JPH0812492A - 気相合成装置および気相合成方法 - Google Patents
気相合成装置および気相合成方法Info
- Publication number
- JPH0812492A JPH0812492A JP14135994A JP14135994A JPH0812492A JP H0812492 A JPH0812492 A JP H0812492A JP 14135994 A JP14135994 A JP 14135994A JP 14135994 A JP14135994 A JP 14135994A JP H0812492 A JPH0812492 A JP H0812492A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diamond
- carbon
- reaction furnace
- raw material
- substrate
- 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
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】安価かつ容易にダイヤモンド，ダイヤモンド状
炭素膜を得ることができるとともに、種々の形状材質の
基体にダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素を高速に析出
させることができ、さらにダイヤモンド，ダイヤモンド
状炭素の合成領域を拡大することができる気相合成装置
および気相合成方法を提供する。 【構成】ダイヤモンドおよびダイヤモンド状炭素のうち
少なくとも一種が析出される基体を収納する反応炉と、
この反応炉の外周に配置され前記反応炉内部に誘導性高
密度プラズマを発生させるパルス電磁コイルと、ダイヤ
モンドおよびダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種
を析出させうる原料ガスを前記反応炉内に導入する原料
ガス導入装置とを備えてなるものである。
炭素膜を得ることができるとともに、種々の形状材質の
基体にダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素を高速に析出
させることができ、さらにダイヤモンド，ダイヤモンド
状炭素の合成領域を拡大することができる気相合成装置
および気相合成方法を提供する。 【構成】ダイヤモンドおよびダイヤモンド状炭素のうち
少なくとも一種が析出される基体を収納する反応炉と、
この反応炉の外周に配置され前記反応炉内部に誘導性高
密度プラズマを発生させるパルス電磁コイルと、ダイヤ
モンドおよびダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種
を析出させうる原料ガスを前記反応炉内に導入する原料
ガス導入装置とを備えてなるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンドおよびダ
イヤモンド状炭素のうち少なくとも一種を合成するため
の気相合成装置および気相合成方法に関するものであ
る。
イヤモンド状炭素のうち少なくとも一種を合成するため
の気相合成装置および気相合成方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】ダイヤモンドは硬度、熱伝導性あるいは光
の透過性において優れた特性を示し、極めて有用な機能
材料として注目されている。特にエレクトロニクス分野
においてダイヤモンドを利用するに当たっては、気相合
成法を用いたダイヤモンド膜の合成技術が重要である。
の透過性において優れた特性を示し、極めて有用な機能
材料として注目されている。特にエレクトロニクス分野
においてダイヤモンドを利用するに当たっては、気相合
成法を用いたダイヤモンド膜の合成技術が重要である。
【０００３】ダイヤモンドの気相合成法としては、従来
炭化水素や炭素含有化合物の熱分解や化学反応を利用し
た種々の方法が知られている。例えば、高周波プラズマ
放電を利用する方法（特開昭５８−１３５１１７号公
報）、熱電子放射材料を利用する方法（特開昭５８−９
１１００号公報、特開昭６０−２２１３９５号公報）、
マイクロ波放電を利用する方法（特開昭５８−１１０４
９４号公報）等が挙げられている。これらの方法の特徴
は、数ｔｏｒｒから数十ｔｏｒｒの圧力下において水素
で数体積パーセントに希釈した炭素含有原料を分解し基
板上に析出させるものである。
炭化水素や炭素含有化合物の熱分解や化学反応を利用し
た種々の方法が知られている。例えば、高周波プラズマ
放電を利用する方法（特開昭５８−１３５１１７号公
報）、熱電子放射材料を利用する方法（特開昭５８−９
１１００号公報、特開昭６０−２２１３９５号公報）、
マイクロ波放電を利用する方法（特開昭５８−１１０４
９４号公報）等が挙げられている。これらの方法の特徴
は、数ｔｏｒｒから数十ｔｏｒｒの圧力下において水素
で数体積パーセントに希釈した炭素含有原料を分解し基
板上に析出させるものである。
【０００４】また、直流プラズマジェットを利用する方
法（特開昭６３−２７０３９３号公報）、大気圧パルス
放電を利用する方法（特開平３−５４１９６号公報）に
おいては大気圧付近の圧力で合成を行うものである。
法（特開昭６３−２７０３９３号公報）、大気圧パルス
放電を利用する方法（特開平３−５４１９６号公報）に
おいては大気圧付近の圧力で合成を行うものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
高周波プラズマ放電、熱電子放射材料、マイクロ波放電
を利用する方法では、ダイヤモンドの合成速度が数μｍ
／ｈ以下であり、１０μｍ以上のダイヤモンド被覆部材
を作製する場合には製造コストが増加するという問題が
あった。また、ダイヤモンドの合成領域がごく狭い領域
（直径１ｃｍ以下）に限定されるという問題があった。
高周波プラズマ放電、熱電子放射材料、マイクロ波放電
を利用する方法では、ダイヤモンドの合成速度が数μｍ
／ｈ以下であり、１０μｍ以上のダイヤモンド被覆部材
を作製する場合には製造コストが増加するという問題が
あった。また、ダイヤモンドの合成領域がごく狭い領域
（直径１ｃｍ以下）に限定されるという問題があった。
【０００６】上記直流プラズマジェットを利用する方法
では、高周波プラズマ放電等よりもダイヤモンドの合成
速度を向上させることができるが、例えば、合成速度を
数十μｍ／ｈまで上げると、基板が高温の熱プラズマに
曝されるため、基板の温度制御が困難で膜の均一性が悪
化するとともに、均一な膜厚を得ることが困難であっ
た。このため、ダイヤモンド合成後の膜表面の研削，研
磨工程においてそれなりの設備や労力が必要となるとい
う問題があった。
では、高周波プラズマ放電等よりもダイヤモンドの合成
速度を向上させることができるが、例えば、合成速度を
数十μｍ／ｈまで上げると、基板が高温の熱プラズマに
曝されるため、基板の温度制御が困難で膜の均一性が悪
化するとともに、均一な膜厚を得ることが困難であっ
た。このため、ダイヤモンド合成後の膜表面の研削，研
磨工程においてそれなりの設備や労力が必要となるとい
う問題があった。
【０００７】プラズマ発生領域を拡げてダイヤモンドの
合成領域を拡大して、均一なダイヤモンド膜を得ること
ができる方法が、例えば、「ダイヤモンド・アンド・リ
レイテッド・マテリアルズ」２、（１９９３）、１４０
２に記載されている。しかしながら、この方法では、複
数のプラズマトーチを設置するなど、装置が複雑であ
り、かつ装置が高価になるという問題があった。
合成領域を拡大して、均一なダイヤモンド膜を得ること
ができる方法が、例えば、「ダイヤモンド・アンド・リ
レイテッド・マテリアルズ」２、（１９９３）、１４０
２に記載されている。しかしながら、この方法では、複
数のプラズマトーチを設置するなど、装置が複雑であ
り、かつ装置が高価になるという問題があった。
【０００８】さらに、大気圧パルス放電を利用する方法
では、導電性基体を一方の電極とし、これと対向する電
極との間の空間を予め予備電離させ、対向電極に高圧の
パルスを印加させることによって大気圧下で安定かつ広
い範囲にグロー放電を発生させ、そこに原料となる炭素
含有物質を導入するため、ダイヤモンドを析出させる基
体が導電性のものに限定されるとともに、基体形状も電
極形状のみに限定されるという問題があった。
では、導電性基体を一方の電極とし、これと対向する電
極との間の空間を予め予備電離させ、対向電極に高圧の
パルスを印加させることによって大気圧下で安定かつ広
い範囲にグロー放電を発生させ、そこに原料となる炭素
含有物質を導入するため、ダイヤモンドを析出させる基
体が導電性のものに限定されるとともに、基体形状も電
極形状のみに限定されるという問題があった。
【０００９】本発明の目的は、安価にかつ容易にダイヤ
モンド，ダイヤモンド状炭素膜を得ることができるとと
もに、種々の形状材質の基体にダイヤモンド，ダイヤモ
ンド状炭素を高速で析出させることができ、さらにダイ
ヤモンド，ダイヤモンド状炭素の合成領域を拡大するこ
とができる気相合成装置および気相合成方法を提供する
ことを目的とする。
モンド，ダイヤモンド状炭素膜を得ることができるとと
もに、種々の形状材質の基体にダイヤモンド，ダイヤモ
ンド状炭素を高速で析出させることができ、さらにダイ
ヤモンド，ダイヤモンド状炭素の合成領域を拡大するこ
とができる気相合成装置および気相合成方法を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【問題点を解決するための手段】本発明の気相合成装置
は、ダイヤモンドおよびダイヤモンド状炭素のうち少な
くとも一種が析出する基体を収納する反応炉と、この反
応炉の外周に配置され前記反応炉内部に誘導性高密度プ
ラズマを発生させるパルス電磁コイルと、ダイヤモンド
およびダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種を析出
させうる原料ガスを前記反応炉内に導入する原料ガス導
入装置とを備えてなるものである。
は、ダイヤモンドおよびダイヤモンド状炭素のうち少な
くとも一種が析出する基体を収納する反応炉と、この反
応炉の外周に配置され前記反応炉内部に誘導性高密度プ
ラズマを発生させるパルス電磁コイルと、ダイヤモンド
およびダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種を析出
させうる原料ガスを前記反応炉内に導入する原料ガス導
入装置とを備えてなるものである。
【００１１】また、本発明の気相合成方法は、反応炉の
外周に配置されたパルス電磁コイルにより前記反応炉内
部に誘導性高密度プラズマを発生させるとともに、ダイ
ヤモンドおよびダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一
種を析出させうる原料ガスを、原料ガス導入装置により
前記反応炉内に導入し、前記反応炉内に収納された基体
にダイヤモンドおよびダイヤモンド状炭素のうち少なく
とも一種を析出させる方法である。
外周に配置されたパルス電磁コイルにより前記反応炉内
部に誘導性高密度プラズマを発生させるとともに、ダイ
ヤモンドおよびダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一
種を析出させうる原料ガスを、原料ガス導入装置により
前記反応炉内に導入し、前記反応炉内に収納された基体
にダイヤモンドおよびダイヤモンド状炭素のうち少なく
とも一種を析出させる方法である。
【００１２】
【作用】本発明の気相合成装置では、ダイヤモンドおよ
びダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種の原料ガス
を原料ガス導入装置により反応炉内に導入するととも
に、反応炉の外周に配置されたパルス電磁コイルにより
反応炉内部に誘導性高密度プラズマを発生させ、これに
より、反応炉内に収納された基体にダイヤモンドおよび
ダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種を析出させ
る。
びダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種の原料ガス
を原料ガス導入装置により反応炉内に導入するととも
に、反応炉の外周に配置されたパルス電磁コイルにより
反応炉内部に誘導性高密度プラズマを発生させ、これに
より、反応炉内に収納された基体にダイヤモンドおよび
ダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種を析出させ
る。
【００１３】誘導性高密度プラズマを発生させる場合の
１パルス当たりの投入エネルギーは数十Ｊで投入時間が
１〜１０μｓであり、ピークパワーが数ＭＷ〜数十ＭＷ
となり、ダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素を合成する
のに必要な励起種密度を大幅に向上することができる。
即ち、高密度プラズマを瞬間的に生成させ、放電後のア
フターグローにおいて、ダイヤモンド合成に必要な、例
えばメチルラジカル等の大量の励起種を生成させること
が可能であるため、種々の形状材質の基体にダイヤモン
ド膜，ダイヤモンド状炭素を高速で析出させることがで
きる。
１パルス当たりの投入エネルギーは数十Ｊで投入時間が
１〜１０μｓであり、ピークパワーが数ＭＷ〜数十ＭＷ
となり、ダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素を合成する
のに必要な励起種密度を大幅に向上することができる。
即ち、高密度プラズマを瞬間的に生成させ、放電後のア
フターグローにおいて、ダイヤモンド合成に必要な、例
えばメチルラジカル等の大量の励起種を生成させること
が可能であるため、種々の形状材質の基体にダイヤモン
ド膜，ダイヤモンド状炭素を高速で析出させることがで
きる。
【００１４】また、パルス放電であるため、瞬間的に高
密度グロープラズマを生成させることが可能であり、ダ
イヤモンド，ダイヤモンド状炭素の合成領域を拡大する
ことができる。
密度グロープラズマを生成させることが可能であり、ダ
イヤモンド，ダイヤモンド状炭素の合成領域を拡大する
ことができる。
【００１５】さらに、ダイヤモンド，ダイヤモンド状炭
素を比較的簡単な装置により合成することができるた
め、安価にかつ容易にダイヤモンド膜およびダイヤモン
ド状炭素膜を得ることができる。
素を比較的簡単な装置により合成することができるた
め、安価にかつ容易にダイヤモンド膜およびダイヤモン
ド状炭素膜を得ることができる。
【００１６】
【実施例】本発明の気相合成装置を図を用いて詳細に説
明する。
明する。
【００１７】図１は、本発明の気相合成装置を示すもの
で、符号１は円筒状の反応炉を示している。この反応炉
１は石英により形成された二重管構造であり、内部には
冷却水流通路２が形成されている。反応炉１の内部の圧
力は、例えば、０．０１〜１０ＫＰａとされているが、
１Ｋ〜１０ＫＰａが特に望ましい。
で、符号１は円筒状の反応炉を示している。この反応炉
１は石英により形成された二重管構造であり、内部には
冷却水流通路２が形成されている。反応炉１の内部の圧
力は、例えば、０．０１〜１０ＫＰａとされているが、
１Ｋ〜１０ＫＰａが特に望ましい。
【００１８】反応炉１内には、ダイヤモンドおよびダイ
ヤモンド状炭素のうち少なくとも一種が堆積される基体
３が収納されており、この基体３は、例えば、窒化珪素
等の公知のセラミック材料により形成されている。
ヤモンド状炭素のうち少なくとも一種が堆積される基体
３が収納されており、この基体３は、例えば、窒化珪素
等の公知のセラミック材料により形成されている。
【００１９】そして、反応炉１の外周には、反応炉１内
部の反応室に誘導性高密度プラズマを発生させるパルス
電磁コイル４が配置されている。このパルス電磁コイル
４は銅からなる１ターンコイルであり、図２に示すよう
にその両端は導通しないように絶縁フィルム５が介装さ
れ、さらに両端が高圧パルス電源装置６にそれぞれ接続
されている。
部の反応室に誘導性高密度プラズマを発生させるパルス
電磁コイル４が配置されている。このパルス電磁コイル
４は銅からなる１ターンコイルであり、図２に示すよう
にその両端は導通しないように絶縁フィルム５が介装さ
れ、さらに両端が高圧パルス電源装置６にそれぞれ接続
されている。
【００２０】また、反応炉１には、ダイヤモンドおよび
ダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種を析出させう
る原料ガスを反応炉１内に導入する原料ガス導入装置７
が接続されている。この原料ガス導入装置７は、コンダ
クタンス調整バルブ８と、メカニカルブースターポンプ
９と、ロータリーポンプ１０とを備えており、反応炉１
の一方から導入される原料ガスを反応炉１内を通過さ
せ、排出するように構成されている。
ダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種を析出させう
る原料ガスを反応炉１内に導入する原料ガス導入装置７
が接続されている。この原料ガス導入装置７は、コンダ
クタンス調整バルブ８と、メカニカルブースターポンプ
９と、ロータリーポンプ１０とを備えており、反応炉１
の一方から導入される原料ガスを反応炉１内を通過さ
せ、排出するように構成されている。
【００２１】ダイヤモンドおよびダイヤモンド状炭素の
うち少なくとも一種の原料ガスとしては、ＣＨ4 、ＣＯ
2 、アルコール、アセトアルデヒド、水素ガス等であ
る。さらに、原料ガスとして、プラズマ密度を増大させ
放電を安定に行うためにＨｅ、Ａｒ等の希ガスを導入し
ても良い。
うち少なくとも一種の原料ガスとしては、ＣＨ4 、ＣＯ
2 、アルコール、アセトアルデヒド、水素ガス等であ
る。さらに、原料ガスとして、プラズマ密度を増大させ
放電を安定に行うためにＨｅ、Ａｒ等の希ガスを導入し
ても良い。
【００２２】このような気相合成装置では、高圧パルス
電源装置６によりパルス電圧を印加することにより、パ
ルス電磁コイル４にパルス通電を行い、反応炉１内に誘
導性の高密度パルスプラズマを発生させる。パルス電磁
コイル４へのパルス通電は、例えば、高圧パルス電源装
置６の１パルス当たりの充電エネルギーを５０Ｊ／パル
ス、繰り返し周波数を２００パルス／秒、平均投入電力
を１０ＫＷとし、通電時間を２時間とする。
電源装置６によりパルス電圧を印加することにより、パ
ルス電磁コイル４にパルス通電を行い、反応炉１内に誘
導性の高密度パルスプラズマを発生させる。パルス電磁
コイル４へのパルス通電は、例えば、高圧パルス電源装
置６の１パルス当たりの充電エネルギーを５０Ｊ／パル
ス、繰り返し周波数を２００パルス／秒、平均投入電力
を１０ＫＷとし、通電時間を２時間とする。
【００２３】このパルス通電と同時に、ＣＨ4 、Ｃ
Ｏ2 、アルコール、アセトアルデヒド、水素ガス、Ｈ
ｅ、Ａｒ等の原料ガスを原料ガス導入装置７により反応
炉１内部に導入することにより、基体３上にダイヤモン
ドおよびダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種が析
出し堆積する。
Ｏ2 、アルコール、アセトアルデヒド、水素ガス、Ｈ
ｅ、Ａｒ等の原料ガスを原料ガス導入装置７により反応
炉１内部に導入することにより、基体３上にダイヤモン
ドおよびダイヤモンド状炭素のうち少なくとも一種が析
出し堆積する。
【００２４】従って、誘導性高密度プラズマを発生させ
る場合の１パルス当たりの投入エネルギーは数十Ｊで投
入時間が１〜１０μｓであり、ピークパワーが数ＭＷ〜
数十ＭＷとなり、ダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素を
合成するのに必要な励起種密度を大幅に向上することが
できる。即ち、高密度プラズマを瞬間的に生成させ、放
電後のアフターグローにおいて、ダイヤモンド合成に必
要な、例えばメチルラジカル等の大量の励起種を生成さ
せることが可能であるため、従来のように基体３が導電
性のものに限定されず、種々の形状材質の基体３にダイ
ヤモンド膜，ダイヤモンド状炭素を高速で析出させるこ
とができる。
る場合の１パルス当たりの投入エネルギーは数十Ｊで投
入時間が１〜１０μｓであり、ピークパワーが数ＭＷ〜
数十ＭＷとなり、ダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素を
合成するのに必要な励起種密度を大幅に向上することが
できる。即ち、高密度プラズマを瞬間的に生成させ、放
電後のアフターグローにおいて、ダイヤモンド合成に必
要な、例えばメチルラジカル等の大量の励起種を生成さ
せることが可能であるため、従来のように基体３が導電
性のものに限定されず、種々の形状材質の基体３にダイ
ヤモンド膜，ダイヤモンド状炭素を高速で析出させるこ
とができる。
【００２５】また、パルス放電であるため、瞬間的に高
密度グロープラズマを生成させることが可能であり、ダ
イヤモンド，ダイヤモンド状炭素の合成領域を拡大する
ことができる。
密度グロープラズマを生成させることが可能であり、ダ
イヤモンド，ダイヤモンド状炭素の合成領域を拡大する
ことができる。
【００２６】さらに、パルス電磁コイル４を用いた比較
的簡単な装置によりダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素
を合成することができるため、安価にかつ容易にダイヤ
モンド膜およびダイヤモンド状炭素膜を得ることができ
る。
的簡単な装置によりダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素
を合成することができるため、安価にかつ容易にダイヤ
モンド膜およびダイヤモンド状炭素膜を得ることができ
る。
【００２７】さらにまた、平均投入電力が１０ＫＷであ
るため、不必要以上に基板温度も上がらない。
るため、不必要以上に基板温度も上がらない。
【００２８】本発明者は、本発明の効果を確認すべく、
本発明の気相合成装置を用い、原料ガスおよび反応炉内
部の圧力を表１に示すように変化させるとともに、パル
ス電磁コイルへのパルス通電を、高圧パルス電源装置の
１パルス当たりの充電エネルギーを５０Ｊ／パルス、繰
り返し周波数を２００パルス／秒、平均投入電力を１０
ＫＷとし、２時間成膜を行った。尚、反応炉内には、窒
化珪素からなる基体を３個収容し、その寸法を直径５ｃ
ｍ厚み５ｃｍとした。基体表面に析出した膜の均一性お
よび膜成長速度を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、ダ
イヤモンドの回折ピークの確認をＸ線回折（ＸＲＤ）に
より、１３３３ｃｍ-1ピークと１５００ｃｍ-1ブロード
ピークの有無の確認をラマン分光法により評価した。こ
の結果を表１に示した。
本発明の気相合成装置を用い、原料ガスおよび反応炉内
部の圧力を表１に示すように変化させるとともに、パル
ス電磁コイルへのパルス通電を、高圧パルス電源装置の
１パルス当たりの充電エネルギーを５０Ｊ／パルス、繰
り返し周波数を２００パルス／秒、平均投入電力を１０
ＫＷとし、２時間成膜を行った。尚、反応炉内には、窒
化珪素からなる基体を３個収容し、その寸法を直径５ｃ
ｍ厚み５ｃｍとした。基体表面に析出した膜の均一性お
よび膜成長速度を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、ダ
イヤモンドの回折ピークの確認をＸ線回折（ＸＲＤ）に
より、１３３３ｃｍ-1ピークと１５００ｃｍ-1ブロード
ピークの有無の確認をラマン分光法により評価した。こ
の結果を表１に示した。
【００２９】
【表１】
【００３０】この表１の試料では、いずれの条件でもＸ
ＲＤでダイヤモンドの回折ピークが確認できる膜であっ
た。ラマン分光法では高圧力の条件で良質なダイヤモン
ド膜が合成できることが判る。反応炉内の圧力が１０Ｋ
Ｐａの条件（試料番号７，８）では、ほぼ均一な膜が生
成させるとともに合成速度は２５〜７０μｍ／ｈと高速
度であった。反応炉内の圧力が５０ＫＰａの条件では若
干不均一な膜が生成されたが、これはガス圧力が高いこ
とにより一部アーク放電が発生したためであり、予備電
離機構を付加することにより、反応炉内の圧力に関係な
く均一な膜を生成することができる。尚、ラマン分光法
により、試料番号５，７，９については純粋なダイヤモ
ンド膜、試料番号１，２，３，４，６，８については、
ダイヤモンドとダイヤモンド状炭素膜の混合膜が生成さ
れていることが判る。
ＲＤでダイヤモンドの回折ピークが確認できる膜であっ
た。ラマン分光法では高圧力の条件で良質なダイヤモン
ド膜が合成できることが判る。反応炉内の圧力が１０Ｋ
Ｐａの条件（試料番号７，８）では、ほぼ均一な膜が生
成させるとともに合成速度は２５〜７０μｍ／ｈと高速
度であった。反応炉内の圧力が５０ＫＰａの条件では若
干不均一な膜が生成されたが、これはガス圧力が高いこ
とにより一部アーク放電が発生したためであり、予備電
離機構を付加することにより、反応炉内の圧力に関係な
く均一な膜を生成することができる。尚、ラマン分光法
により、試料番号５，７，９については純粋なダイヤモ
ンド膜、試料番号１，２，３，４，６，８については、
ダイヤモンドとダイヤモンド状炭素膜の混合膜が生成さ
れていることが判る。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の気相合成装
置および気相合成方法では、安価にかつ容易にダイヤモ
ンド，ダイヤモンド状炭素膜を得ることができるととも
に、種々の形状材質の基体にダイヤモンド，ダイヤモン
ド状炭素を高速に析出させることができ、さらにダイヤ
モンド，ダイヤモンド状炭素の合成領域を拡大すること
ができる。これにより、構成が単純なプラズマ発生炉を
用いて任意形状の基体へのコーティングを行うことがで
き、また大面積のダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素基
板を高速に、かつ低コストで製造できる。
置および気相合成方法では、安価にかつ容易にダイヤモ
ンド，ダイヤモンド状炭素膜を得ることができるととも
に、種々の形状材質の基体にダイヤモンド，ダイヤモン
ド状炭素を高速に析出させることができ、さらにダイヤ
モンド，ダイヤモンド状炭素の合成領域を拡大すること
ができる。これにより、構成が単純なプラズマ発生炉を
用いて任意形状の基体へのコーティングを行うことがで
き、また大面積のダイヤモンド，ダイヤモンド状炭素基
板を高速に、かつ低コストで製造できる。
【図１】本発明の気相合成装置の説明図である。
【図２】図１の横断面図である。
１・・・反応炉 ３・・・基体 ４・・・パルス電磁コイル ７・・・原料ガス導入装置
Claims (2)
- 【請求項１】ダイヤモンドおよびダイヤモンド状炭素の
うち少なくとも一種が析出する基体を収納する反応炉
と、この反応炉の外周に配置され前記反応炉内部に誘導
性高密度プラズマを発生させるパルス電磁コイルと、ダ
イヤモンドおよびダイヤモンド状炭素のうち少なくとも
一種を析出させうる原料ガスを、前記反応炉内に導入す
る原料ガス導入装置とを備えてなることを特徴とする気
相合成装置。 - 【請求項２】反応炉の外周に配置されたパルス電磁コイ
ルにより前記反応炉内部に誘導性高密度プラズマを発生
させるとともに、ダイヤモンドおよびダイヤモンド状炭
素のうち少なくとも一種を析出させうる原料ガスを原料
ガス導入装置により前記反応炉内に導入し、前記反応炉
内に収納された基体表面にダイヤモンドおよびダイヤモ
ンド状炭素のうち少なくとも一種を析出させることを特
徴とする気相合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14135994A JPH0812492A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 気相合成装置および気相合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14135994A JPH0812492A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 気相合成装置および気相合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0812492A true JPH0812492A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15290152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14135994A Pending JPH0812492A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 気相合成装置および気相合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812492A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6077572A (en) * | 1997-06-18 | 2000-06-20 | Northeastern University | Method of coating edges with diamond-like carbon |
| WO2000056127A1 (en) * | 1999-03-13 | 2000-09-21 | The Regents Of The University Of California | Optically transparent, scratch-resistant, diamond-like carbon coatings |
| KR100360686B1 (ko) * | 2000-07-27 | 2002-11-13 | 일진나노텍 주식회사 | 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성용 기상합성장치 및이를 사용한 합성 방법 |
| JP2004060037A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Kobe Steel Ltd | ダイヤモンドの製造方法及びダイヤモンド製品 |
| JP2009280876A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Masayoshi Umeno | 炭素膜形成方法 |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP14135994A patent/JPH0812492A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6077572A (en) * | 1997-06-18 | 2000-06-20 | Northeastern University | Method of coating edges with diamond-like carbon |
| WO2000056127A1 (en) * | 1999-03-13 | 2000-09-21 | The Regents Of The University Of California | Optically transparent, scratch-resistant, diamond-like carbon coatings |
| US6572935B1 (en) * | 1999-03-13 | 2003-06-03 | The Regents Of The University Of California | Optically transparent, scratch-resistant, diamond-like carbon coatings |
| KR100360686B1 (ko) * | 2000-07-27 | 2002-11-13 | 일진나노텍 주식회사 | 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유 합성용 기상합성장치 및이를 사용한 합성 방법 |
| JP2004060037A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Kobe Steel Ltd | ダイヤモンドの製造方法及びダイヤモンド製品 |
| JP2009280876A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Masayoshi Umeno | 炭素膜形成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4816286A (en) | Process for synthesis of diamond by CVD | |
| US5368897A (en) | Method for arc discharge plasma vapor deposition of diamond | |
| US5039548A (en) | Plasma chemical vapor reaction method employing cyclotron resonance | |
| Mitsuda et al. | Development of a new microwave plasma torch and its application to diamond synthesis | |
| JP3962420B2 (ja) | カーボンナノウォールの製造方法、カーボンナノウォールおよび製造装置 | |
| US5980999A (en) | Method of manufacturing thin film and method for performing precise working by radical control and apparatus for carrying out such methods | |
| JPH02296796A (ja) | ダイヤモンド被膜の作製法 | |
| JP2004244713A (ja) | 薄膜作製方法および装置 | |
| US5007373A (en) | Spiral hollow cathode | |
| WO1992005867A1 (fr) | Appareil de production de plasma par micro-ondes et procede de production de film diamante utilisant cet appareil | |
| WO2003075622A2 (en) | A method and apparatus for producing atomic flows of molecular gases | |
| CN113195785A (zh) | 从成角度的气体流辅助的等离子体的轴对称材料沉积 | |
| KR101493502B1 (ko) | 플라즈마로부터 증착에 의하여 막을 형성하는 장치 | |
| JPH0812492A (ja) | 気相合成装置および気相合成方法 | |
| RU2032765C1 (ru) | Способ нанесения алмазного покрытия из паровой фазы и устройство для его осуществления | |
| JP4416402B2 (ja) | 機能層を形成するためのプラズマ装置及び機能層の形成方法 | |
| Taniyama et al. | Diamond deposition on a large-area substrate by plasma-assisted chemical vapor deposition using an antenna-type coaxial microwave plasma generator | |
| JPH0420984B2 (ja) | ||
| JPH0420985B2 (ja) | ||
| KR100360281B1 (ko) | 다이아몬드 기상 합성 장치 및 이를 이용한 합성 방법 | |
| RU214891U1 (ru) | Устройство для газоструйного осаждения алмазных покрытий | |
| RU2792526C1 (ru) | Устройство для нанесения алмазных покрытий | |
| JPH0665744A (ja) | ダイヤモンド状炭素薄膜の製造方法 | |
| WO2023218990A1 (ja) | 成膜装置及び成膜方法 | |
| JPH0518799B2 (ja) |