JPH05194092A - Thin diamond film, its preparation and thermal head provided with the same thin diamond film - Google Patents

Thin diamond film, its preparation and thermal head provided with the same thin diamond film

Info

Publication number
JPH05194092A
JPH05194092A JP1079592A JP1079592A JPH05194092A JP H05194092 A JPH05194092 A JP H05194092A JP 1079592 A JP1079592 A JP 1079592A JP 1079592 A JP1079592 A JP 1079592A JP H05194092 A JPH05194092 A JP H05194092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
thin film
diamond thin
diamond film
thermal head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1079592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Baba
和夫 馬場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP1079592A priority Critical patent/JPH05194092A/en
Publication of JPH05194092A publication Critical patent/JPH05194092A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a thin diamond film having good surface properties, its preparation and a thermal head provided with the thin diamond film. CONSTITUTION:A substrate is dipped in an organic solvent solution of an alkylchlorosilane (according to a substrate dipping process 1) and passed through a substrate drying process (2) and a substrate annealing process (3) into a film forming process (4) to form the objective thin diamond film. Thereby an organic solution of an alkylchlorosilane is treated with an enzyme on the substrate surface prior to lamination of the thin diamond film and an alkyl group is bound to the substrate surface. As a result, the affinity between the alkyl group and a hydrocarbon compound which is a raw material for carrying out CVD method is increased and formation density of a diamond crystal nucleus is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗層,絶縁層ある
いは放熱層として形成されるダイヤモンド薄膜とその製
造方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘ
ッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diamond thin film formed as a wear resistant layer, an insulating layer or a heat dissipation layer, a method for manufacturing the same, and a thermal head having the diamond thin film.

【0002】[0002]

【従来の技術】エレクトロニクスの分野において、炭化
水素系原料を用いてCVD法として知られている気相成
長法で成膜した所謂水素化非晶質炭化薄膜は、しばしば
ダイヤモンド薄膜と呼ばれる。このダイヤモンド薄膜
は、硬度,熱伝導性および絶縁性などの優れた特性を有
するものであり、この特性を利用して種々の用途が考え
られているが、原料ガスや成膜時の条件によってその特
性や膜の表面性が変動する。
2. Description of the Related Art In the field of electronics, a so-called hydrogenated amorphous carbonized thin film formed by a vapor phase growth method known as a CVD method using a hydrocarbon material is often called a diamond thin film. This diamond thin film has excellent properties such as hardness, thermal conductivity, and insulating properties, and various uses are considered by utilizing these properties. However, depending on the raw material gas and the conditions during film formation, The characteristics and surface properties of the film change.

【0003】このような気相からの薄膜の成長方法とし
ては、熱フィラメントCVD法とプラズマCVD法の二
つが広く利用されている。ところで、この種のダイヤモ
ンド薄膜の作製方法においては、一般にダイヤモンド薄
膜を形成する基板面上における当該薄膜の成長開始に必
要な結晶核の発生密度が低く、得られるダイヤモンド薄
膜の表面性が悪いという問題があった。
As a method of growing such a thin film from the vapor phase, two methods, a hot filament CVD method and a plasma CVD method, are widely used. By the way, in the method for producing a diamond thin film of this kind, generally, the generation density of crystal nuclei necessary for starting the growth of the thin film on the substrate surface for forming the diamond thin film is low, and the surface property of the obtained diamond thin film is poor. was there.

【0004】上記の結晶核の発生密度を上げるために、
下地表面をダイヤモンド粉末などで傷をつけたり、フッ
酸で表面を荒らすなどの処理が行われているが、各の密
度を高くできても、当該表面に成膜したダイヤモンド薄
膜が鏡面に近いものを得ることはできなかった。また、
基板を鉱酸中で電界研磨して表面に無数の突起を形成さ
せ、さらにその表面を砥粒で傷つけ処理する方法(特開
平3−107460号公報)や、基板をメタン雰囲気で
処理し結晶核発生密度を増加させることが試みられてい
るが(小泉.他、「第4回マイクロエレクトロニクスシ
ンポジウム(MES’91)講演集」1991年5月.
pp217ー220)、成膜した薄膜の表面性という点
からは、十分ではない。
In order to increase the generation density of the above crystal nuclei,
Although treatments such as scratching the underlying surface with diamond powder or roughening the surface with hydrofluoric acid are performed, even if the density of each can be increased, the diamond thin film deposited on the surface should be close to the mirror surface. I couldn't get it. Also,
A method in which a substrate is subjected to electropolishing in mineral acid to form innumerable projections and the surface is scratched with abrasive grains (JP-A-3-107460), or the substrate is processed in a methane atmosphere to form crystal nuclei Attempts have been made to increase the generation density (Koizumi, et al., "4th Microelectronics Symposium (MES'91) Lecture Collection", May 1991.
pp217-220), the surface property of the formed thin film is not sufficient.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の技術においては、ダイヤモンド薄膜を成膜すべき基板
の表面状態を粗面加工して各の密度を高くしても、成膜
したダイヤモンド薄膜の表面状態を良好なものとするこ
とができないという問題があった。本発明の目的は、表
面性の良好なダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこ
のダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッドを提供する
ことにある。
As described above, according to the prior art, even if the surface condition of the substrate on which the diamond thin film is to be formed is roughened to increase the density of each, the formed diamond is formed. There is a problem that the surface condition of the thin film cannot be made good. An object of the present invention is to provide a diamond thin film having a good surface property, a method for producing the same, and a thermal head provided with this diamond thin film.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ダイヤモ
ンド薄膜の作成方法、特に成膜したダイヤモンド薄膜の
表面性の向上について鋭意研究を重ねた結果、結晶核の
発生密度を増加させて薄膜の表面性を格段に向上させる
手段を見出した。本発明は、上記目的を達成するため
に、CVD法等を用いる薄膜の気相成長を行う前の基板
を新規な方法で処理することによって結晶核発生密度を
増大させ、成膜後のダイヤモンド薄膜の表面性を向上さ
せたダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこのダイヤ
モンド薄膜を備えたサーマルヘッドを提供することを特
徴とするものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted earnest researches on a method of forming a diamond thin film, and in particular, on improving the surface property of the formed diamond thin film. As a result, the generation density of crystal nuclei is increased and the thin film is increased. We have found a means to significantly improve the surface properties of. In order to achieve the above object, the present invention increases the crystal nucleus generation density by processing a substrate before vapor phase growth of a thin film using a CVD method or the like by a new method, and forms a diamond thin film after film formation. And a method for producing the same, and a thermal head provided with this diamond thin film.

【0007】本発明により上記核発生密度を増大させる
ための具体的処理方法としては、ジアルキルジクロロシ
ランの有機溶媒溶液により基板の表面をアルキル基で覆
うことによりCVDの際の原料である炭化水素系原料と
基板表面との親和力を増加させ、このことによってダイ
ヤモンドの結晶核の発生密度を増大させるものである。
As a specific treatment method for increasing the nucleation density according to the present invention, a hydrocarbon-based material which is a raw material for CVD is used by covering the surface of the substrate with an alkyl group with an organic solvent solution of dialkyldichlorosilane. This increases the affinity between the raw material and the surface of the substrate, and thereby increases the generation density of diamond crystal nuclei.

【0008】すなわち、本発明は、アルキルクロロシラ
ンで処理してアルキル基で表面を覆った基板に、炭化水
素を原料とした成膜法で形成したことを特徴とし、表面
に酸素を有する基板上にダイヤモンド薄膜を成膜させる
ダイヤモンド薄膜の製造方法において、前記ダイヤモン
ド薄膜の成膜に先立って、酸素を有する基板の表面とア
ルキルクロロシラン(Rn Clm Si:n,mは1から
3の整数、かつn+m=4,Rはアルキル基Cx 2x+1
を示し、xは正の整数である)の有機溶液とを反応させ
て、上記基板表面にアルキル基を結合させる表面処理工
程と、前記基板に炭化水素を原料としたCVD法により
ダイヤモンド薄膜を成膜させる成膜工程と、を有するこ
とを特徴とする。
That is, the present invention is characterized in that it is formed by a film forming method using a hydrocarbon as a raw material on a substrate whose surface is treated with alkylchlorosilane and covered with an alkyl group. in the method for manufacturing a diamond thin film of depositing a diamond thin film, said prior to the deposition of the diamond film, the surface and the alkyl chlorosilane substrate having oxygen (R n Cl m Si: n , m is an integer from 1 to 3 and, n + m = 4, R is an alkyl group C x H 2x + 1
Where x is a positive integer), and a diamond thin film is formed on the substrate by a CVD method using a hydrocarbon as a raw material and a surface treatment step of binding an alkyl group to the substrate surface. And a film forming step of forming a film.

【0009】上記CVD法による成膜条件は、直流電
界:〜200V/cm,反応ガス圧力:20〜200T
orr,基板温度:800〜900°Cとする。また、
本発明は、複数の駆動電極と、前記駆動電極に対向して
形成した共通電極と、前記共通電極と前記駆動電極との
間に形成した発熱抵抗体と、少なくともこの発熱抵抗体
を複覆する酸素含む耐熱性保護層とを備えるサーマルヘ
ッドにおいて、前記耐熱性保護層の表面にアルキルクロ
ロシラン(Rn Clm Si:n,mは1から3の整数、
かつn+m=4,Rはアルキル基Cx 2x+1を示し、x
は正の整数である)の有機溶液を反応させることによ
り、前記表面にアルキル基を結合させた後に炭化水素を
原料としたCVD法により成膜したダイヤモンド薄膜か
らなる耐摩耗層を備えたことを特徴とする。
The film forming conditions by the above CVD method are as follows: DC electric field: ~ 200V / cm, reaction gas pressure: 20 ~ 200T.
orr, substrate temperature: 800 to 900 ° C. Also,
According to the present invention, a plurality of drive electrodes, a common electrode formed so as to face the drive electrode, a heating resistor formed between the common electrode and the driving electrode, and at least the heating resistor are covered. In a thermal head including a heat-resistant protective layer containing oxygen, alkylchlorosilane (R n Cl m Si: n, m is an integer of 1 to 3) is formed on the surface of the heat-resistant protective layer.
And n + m = 4, R represents an alkyl group C x H 2x + 1 , x
Is a positive integer), and a wear resistant layer composed of a diamond thin film formed by a CVD method using a hydrocarbon as a raw material after the alkyl group is bonded to the surface is reacted. Characterize.

【0010】なお、アルキルクロロシランの有機溶媒は
特に限定されるものではなく、アルキルクロロシランが
溶解するものであればよい。そして、CVD法における
ダイヤモンド薄膜の原料はメタンを主流とする。
The organic solvent for the alkylchlorosilane is not particularly limited as long as it can dissolve the alkylchlorosilane. And, as a raw material of the diamond thin film in the CVD method, methane is mainly used.

【0011】[0011]

【作用】上記した本発明の構成により、ダイヤモンド薄
膜の積層に先立ってアルキルクロロシランの有機溶液と
基板表面の酵素とを反応させこの基板表面にアルキル基
を結合させることで、このアルキル基とCVD法の原料
である炭化水素化合物との親和力が増大し、ダイヤモン
ド結晶核発生密度が増加する。
According to the above-described structure of the present invention, the organic solution of alkylchlorosilane is reacted with the enzyme on the substrate surface to bond the alkyl group to the substrate surface prior to the lamination of the diamond thin film, and the alkyl group and the CVD method. The affinity with the hydrocarbon compound, which is the raw material, increases, and the diamond crystal nucleus generation density increases.

【0012】そして、サーマルヘッドの耐摩耗層として
上記した作成方法によるダイヤモンド薄膜を耐熱性保護
層の上層に形成することによって、表面潤滑性に優れた
耐摩耗層を得ることができ、サーマルヘッドの寿命を飛
躍的に向上させることができる。
By forming the diamond thin film as the wear-resistant layer of the thermal head on the upper layer of the heat-resistant protective layer, a wear-resistant layer having excellent surface lubricity can be obtained. The life can be dramatically improved.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明によるダイヤモンド薄膜の作成
方法の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図1は
本発明によるダイヤモンド薄膜の作成方法を説明する工
程図であって、1は処理液への基板浸漬工程、2は基板
乾燥工程、3は基板のアニール工程、4は基板への成膜
工程であり、工程1〜3は基板の前処理工程である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for producing a diamond thin film according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a process diagram for explaining a method for forming a diamond thin film according to the present invention, in which 1 is a substrate dipping process in a processing liquid, 2 is a substrate drying process, 3 is a substrate annealing process, and 4 is a film formation on a substrate. Steps 1 to 3 are substrate pretreatment steps.

【0014】同図において、まず、表面に自然酸化膜が
形成された珪素(Si)基板に対し以下の処理を行う。処理液の調整 ジメチルジクロロシラン・・・・・2%。 ベンゼン・・・・・・・・・・・98%。
In the figure, first, the following processing is performed on a silicon (Si) substrate having a natural oxide film formed on its surface. Preparation of treatment liquid Dimethyldichlorosilane: 2%. Benzene: 98%.

【0015】基板の前処理 上記のように調整した処理液に基板を浸漬し、2時間放
置する。・・・・・・基板浸漬工程(1) その後上記処理液中から基板を引き上げて80°Cで1
5分乾燥する。・・・・・・基板乾燥工程(2) 乾燥した基板を200°Cで1時間のアニールをおこな
う。
[0015] The substrate was immersed in adjusted treatment solution as pretreatment above substrate and left to stand for 2 hours. --- Substrate soaking step (1) After that, pull out the substrate from the above treatment liquid and perform 1
Dry for 5 minutes. --- Substrate drying step (2) Anneal the dried substrate at 200 ° C for 1 hour.

【0016】・・・・基板アニール工程(3) 上記の処理によって、基板表面の珪素(Si)と結合し
た水酸基(−OH)あるいは酸素原子(O)はジメチル
ジクロロシラン中の珪素と完全に反応し、基板表面には
珪素と結合したメチル基(CH3 )だけが存在するよう
になる。上記の反応は以下の。反応式に示したように起
こると考えられる。
Substrate annealing step (3) By the above treatment, the hydroxyl group (-OH) or oxygen atom (O) bonded to silicon (Si) on the substrate surface completely reacts with silicon in dimethyldichlorosilane. Then, only the methyl group (CH 3 ) bonded to silicon is present on the surface of the substrate. The above reaction is as follows. It is considered to occur as shown in the reaction formula.

【0017】 2- Si- OH+(CH3 2 Cl2 Si→ ( -Si -O- )2 Si(CH3 2 +2HCl成膜処理 こうして処理した基板上へのダイヤモンド薄膜の成長方
法としては、熱フィラメントCVD法とプラズマCVD
法の二つが広く使用されている。
2-Si-OH + (CH 3 ) 2 Cl 2 Si → (-Si-O-) 2 Si (CH 3 ) 2 + 2HCl film-forming treatment As a method for growing a diamond thin film on the substrate thus treated, Hot filament CVD method and plasma CVD
Two of the laws are widely used.

【0018】本実施例では結晶核発生密度をより高くす
るために直流放電による直流CVD法を採用した。図2
は本実施例に用いる直流CVD成膜装置の概略構成図で
あって、20はCVDチャンバー、21は陰極、22は
陽極、23は陰極と陽極間に形成されるプラズマ領域、
24は成膜される基板、25は観察窓、26は直流電
源、27は反応ガス導入管、28は反応ガスの排気管で
ある。
In this embodiment, the direct current CVD method using direct current discharge is adopted in order to increase the density of crystal nucleus generation. Figure 2
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a DC CVD film forming apparatus used in this embodiment, 20 is a CVD chamber, 21 is a cathode, 22 is an anode, 23 is a plasma region formed between the cathode and the anode,
24 is a substrate on which a film is formed, 25 is an observation window, 26 is a DC power supply, 27 is a reaction gas introduction pipe, and 28 is a reaction gas exhaust pipe.

【0019】同図において、陽極22には基板24が載
置されており、この基板24は図示しない加熱手段によ
り独立に加熱できるようになっている。陽極22と陰極
21の間の距離は2〜3cmであり、陰極21はダイヤ
モンド薄膜の成膜中に1000°C〜1200°Cに加
熱される。この加熱温度は陰極21の表面に無定形炭素
の付着を避け、放電を安定させるために必要とするもの
である。
In the figure, a substrate 24 is placed on the anode 22, and the substrate 24 can be independently heated by a heating means (not shown). The distance between the anode 22 and the cathode 21 is 2-3 cm, and the cathode 21 is heated to 1000 ° C to 1200 ° C during the formation of the diamond thin film. This heating temperature is necessary in order to avoid the deposition of amorphous carbon on the surface of the cathode 21 and stabilize the discharge.

【0020】反応ガス導入管27からCVDチャンバー
20内に導入される反応ガスは、水素(H2 )にメタン
(CH4 )を0・5%〜2%添加したものを用いる。直
流電源26から陰極21印加する直流電圧により反応ガ
スに放電が起こり、当該陰極21と陽極22の間にプラ
ズマが発生する。この放電中の反応ガス圧力は50To
rr程度とする。
The reaction gas introduced from the reaction gas introducing pipe 27 into the CVD chamber 20 is hydrogen (H 2 ) containing 0.5% to 2% of methane (CH 4 ). The reaction gas is discharged by the DC voltage applied from the DC power supply 26 to the cathode 21, and plasma is generated between the cathode 21 and the anode 22. The reaction gas pressure during this discharge is 50 To
It is about rr.

【0021】なお、基板24の温度は赤外線放射温度計
でモニターし、800°C〜900°Cの範囲でダイヤ
モンド膜の着膜を行う。このようにして着膜されたダイ
ヤモンド薄膜は、1μmの厚みに対してその表面の凸凹
は20nm程度となり、極めて表面平滑性に優れたもの
となる。本実施例では、基板処理液であるアルキルクロ
ロシランとして、ジメチルジクロロシランを用いたが、
これに限定されるものではなく、ジエチルジクロロシラ
ンをはじめ、一般にRn Clm Si(Rはアルキル基、
n,mは1から3の整数、n+m=4)で表されるアル
キルクロロシランを広く用いることができる。
The temperature of the substrate 24 is monitored by an infrared radiation thermometer, and the diamond film is deposited in the range of 800 ° C to 900 ° C. The diamond thin film thus deposited has a surface irregularity of about 20 nm for a thickness of 1 μm, which is extremely excellent in surface smoothness. In this example, dimethyldichlorosilane was used as the alkylchlorosilane that was the substrate treatment liquid.
The present invention is not limited to this, and is generally R n Cl m Si (R is an alkyl group, including diethyldichlorosilane,
n and m are integers from 1 to 3, and alkylchlorosilane represented by n + m = 4) can be widely used.

【0022】次に、本発明のダイヤモンド薄膜の成膜方
法を応用したサーマルヘッドの製作方法の一実施例につ
いて説明する。図3は本発明によりダイヤモンド薄膜の
成膜方法を用いて耐熱保護層上に耐摩耗層を形成したサ
ーマルヘッドの要部構造図であって、31はガラスある
いはセラミックス等からなる絶縁基板、32はガラス蓄
熱層、33は共通電極、34は個別電極、35は発熱抵
抗体、36はガラス等からなる耐熱保護層、37はダイ
ヤモンド薄膜よりなる耐摩耗層である。
Next, an embodiment of a method of manufacturing a thermal head to which the diamond thin film forming method of the present invention is applied will be described. FIG. 3 is a structural diagram of a main part of a thermal head in which a wear-resistant layer is formed on a heat-resistant protective layer by using the method for forming a diamond thin film according to the present invention. 31 is an insulating substrate made of glass or ceramics, and 32 is an insulating substrate. A glass heat storage layer, 33 is a common electrode, 34 is an individual electrode, 35 is a heating resistor, 36 is a heat resistant protective layer made of glass or the like, and 37 is a wear resistant layer made of a diamond thin film.

【0023】同図において、発熱抵抗体35上を覆う耐
熱保護層36の表面に形成される耐摩耗層として本発明
によるダイヤモンド薄膜37が形成される。このダイヤ
モンド薄膜37を設けることにより、表面平滑性に優れ
た耐摩耗層をもつ長寿命のサーマルヘッドが得られる。
図4〜図7は本発明によるサーマルヘッドの製作方法を
説明する工程説明図であって、図3と同一符号は同一部
分に対応する。
In the figure, a diamond thin film 37 according to the present invention is formed as a wear resistant layer formed on the surface of the heat resistant protective layer 36 covering the heating resistor 35. By providing this diamond thin film 37, it is possible to obtain a long-life thermal head having a wear-resistant layer having excellent surface smoothness.
4 to 7 are process explanatory views for explaining the method of manufacturing the thermal head according to the present invention, and the same reference numerals as those in FIG. 3 correspond to the same portions.

【0024】まず、図4に示したように、アルミナ等の
絶縁材料からなる絶縁基板31を用意する。この絶縁基
板31の表面にガラス系材料からなるガラスペーストを
塗布し、焼成して、ガラス蓄熱層32を被着する。次
に、例えば金(Au)を主成分とする金属有機物ペース
ト(メタロオーガニック金ペースト)をべた印刷し、こ
れを焼成して金導体膜を形成する。この金導体膜上にフ
ォトレジストを塗布、乾燥し、これをフォトマスクを介
して露光、現像して不要部分の金導体膜を露出させる。
露出させた金導体膜にたいして、たとえばヨウ素ーヨウ
化カリウム水溶液によりエッチングをおこない共通電極
33と個別電極34を得る。
First, as shown in FIG. 4, an insulating substrate 31 made of an insulating material such as alumina is prepared. A glass paste made of a glass-based material is applied to the surface of the insulating substrate 31 and baked to deposit the glass heat storage layer 32. Next, for example, a metal organic paste (metalloorganic gold paste) containing gold (Au) as a main component is solid-printed and fired to form a gold conductor film. A photoresist is applied onto the gold conductor film, dried, and then exposed and developed through a photomask to expose unnecessary portions of the gold conductor film.
The exposed gold conductor film is etched with, for example, an iodine-potassium iodide aqueous solution to obtain a common electrode 33 and an individual electrode 34.

【0025】図5に示したように、上記図4の工程で形
成した共通電極33と個別電極34を横断して、酸化ル
テニウム系厚膜抵抗ペーストを帯状に印刷し、これを1
30°Cで乾燥してから800°Cのピーク温度で焼成
することにより抵抗体35を形成する。次に、図6に示
したように、上記抵抗体35と、共通電極33と個別電
極34の配線パッド部分(図示せず)を除いた全体をお
おって、ガラスペーストを400メッシュスクリーンで
印刷して800どC程度のピーク温度で焼成することに
より、ガラス保護層36を形成する。
As shown in FIG. 5, a ruthenium oxide-based thick film resistor paste is printed in a strip shape across the common electrode 33 and the individual electrode 34 formed in the step of FIG.
The resistor 35 is formed by drying at 30 ° C. and firing at a peak temperature of 800 ° C. Next, as shown in FIG. 6, a glass paste is printed on a 400-mesh screen by covering the whole of the resistor 35 and the common electrode 33 and the individual electrodes 34 excluding the wiring pad portions (not shown). The glass protective layer 36 is formed by firing at a peak temperature of about 800 ° C.

【0026】最後に、図7に示したように、このガラス
保護層36を2%ジメチルジクロロシランのベンゼン溶
液で浸せきし、60分放置後、80°Cで15分、さら
に200°Cで1時間乾燥させる。その後、直流放電プ
ラズマCVDによって0.5μmのダイヤモンド薄膜を
形成する。上記の工程で成膜したこのサーマルヘッドの
耐摩耗層37は、通常の30km走行テストにおいて、
測定限界以下の摩耗しか観測されなかった。これによ
り、耐摩耗性に優れ、かつ表面平滑性を向上させたサー
マルヘッドを得ることができた。
Finally, as shown in FIG. 7, the glass protective layer 36 was dipped in a benzene solution of 2% dimethyldichlorosilane, left for 60 minutes, then left at 80 ° C. for 15 minutes, and then at 200 ° C. for 1 minute. Let dry for an hour. Then, a 0.5 μm diamond thin film is formed by DC discharge plasma CVD. The wear-resistant layer 37 of the thermal head formed in the above step was
Only wear below the measurement limit was observed. As a result, a thermal head having excellent wear resistance and improved surface smoothness could be obtained.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
成膜すべき基板表面をアルキルクロロシランで処理した
のち、CVD法によりダイヤモンド薄膜を形成すること
で、エレクトロニクスの分野で絶縁層、熱伝導層や耐摩
耗層として用いることのできる緻密で表面性が良好なダ
イヤモンド薄膜を容易に作製することができる。
As described above, according to the present invention,
By treating the substrate surface to be formed with alkylchlorosilane and then forming a diamond thin film by the CVD method, it can be used as an insulating layer, heat conduction layer or wear resistant layer in the electronics field, and it has a dense and good surface property. A simple diamond thin film can be easily manufactured.

【0028】ダイヤモンド結晶核の発生密度が増加する
ことで、緻密で表面平滑性が良好なダイヤモンド薄膜を
形成できる。また、このダイヤモンド膜をサーマルヘッ
ドの保護膜上に形成したことでサーマルヘッドの耐摩耗
性が格段に向上し、その寿命が飛躍的に増大する。
By increasing the generation density of diamond crystal nuclei, it is possible to form a dense diamond thin film having good surface smoothness. Further, by forming this diamond film on the protective film of the thermal head, the wear resistance of the thermal head is remarkably improved, and the life thereof is dramatically increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明によるダイヤモンド薄膜の作成方法の
一例を説明する概略工程図である。
FIG. 1 is a schematic process diagram illustrating an example of a method for producing a diamond thin film according to the present invention.

【図2】 本発明の本実施例に用いる直流CVD成膜装
置の一例を説明する概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a DC CVD film forming apparatus used in this embodiment of the present invention.

【図3】 本発明によりダイヤモンド薄膜の成膜方法を
用いて耐熱保護層上に耐摩耗層を形成したサーマルヘッ
ドの一例を説明する要部構造図である。
FIG. 3 is a structural diagram of a main part for explaining an example of a thermal head in which a wear resistant layer is formed on a heat resistant protective layer by using the method for forming a diamond thin film according to the present invention.

【図4】 本発明によるサーマルヘッドの製作方法を説
明する部分工程の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a partial process for explaining a method of manufacturing a thermal head according to the present invention.

【図5】 本発明によるサーマルヘッドの製作方法を説
明する部分工程の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a partial process for explaining a method of manufacturing a thermal head according to the present invention.

【図6】 本発明によるサーマルヘッドの製作方法を説
明する部分工程の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a partial process for explaining a method of manufacturing a thermal head according to the present invention.

【図7】 本発明によるサーマルヘッドの製作方法を説
明する部分工程の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a partial process for explaining a method of manufacturing a thermal head according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板浸漬工程 2 基板乾燥工程 3 基板アニー
ル工程 4 成膜工程20 成膜チャンバー 21 陰
極 22 陽極 23 プラズマ発生領域24 基板
25 観察窓 26 直流電源 27 反応ガス導入管
28 反応ガス排気管 31 サーマルヘッドの絶縁
基板 32 ガラス蓄熱層 33共通電極 34 個別
電極 35 発熱抵抗体 36 ガラス保護層 37
ダイヤモンド薄膜からなる耐摩耗層
1 Substrate soaking step 2 Substrate drying step 3 Substrate annealing step 4 Deposition step 20 Deposition chamber 21 Cathode 22 Anode 23 Plasma generation region 24 Substrate
25 Observation Window 26 DC Power Supply 27 Reactive Gas Introducing Tube 28 Reactive Gas Exhaust Tube 31 Insulating Substrate of Thermal Head 32 Glass Heat Storage Layer 33 Common Electrode 34 Individual Electrode 35 Heating Resistor 36 Glass Protecting Layer 37
Wear resistant layer consisting of diamond thin film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23C 16/02 7325−4K 16/26 7325−4K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location C23C 16/02 7325-4K 16/26 7325-4K

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルキルクロロシランで処理してアルキ
ル基で表面を覆った基板に、炭化水素を原料とした成膜
法で形成したことを特徴とするダイヤモンド薄膜。
1. A diamond thin film formed on a substrate, which is treated with alkylchlorosilane and whose surface is covered with an alkyl group, by a film forming method using hydrocarbon as a raw material.
【請求項2】 表面に酸素を有する基板上にダイヤモン
ド薄膜を成膜させるダイヤモンド薄膜の製造方法におい
て、 前記ダイヤモンド薄膜の成膜に先立って、酸素を有する
基板の表面とアルキルクロロシラン(Rn Clm Si:
n,mは1から3の整数、かつn+m=4,Rはアルキ
ル基Cx 2x+1を示し、xは正の整数である)の有機溶
液とを反応させて、上記基板表面にアルキル基を結合さ
せる表面処理工程と、 前記基板に炭化水素を原料としたCVD法によりダイヤ
モンド薄膜を成膜させる成膜工程と、 を有することを特徴とするダイヤモンド薄膜の製造方
法。
2. A method for producing a diamond thin film, comprising forming a diamond thin film on a substrate having oxygen on its surface, wherein the surface of the substrate having oxygen and alkyl chlorosilane (R n Cl m Si:
n and m are integers from 1 to 3, and n + m = 4, R represents an alkyl group C x H 2x + 1 , and x is a positive integer. A method for producing a diamond thin film, comprising: a surface treatment step of bonding a group; and a film forming step of forming a diamond thin film on the substrate by a CVD method using hydrocarbon as a raw material.
【請求項3】複数の駆動電極と、前記駆動電極に対向し
て形成した共通電極と、前記共通電極と前記駆動電極と
の間に形成した発熱抵抗体と、少なくともこの発熱抵抗
体を複覆する酸素含む耐熱性保護層とを備えるサーマル
ヘッドにおいて、 前記耐熱性保護層の表面にアルキルクロロシラン(Rn
Clm Si:n,mは1から3の整数、かつn+m=
4,Rはアルキル基Cx 2x+1を示し、xは正の整数で
ある)の有機溶液を反応させることにより、前記表面に
アルキル基を結合させた後に炭化水素を原料としたCV
D法により成膜したダイヤモンド薄膜からなる耐摩耗層
を備えたことを特徴とするサーマルヘッド。
3. A plurality of drive electrodes, a common electrode formed so as to face the drive electrodes, a heating resistor formed between the common electrode and the driving electrode, and at least this heating resistor is covered in plural layers. And a heat-resistant protective layer containing oxygen, wherein the surface of the heat-resistant protective layer is alkylchlorosilane (R n
Cl m Si: n, m is an integer from 1 to 3, and n + m =
4, R represents an alkyl group C x H 2x + 1 , and x is a positive integer), so that an alkyl group is bonded to the surface to cause CV to be a hydrocarbon-based raw material.
A thermal head comprising a wear resistant layer made of a diamond thin film formed by the D method.
JP1079592A 1992-01-24 1992-01-24 Thin diamond film, its preparation and thermal head provided with the same thin diamond film Pending JPH05194092A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1079592A JPH05194092A (en) 1992-01-24 1992-01-24 Thin diamond film, its preparation and thermal head provided with the same thin diamond film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1079592A JPH05194092A (en) 1992-01-24 1992-01-24 Thin diamond film, its preparation and thermal head provided with the same thin diamond film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05194092A true JPH05194092A (en) 1993-08-03

Family

ID=11760283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1079592A Pending JPH05194092A (en) 1992-01-24 1992-01-24 Thin diamond film, its preparation and thermal head provided with the same thin diamond film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05194092A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007238377A (en) * 2006-03-08 2007-09-20 Shin Etsu Chem Co Ltd Manufacturing method of base material for growing single crystal diamond
CN100404270C (en) * 2005-05-31 2008-07-23 哈尔滨工业大学 Amorphous diamond wear proof protective layer of heat-sensitive printing head and its preparing method
CN100435482C (en) * 2005-09-30 2008-11-19 哈尔滨工业大学 Amorphous diamond intensified frequency substrate of thin-film sound surface wave device and its preparing method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100404270C (en) * 2005-05-31 2008-07-23 哈尔滨工业大学 Amorphous diamond wear proof protective layer of heat-sensitive printing head and its preparing method
CN100435482C (en) * 2005-09-30 2008-11-19 哈尔滨工业大学 Amorphous diamond intensified frequency substrate of thin-film sound surface wave device and its preparing method
JP2007238377A (en) * 2006-03-08 2007-09-20 Shin Etsu Chem Co Ltd Manufacturing method of base material for growing single crystal diamond

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4895734A (en) Process for forming insulating film used in thin film electroluminescent device
JP2559700B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH07295409A (en) Heating/fixing device and manufacture thereof
US4690872A (en) Ceramic heater
CN103214274A (en) Graphene supported porous ceramic conductive material and preparation method thereof
EP1612040B1 (en) Inorganic-organic hybrid-film-coated stainless steel foil
JPH05194092A (en) Thin diamond film, its preparation and thermal head provided with the same thin diamond film
JP2866435B2 (en) Method for producing silicon carbide coating film
JPH0561774B2 (en)
JP2003247078A (en) Inorganic-organic hybrid film-coated stainless foil
CN1304638C (en) Process for preparing graphite surface anti oxidation coating material silicon carbide for nuclear reactor
JPH0679444B2 (en) Electric film
JP2002523331A (en) Method for producing an improved boron coating on graphite and articles obtained therefrom
JP2002097092A (en) Glassy carbon material coated with silicon carbide film and method for producing the same
JP3623938B2 (en) Manufacturing method of electrostatic chuck
JP3171027B2 (en) Aluminum oxide film and method for producing the same
JPS61128403A (en) Non-crystalline silicon based insulating material
JP2915750B2 (en) Ceramic heater with electrostatic chuck
JP3862864B2 (en) Ceramic heater
JPS6221868B2 (en)
JPH0692761A (en) Sic-cvd coated and si impregnated sic product and its manufacture
JPH089767B2 (en) Method for producing low resistance transparent conductive film
TWI232501B (en) Method of manufacturing electrothermal film
JPH01275745A (en) Silicon nitride thin film and its manufacture
JPH09235163A (en) Heat-treatment jig and production thereof