11297590 A JP11297590 A JP 11297590A JP H049471 A JPH049471 A JP H049471A
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は各種切削工具やｍ械部品あるいは電子材料等に
、気相法によりダイヤモンドをコーティングする方法に
関する。
、気相法によりダイヤモンドをコーティングする方法に
関する。
本発明は、マイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いて基材表
面にダイヤモンドをコーティングする際、プラズマ内に
設置された基材近くに任意形状の導電性部材を配置して
、プラズマの一部を導電性部材に集中させることによっ
て、この導電性部材付近の基材表面におけるダイヤモン
ド析出効率を部分的に高めるというものである。
面にダイヤモンドをコーティングする際、プラズマ内に
設置された基材近くに任意形状の導電性部材を配置して
、プラズマの一部を導電性部材に集中させることによっ
て、この導電性部材付近の基材表面におけるダイヤモン
ド析出効率を部分的に高めるというものである。
この方法によって、ダイヤモンドコーティングの厚さを
部分的に調節できる様になり、従来のマイクロ波プラズ
マＣＶＤ法であれば、膜厚分布が発生していた様な場合
でも、均一なコーティングも可能となる。
部分的に調節できる様になり、従来のマイクロ波プラズ
マＣＶＤ法であれば、膜厚分布が発生していた様な場合
でも、均一なコーティングも可能となる。
従来のマイクロ波プラズマＣＶＤ法によるダイヤモンド
の合成法（特公昭６ｌ−３３２０）で用いられている合
成装置の代表例は第５図の通りであり、マグネトロン１
、導波管２、反応管３、スリーブ４、プランジャー５、
反応ガス導入装置６、排気ポンプ７で構成されている。
の合成法（特公昭６ｌ−３３２０）で用いられている合
成装置の代表例は第５図の通りであり、マグネトロン１
、導波管２、反応管３、スリーブ４、プランジャー５、
反応ガス導入装置６、排気ポンプ７で構成されている。
マグネトロンｌから発振されたマイクロ波は導波管２を
通り、数＋Ｔｏｒｒの反応ガス（例えばＣＨ。
通り、数＋Ｔｏｒｒの反応ガス（例えばＣＨ。
とＨ２の混合ガス）が導入されている反応管３に注がれ
、プランジャー５の調節によりプラズマ８が発生する。
、プランジャー５の調節によりプラズマ８が発生する。
この発生したプラズマ内に、基材支持台９で保持された
基材１０を設置することにより、ダイヤモンドのコーテ
ィングが行われる。
基材１０を設置することにより、ダイヤモンドのコーテ
ィングが行われる。
しかし、この方法により発生したプラズマは密度分布が
大きく、中心部は高密度、周辺部は低密度であるため、
大型の基板や立体形状の基材にダイヤモンドコーティン
グをした場合、ダイヤモンドの膜厚に分布やムラが発生
するという問題点があった。
大きく、中心部は高密度、周辺部は低密度であるため、
大型の基板や立体形状の基材にダイヤモンドコーティン
グをした場合、ダイヤモンドの膜厚に分布やムラが発生
するという問題点があった。
例えば、第３図に示す様に、大面積（例えば直径２ｉｎ
ｃｈ以上）の円板状の基板にダイヤモンドコーティング
すると、中心部は厚く周辺部は薄いという膜厚分布が生
しる。
ｃｈ以上）の円板状の基板にダイヤモンドコーティング
すると、中心部は厚く周辺部は薄いという膜厚分布が生
しる。
また、第４図に示す様に立体形状（例えば縦１゜、横１
．１．、高さ２ＩＪの四角柱）の基材表面にダイヤモン
ドコーティングすると、側面のダイヤモンド膜厚が、基
板支持台に近い部分程薄くなるという様な問題点があっ
た。
．１．、高さ２ＩＪの四角柱）の基材表面にダイヤモン
ドコーティングすると、側面のダイヤモンド膜厚が、基
板支持台に近い部分程薄くなるという様な問題点があっ
た。
上記の問題点を解決するために本発明では、マイクロ波
プラズマＣＶＤ法によ２り、基板表面にダイヤモンドを
気相合成する方法において、プラズマ中に設置された基
材近くに任意形状の導電性部材を配置して、該導電性部
材にプラズマの一部を集中させる。
プラズマＣＶＤ法によ２り、基板表面にダイヤモンドを
気相合成する方法において、プラズマ中に設置された基
材近くに任意形状の導電性部材を配置して、該導電性部
材にプラズマの一部を集中させる。
この導電性部材の形状を、従来、ダイヤモンド膜の膜厚
が薄くなっていた箇所の形状に応して任意に作成し、こ
れを基材のその箇所の近傍に配置すると、この導電性部
材の周囲乙こ集中したプラズマがダイヤモンド析出反応
を促進するため、この箇所での析出速度が高まり、膜厚
分布やムラの発生を防止することができる。
が薄くなっていた箇所の形状に応して任意に作成し、こ
れを基材のその箇所の近傍に配置すると、この導電性部
材の周囲乙こ集中したプラズマがダイヤモンド析出反応
を促進するため、この箇所での析出速度が高まり、膜厚
分布やムラの発生を防止することができる。
（実施例）
以下、凹面に基づいて本発明の詳細な説明する。
〔実施例１〕
第１図は大面積の基板表面に均一な膜厚のダイヤモンド
コーティングを行う場合の一つの実施例を示すものであ
る。装置の基本構成は、従来の合成装置（第５図）と同
様であるが、導電性部材が設けられている点が異なる。
コーティングを行う場合の一つの実施例を示すものであ
る。装置の基本構成は、従来の合成装置（第５図）と同
様であるが、導電性部材が設けられている点が異なる。
第１図ｉａ１図に示す様に、基材支持台９上に設置され
た大面積基板１２（例えば、φ２１ｎｃｈのＳｉウェハ
ー）の上方に、円形リング状の導電性部材１４が適当な
距離（例えば、２〜ｌｏｗ）を隔てて配置される。この
導電性部材１４の支持は、絶縁性支持棒１５によってな
される。
た大面積基板１２（例えば、φ２１ｎｃｈのＳｉウェハ
ー）の上方に、円形リング状の導電性部材１４が適当な
距離（例えば、２〜ｌｏｗ）を隔てて配置される。この
導電性部材１４の支持は、絶縁性支持棒１５によってな
される。
基材全体を取り囲んでいるプラズマ１６の一部がこの導
電性部材１４に集中して局所的なプラズマ１７を発生す
るため、このプラズマ１７の作用によって大面積基板１
２の外周部におけるダイヤモンド析出速度を、基板中心
部と同等レベルまで高めることができる。その結果、大
面積基板全体に均一な厚さのダイヤモンＦ＃１１ａをコ
ーティングすることが可能となる（第１山）図）。
電性部材１４に集中して局所的なプラズマ１７を発生す
るため、このプラズマ１７の作用によって大面積基板１
２の外周部におけるダイヤモンド析出速度を、基板中心
部と同等レベルまで高めることができる。その結果、大
面積基板全体に均一な厚さのダイヤモンＦ＃１１ａをコ
ーティングすることが可能となる（第１山）図）。
〔実施例２〕
第２図に立体形状の基材に均一な膜厚のダイヤモンドコ
ーティングを行う場合の一つの実施を示す。
ーティングを行う場合の一つの実施を示す。
第２ｆａｌＵ！ＪＬｙ）様に、基材支持台９上に設置さ
れた立体形状の基材１３（例えば、１１１ ｃｍ、横１
ａ、高さ２ｃＩ１１の超硬合金製の四角柱）の下部外周
を取り囲む位置に四角形の枠状の導電性部材１４を配置
する。
れた立体形状の基材１３（例えば、１１１ ｃｍ、横１
ａ、高さ２ｃＩ１１の超硬合金製の四角柱）の下部外周
を取り囲む位置に四角形の枠状の導電性部材１４を配置
する。
基材全体を取り囲んでいるプラズマ１６の一部がこの導
電性部材１４に集中して局所的なプラズマ１７を発生す
るため、このプラズマ１７の作用によって、導電性部材
近傍の基材表面でのダイヤモンド析出速度を高めること
ができる。その結果、立体形状基板の露出面全体に均一
な厚さのダイヤモンド膜１１ａをコーティングすること
が可能となる（第２ｆｂ）凹）。
電性部材１４に集中して局所的なプラズマ１７を発生す
るため、このプラズマ１７の作用によって、導電性部材
近傍の基材表面でのダイヤモンド析出速度を高めること
ができる。その結果、立体形状基板の露出面全体に均一
な厚さのダイヤモンド膜１１ａをコーティングすること
が可能となる（第２ｆｂ）凹）。
上述の如く本発明によれば、マイクロ波プラズマＣＶＤ
法によるダイヤモンドコーティングの際のダイヤモンド
析出速度を、基板−トの任意の位置で局所的に高めるこ
とが可能となり、コーティング膜厚の不均一やムラを解
消できる。
法によるダイヤモンドコーティングの際のダイヤモンド
析出速度を、基板−トの任意の位置で局所的に高めるこ
とが可能となり、コーティング膜厚の不均一やムラを解
消できる。
第１図、第２図はそれぞれ本発明の合成方法の一例の説
明図、第３図、第４図はそれぞれ従来の合成法の問題点
を説明する断面図、第５図は従来の合成法に基づく合成
装置の説明図である。 １・・・マグネトロン ２・・・導波管 ３・・・反応管 ４・・・スリーブ ５・・・プランジャー ６・・・反応ガス導入装置 ７・・・排気ポンプ ８・・・プラズマ ９・・・基材支持台 １０・・・基材 １１・・・厚さ不均一なダイヤモンド膜１１ａ・・厚さ
均一なダイヤモンド膜 １２・・・大面積基板 立体形状の基材 導電性部材 絶縁性支持棒 プラズマ 導電性部材に集中したプラズマ 以 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 動部 図 第 図（ａ） 第 図 図（ａ）
明図、第３図、第４図はそれぞれ従来の合成法の問題点
を説明する断面図、第５図は従来の合成法に基づく合成
装置の説明図である。 １・・・マグネトロン ２・・・導波管 ３・・・反応管 ４・・・スリーブ ５・・・プランジャー ６・・・反応ガス導入装置 ７・・・排気ポンプ ８・・・プラズマ ９・・・基材支持台 １０・・・基材 １１・・・厚さ不均一なダイヤモンド膜１１ａ・・厚さ
均一なダイヤモンド膜 １２・・・大面積基板 立体形状の基材 導電性部材 絶縁性支持棒 プラズマ 導電性部材に集中したプラズマ 以 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 動部 図 第 図（ａ） 第 図 図（ａ）
Claims (1)
- マイクロ波プラズマＣＶＤ法により、基材表面にダイヤ
モンドを気相合成する方法において、プラズマ中に設置
された基材近くに、任意形状の導電性部材を配置して、
該導電性部材にプラズマの一部を集中させたことを特徴
とするダイヤモンドの合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2112975A JPH049471A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ダイヤモンドの合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2112975A JPH049471A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ダイヤモンドの合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH049471A true JPH049471A (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=14600250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2112975A Pending JPH049471A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ダイヤモンドの合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH049471A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2486783A (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-27 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| US8859058B2 (en) | 2010-12-23 | 2014-10-14 | Element Six Limited | Microwave plasma reactors and substrates for synthetic diamond manufacture |
| US9637838B2 (en) | 2010-12-23 | 2017-05-02 | Element Six Limited | Methods of manufacturing synthetic diamond material by microwave plasma enhanced chemical vapor deposition from a microwave generator and gas inlet(s) disposed opposite the growth surface area |
| US10403477B2 (en) | 2010-12-23 | 2019-09-03 | Element Six Technologies Limited | Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| US11371147B2 (en) | 2010-12-23 | 2022-06-28 | Element Six Technologies Limited | Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2112975A patent/JPH049471A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2486783A (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-27 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| WO2012084657A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | Element Six Limited | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| GB2486783B (en) * | 2010-12-23 | 2014-02-12 | Element Six Ltd | A microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| JP2014506291A (ja) * | 2010-12-23 | 2014-03-13 | エレメント シックス リミテッド | 合成ダイヤモンド材料を製造するマイクロ波プラズマ反応器 |
| US8859058B2 (en) | 2010-12-23 | 2014-10-14 | Element Six Limited | Microwave plasma reactors and substrates for synthetic diamond manufacture |
| US9637838B2 (en) | 2010-12-23 | 2017-05-02 | Element Six Limited | Methods of manufacturing synthetic diamond material by microwave plasma enhanced chemical vapor deposition from a microwave generator and gas inlet(s) disposed opposite the growth surface area |
| US9738970B2 (en) | 2010-12-23 | 2017-08-22 | Element Six Limited | Microwave plasma reactors and substrates for synthetic diamond manufacture |
| US10403477B2 (en) | 2010-12-23 | 2019-09-03 | Element Six Technologies Limited | Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| US11371147B2 (en) | 2010-12-23 | 2022-06-28 | Element Six Technologies Limited | Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
| US11488805B2 (en) | 2010-12-23 | 2022-11-01 | Element Six Technologies Limited | Microwave plasma reactor for manufacturing synthetic diamond material |
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