JPH08175898A - Device for forming hard carbon coating film and method for forming coating film with the same - Google Patents

Device for forming hard carbon coating film and method for forming coating film with the same

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JPH08175898A
JPH08175898A JP33623794A JP33623794A JPH08175898A JP H08175898 A JPH08175898 A JP H08175898A JP 33623794 A JP33623794 A JP 33623794A JP 33623794 A JP33623794 A JP 33623794A JP H08175898 A JPH08175898 A JP H08175898A
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hard carbon
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洋一 堂本
Keiichi Kuramoto
慶一 蔵本
Hitoshi Hirano
均 平野
Seiichi Kiyama
精一 木山
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Abstract

PURPOSE: To obtain the hard carbon coating film-forming device capable of simultaneously subjecting coating film-forming treatments to plural substrates in a process and further capable of forming strong carbon coating films also to substrates comprising a material low in the adhesivity to the hard carbon coating films. CONSTITUTION: A plasma-generating chamber 4 is formed in a vacuum chamber 10, and a substrate holder 7 is rotatably disposed at a position faced to the plasma-generating chamber 4. A high frequency voltage is applied from the first high frequency source 9 to the substrate holder so that a self bias generated in the substrates 11 is negative. A target 18 containing the raw material atoms of an intermediate layer is disposed toward the surface of the substrate holder 7, and the second high frequency source 19 is connected to the target 18.

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、基板上に中間層を介し
て硬質炭素被膜を形成する装置、及び該装置を用いた被
膜形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for forming a hard carbon coating on a substrate via an intermediate layer, and a coating forming method using the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電気カミソリの刃、半導体材料、
磁気ヘッド、圧電材料、或いは各種機器の摺動部等の特
性向上や表面保護を図るべく、これらの表面に、各種資
材からなる被膜を形成することが行なわれている。例え
ば、電気カミソリの刃の製造工程においては、ECR
(電子サイクロトロン共鳴)プラズマCVD(chemical va
por deposition)装置を用いて、ステンレス鋼或いはN
iからなる基板の表面に硬質炭素被膜(ダイヤモンド状
被膜)が形成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, electric razor blades, semiconductor materials,
In order to improve the characteristics and protect the surface of magnetic heads, piezoelectric materials, or sliding parts of various devices, coatings made of various materials are formed on these surfaces. For example, in the manufacturing process of electric razor blades, ECR
(Electron cyclotron resonance) Plasma CVD (chemical va
por deposition) device, stainless steel or N
A hard carbon coating (diamond-like coating) is formed on the surface of the substrate made of i.

【0003】図5は、従来のECRプラズマCVD装置
の構成を表わしている(特開平3-175620号)。該ECRプ
ラズマCVD装置においては、真空チャンバー(10)の内
部に、プラズマ発生室(4)と、基板(11)が設置されるべ
き反応室とが形成され、プラズマ発生室(4)には、導波
管(2)を介してマイクロ波発生装置(1)が接続されてい
る。導波管(2)とプラズマ発生室(4)の接続部にはマイ
クロ波導入窓(3)が設けられる。プラズマ発生室(4)に
は、プラズマ発生室(4)にアルゴン(Ar)等の放電ガス
を導入するための放電ガス導入管(5)が接続されてい
る。又、プラズマ発生室(4)を包囲して、プラズマ磁界
発生装置(6)が設けられる。真空チャンバー(10)内の反
応室には、基板ホルダー(12)が設置されると共に、反応
ガス導入管(14)が接続されている。基板ホルダー(12)に
は、高周波電源(13)が接続されている。
FIG. 5 shows the structure of a conventional ECR plasma CVD apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 3-175620). In the ECR plasma CVD apparatus, a plasma generation chamber (4) and a reaction chamber in which the substrate (11) is to be installed are formed inside the vacuum chamber (10), and the plasma generation chamber (4) includes The microwave generator (1) is connected via the waveguide (2). A microwave introduction window (3) is provided at the connection between the waveguide (2) and the plasma generation chamber (4). A discharge gas introduction pipe (5) for introducing a discharge gas such as argon (Ar) into the plasma generation chamber (4) is connected to the plasma generation chamber (4). Further, a plasma magnetic field generator (6) is provided so as to surround the plasma generation chamber (4). A substrate holder (12) is installed in the reaction chamber in the vacuum chamber (10), and a reaction gas introduction pipe (14) is connected to the substrate holder (12). A high frequency power source (13) is connected to the substrate holder (12).

【0004】マイクロ波発生装置(1)からのマイクロ波
は、導波管(2)、マイクロ波導入窓(3)を経て、プラズ
マ発生室(4)に導かれる。マイクロ波による高周波磁界
とプラズマ磁界発生装置(6)からの磁界の作用によっ
て、プラズマ発生室(4)には高密度のプラズマが形成さ
れる。このプラズマは、プラズマ磁界発生装置(6)によ
る発散磁界に沿って、反応室に導かれる。
The microwave from the microwave generator (1) is guided to the plasma generation chamber (4) through the waveguide (2) and the microwave introduction window (3). High-density plasma is formed in the plasma generation chamber (4) by the action of the high frequency magnetic field generated by the microwave and the magnetic field from the plasma magnetic field generator (6). This plasma is guided to the reaction chamber along the divergent magnetic field generated by the plasma magnetic field generator (6).

【0005】反応室では、反応ガス導入管(14)から導入
された原料ガスとしてのメタン(CH4)ガスがプラズマ
の作用によって分解され、炭素Cが基板ホルダー(12)上
の基板(11)の表面に堆積するのである。ここで、基板ホ
ルダー(12)には高周波電源(13)によって所定の高周波電
圧(RF電圧)が印加されて、基板(11)には負の自己バイ
アスが発生しており、所謂バイアスプラズマCVD法が
実施される。即ち、プラズマ中におけるイオンの移動速
度は電子に比べて遅いため、RF電圧印加中の電位振れ
に対して、電子は追随するが、イオンは追随できない。
従って、基板(11)にRF電圧を印加することにより、多
くの電子が基板(11)に向けて放射され、基板(11)に負の
自己バイアスが発生する。この結果、プラズマ中の正イ
オンが基板(11)側に引き込まれ、図6に示す如く、基板
(11)上にはダイヤモンド状被膜(15)が形成されるのであ
る。
In the reaction chamber, methane (CH 4 ) gas as a source gas introduced from the reaction gas introduction pipe (14) is decomposed by the action of plasma, and carbon C is deposited on the substrate (11) on the substrate holder (12). Is deposited on the surface of. Here, a predetermined high-frequency voltage (RF voltage) is applied to the substrate holder (12) by a high-frequency power source (13), and a negative self-bias is generated in the substrate (11), which is a so-called bias plasma CVD method. Is carried out. That is, since the moving speed of ions in plasma is slower than that of electrons, the electrons can follow the potential fluctuation during the application of the RF voltage, but the ions cannot.
Therefore, when an RF voltage is applied to the substrate (11), many electrons are emitted toward the substrate (11), and a negative self-bias is generated in the substrate (11). As a result, positive ions in the plasma are drawn to the substrate (11) side, and as shown in FIG.
A diamond-like coating (15) is formed on (11).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のEC
RプラズマCVD装置においては、基板ホルダー(12)に
装着可能な基板(11)の枚数は1枚、或いは2枚が限度で
ある。これらの基板(11)に対する被膜形成処理において
は、先ず、真空チャンバー(10)内を真空排気する必要が
あるので、多くの枚数の基板(11)に被膜を形成するに
は、その間に頻繁な真空排気を行なわねばならず、能率
が悪い問題があった。
However, the conventional EC
In the R plasma CVD apparatus, the number of substrates 11 that can be mounted on the substrate holder 12 is limited to one or two. In the film forming process for these substrates (11), it is necessary to evacuate the inside of the vacuum chamber (10) first. Therefore, in order to form a film on a large number of substrates (11), it is frequent during the process. There was a problem of inefficiency because it had to be evacuated.

【0007】又、基板の材質として、硬質炭素被膜と密
着性の高い材料、例えばSiやCを選択すれば、硬質炭
素被膜は基板表面に強固に被着するが、硬質炭素被膜と
密着性の低い材料、例えばステンレス鋼やNiを採用す
ると、硬質炭素被膜の密着性が低く、剥離の虞れがあっ
た。
If a material having high adhesion to the hard carbon coating, such as Si or C, is selected as the material of the substrate, the hard carbon coating adheres strongly to the surface of the substrate. If a low material such as stainless steel or Ni is used, the adhesion of the hard carbon coating is low and there is a risk of peeling.

【0008】本発明の目的は、複数枚の基板に1回のプ
ロセスで同時に被膜形成処理を施すことが出来、然も硬
質炭素被膜と密着性の低い材質からなる基板に対しても
強固な被膜を形成出来る硬質炭素被膜形成装置、及び被
膜形成方法を提供することである。
It is an object of the present invention to allow a plurality of substrates to be simultaneously subjected to a film forming treatment in a single process, and even a film made of a material having low adhesion to a hard carbon film is a strong film. To provide a hard carbon film forming apparatus and a film forming method capable of forming a film.

【0009】[0009]

【課題を解決する為の手段】本発明に係る硬質炭素被膜
形成装置は、真空チャンバーと、真空チャンバー内にプ
ラズマを導入するプラズマ導入手段と、真空チャンバー
内に、炭素を含む反応ガスを導入するための反応ガス導
入手段と、真空チャンバー内に、表面をプラズマ供給方
向に対向させて、回転自在に設けられた基板ホルダー
と、基板ホルダー上の基板に発生する自己バイアスが負
となる様に、基板ホルダーに高周波電圧を印加する第1
高周波電源と、真空チャンバー内に、基板ホルダーの表
面に向けて配置され、中間層の原料原子を含むターゲッ
トと、ターゲットに高周波電圧を印加するための第2高
周波電源とを具えている。
A hard carbon film forming apparatus according to the present invention comprises a vacuum chamber, a plasma introducing means for introducing plasma into the vacuum chamber, and a reactive gas containing carbon into the vacuum chamber. In order to make the self-bias generated in the substrate holder and the substrate holder rotatably provided in the vacuum chamber with the surfaces facing each other in the plasma supply direction to become negative, First to apply high frequency voltage to substrate holder
It is provided with a high-frequency power source, a target that is disposed in the vacuum chamber toward the surface of the substrate holder, and includes a source atom of the intermediate layer, and a second high-frequency power source for applying a high-frequency voltage to the target.

【0010】具体的構成において、基板ホルダーの表面
には、互いに絶縁された複数の電極が配置されると共
に、基板ホルダーの回転に伴ってプラズマ供給方向に対
向した1つの電極に摺接すべきブラシが、一定の位置に
取り付けられ、該ブラシは前記第1高周波電源に接続さ
れている。
In a specific structure, a plurality of electrodes insulated from each other are arranged on the surface of the substrate holder, and a brush to be brought into sliding contact with one electrode facing in the plasma supply direction as the substrate holder rotates. Is attached at a fixed position, and the brush is connected to the first high frequency power supply.

【0011】ここで、基板ホルダーはドラム状、或いは
円板状に形成される。又、プラズマ導入手段は、電子サ
イクロトロン共鳴プラズマCVD装置である。
Here, the substrate holder is formed in a drum shape or a disk shape. The plasma introducing means is an electron cyclotron resonance plasma CVD apparatus.

【0012】基板は、例えばNi、ステンレス鋼、或い
はセラミックスであって、ターゲットは、中間層の原料
原子として、例えばSi、Ru、或いはCを含んでい
る。
The substrate is, for example, Ni, stainless steel, or ceramics, and the target contains, for example, Si, Ru, or C as a raw material atom of the intermediate layer.

【0013】本発明に係る被膜形成方法は、真空チャン
バー内に、複数の基板が装着されるべき基板ホルダーを
回転自在に配置すると共に、該基板ホルダーの表面に向
けて、中間層の原料原子を含むターゲットを配置して、
被膜形成装置を構成する。そして、被膜形成時には、基
板ホルダーを回転させつつ、ターゲットに高周波電圧を
印加して、基板ホルダー上の基板の表面に中間層を形成
した後、真空チャンバー内に反応ガスを供給すると共
に、プラズマを導入し、基板ホルダーを回転させつつ、
該基板ホルダーに高周波電圧を印加して、前記中間層の
表面に硬質炭素被膜を形成する。
In the method for forming a coating film according to the present invention, a substrate holder on which a plurality of substrates are to be mounted is rotatably arranged in a vacuum chamber, and the raw material atoms of the intermediate layer are directed toward the surface of the substrate holder. Place the target containing
A film forming apparatus is configured. Then, at the time of film formation, while rotating the substrate holder, a high frequency voltage is applied to the target to form an intermediate layer on the surface of the substrate on the substrate holder, and then a reaction gas is supplied into the vacuum chamber and plasma is generated. While introducing and rotating the substrate holder,
A high frequency voltage is applied to the substrate holder to form a hard carbon coating on the surface of the intermediate layer.

【0014】又、本発明に係る他の被膜形成方法におい
ては、真空チャンバー内に反応ガスを供給すると共に、
プラズマを導入し、基板ホルダーを回転させつつ、ター
ゲットに高周波電圧を印加すると同時に、基板ホルダー
には高周波電圧を印加し、該被膜形成過程において、反
応ガスの流量を徐々に増加させると同時に、ターゲット
に印加すべき高周波電圧を低下させて、基板の表面に、
炭素の含有量が表面に向かって徐々に増大すると共に、
ターゲット原子の含有量が徐々に減少する中間層を形成
した後、ターゲットに対する高周波電圧の印加を停止し
て、前記中間層の表面に硬質炭素被膜を形成する。
In another method for forming a coating film according to the present invention, a reaction gas is supplied into the vacuum chamber,
While introducing plasma and rotating the substrate holder, a high frequency voltage is applied to the target and at the same time, a high frequency voltage is applied to the substrate holder to gradually increase the flow rate of the reaction gas in the process of forming the coating film and at the same time to increase the target. By lowering the high frequency voltage to be applied to the
As the carbon content gradually increases toward the surface,
After forming the intermediate layer in which the content of the target atoms is gradually reduced, the application of the high frequency voltage to the target is stopped, and the hard carbon film is formed on the surface of the intermediate layer.

【0015】[0015]

【作用】上記本発明の硬質炭素被膜形成装置において
は、プラズマ導入手段、反応ガス導入手段、基板ホルダ
ー、及び第1高周波電源によって、プラズマCVD装置
が構成されると共に、基板ホルダー、ターゲット、及び
第2高周波電源によって、高周波スパッタ装置が構成さ
れ、プラズマCVD装置の反応室と高周波スパッタ装置
の放電室とが共通の真空チャンバー内に形成されてい
る。従って、高周波スパッタ装置を用いて基板上に中間
層を形成した後、真空排気を行なうことなく引き続い
て、プラズマCVD装置を用いて前記中間層の表面に硬
質炭素被膜を形成することが出来る。
In the above hard carbon film forming apparatus of the present invention, the plasma introducing unit, the reactive gas introducing unit, the substrate holder, and the first high-frequency power source constitute a plasma CVD apparatus, and the substrate holder, target, and (2) The high frequency power supply constitutes a high frequency sputtering apparatus, and the reaction chamber of the plasma CVD apparatus and the discharge chamber of the high frequency sputtering apparatus are formed in a common vacuum chamber. Therefore, after the intermediate layer is formed on the substrate by using the high frequency sputtering device, the hard carbon film can be continuously formed on the surface of the intermediate layer by using the plasma CVD device without evacuation.

【0016】ここで、基板ホルダーはドラム状或いは円
板状に形成されて、ドラム状の場合はその外周面に、円
板状の場合は何れか一方の表面に、2或いは3以上の多
数の基板を回転中心の回りに配置することが出来る。
又、ドラム状の場合は、該基板ホルダーを挟んで両側
に、上記プラズマCVD装置と高周波スパッタ装置を対
向配備することが出来る。又、円板状の場合は、前記一
方の表面に対向させて、上記プラズマCVD装置と高周
波スパッタ装置を併設することが出来る。
Here, the substrate holder is formed in a drum shape or a disk shape, and in the case of a drum shape, on the outer peripheral surface thereof, and in the case of a disk shape, one or more surfaces are provided with a large number of 2 or 3 or more. The substrate can be placed around the center of rotation.
Further, in the case of a drum shape, the plasma CVD apparatus and the high frequency sputtering apparatus can be arranged opposite to each other on both sides of the substrate holder. In the case of a disc shape, the plasma CVD apparatus and the high frequency sputtering apparatus can be installed side by side so as to face the one surface.

【0017】そして、被膜形成時には、基板ホルダーを
回転させることによって、基板ホルダー状の各基板を順
次、プラズマCVD装置と高周波スパッタ装置へ対向さ
せて、中間層或いは硬質炭素被膜を形成することが出来
る。
Then, at the time of forming the film, by rotating the substrate holder, the substrates in the substrate holder shape are sequentially faced to the plasma CVD device and the high frequency sputtering device, and the intermediate layer or the hard carbon film can be formed. .

【0018】基板ホルダーの表面に複数の電極を配置し
た具体的構成においては、基板ホルダーが回転すること
に伴って、ブラシが電極上を相対的に摺動して、各電極
には、順次、高周波電圧が印加される。従って、高周波
電圧が印加された電極上の基板のみが対象となって、該
基板に対して選択的に硬質炭素被膜の形成が行なわれ
る。
In a specific structure in which a plurality of electrodes are arranged on the surface of the substrate holder, the brush relatively slides on the electrodes as the substrate holder rotates, and the electrodes are sequentially arranged on the electrodes. A high frequency voltage is applied. Therefore, only the substrate on the electrode to which the high frequency voltage is applied is targeted, and the hard carbon film is selectively formed on the substrate.

【0019】プラズマ導入手段として、電子サイクロト
ロン共鳴プラズマCVD装置を採用すれば、プラズマの
密度を更に上げることが出来、低温で高品質の被膜を形
成することが出来る。
If an electron cyclotron resonance plasma CVD apparatus is adopted as the plasma introducing means, the plasma density can be further increased and a high quality coating film can be formed at a low temperature.

【0020】基板が例えばNi、ステンレス鋼、或いは
セラミックス製である場合、該基板に対しては、硬質炭
素被膜は密着性が低く、剥離し易いが、ターゲット原子
として例えばSi、Ru、或いはCを含めることによっ
て、これらの原子を含んだ中間層が形成される。該中間
層に対しては、硬質炭素被膜は密着性が高く、強固に被
着することになる。この結果、硬質炭素被膜の基板に対
する密着性を高めることが出来る。
When the substrate is made of, for example, Ni, stainless steel, or ceramics, the hard carbon film has low adhesion to the substrate and is easily peeled off, but Si, Ru, or C is used as the target atom. By including it, an intermediate layer containing these atoms is formed. The hard carbon coating has high adhesion to the intermediate layer and is firmly adhered. As a result, the adhesion of the hard carbon coating to the substrate can be enhanced.

【0021】中間層の形成において、上記プラズマCV
D装置と高周波スパッタ装置を同時に動作させる方法を
採用すれば、炭素の含有量が表面に向かって徐々に増大
すると共に、ターゲット原子の含有量が徐々に減少する
中間層を形成することが出来る。この場合、中間層と硬
質炭素被膜の間の密着性を更に高めることが出来る。
In forming the intermediate layer, the plasma CV is used.
By adopting a method in which the D device and the high frequency sputtering device are simultaneously operated, it is possible to form an intermediate layer in which the carbon content gradually increases toward the surface and the target atom content gradually decreases. In this case, the adhesiveness between the intermediate layer and the hard carbon coating can be further enhanced.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明に係る硬質炭素被膜形成装置及び
被膜形成方法によれば、複数枚の基板に1回のプロセス
で同時に被膜形成処理を施すことが出来、然も硬質炭素
被膜と密着性の低い材質からなる基板に対しても強固な
被膜を形成することが出来る。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the hard carbon film forming apparatus and the film forming method of the present invention, it is possible to simultaneously perform film forming treatment on a plurality of substrates in a single process, and the adhesion between the hard carbon film and the hard carbon film can be improved. A strong coating can be formed even on a substrate made of a material having a low heat resistance.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面に沿って
詳述する。装置構成 本発明に係る被膜形成装置においては、図1に示す如
く、真空チャンバー(10)の内部に、プラズマ発生室(4)
と、基板(11)が設置されるべき反応室とが形成され、プ
ラズマ発生室(4)には、導波管(2)を介してマイクロ波
発生装置(1)が接続されている。導波管(2)とプラズマ
発生室(4)の接続部にはマイクロ波導入窓(3)が設けら
れる。プラズマ発生室(4)には、プラズマ発生室(4)に
アルゴン(Ar)等の放電ガスを導入するための放電ガス
導入管(5)が接続されている。又、プラズマ発生室(4)
を包囲して、プラズマ磁界発生装置(6)が設けられる。
真空チャンバー(10)内の反応室には、ドラム状の基板ホ
ルダー(7)が図1の紙面に垂直な回転軸Oの回りに回転
自在に設置されると共に、該基板ホルダー(7)には図示
省略するモータが連繋している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Apparatus Configuration In the film forming apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 1, a plasma generating chamber (4) is provided inside a vacuum chamber (10).
And a reaction chamber in which the substrate (11) should be installed are formed, and the microwave generation device (1) is connected to the plasma generation chamber (4) through the waveguide (2). A microwave introduction window (3) is provided at the connection between the waveguide (2) and the plasma generation chamber (4). A discharge gas introduction pipe (5) for introducing a discharge gas such as argon (Ar) into the plasma generation chamber (4) is connected to the plasma generation chamber (4). Also, the plasma generation chamber (4)
A plasma magnetic field generator (6) is provided to surround the.
In the reaction chamber in the vacuum chamber (10), a drum-shaped substrate holder (7) is rotatably installed around a rotation axis O perpendicular to the paper surface of FIG. A motor (not shown) is linked.

【0024】基板ホルダー(7)の外周面には、複数(本
実施例では24個)の電極(8)が一定の間隔をおいて配
設されており、各電極(8)の表面に夫々、Ni基板(11)
が取り付けられる。又、基板ホルダー(7)には、その回
転に伴ってプラズマ発生室(4)側を向いた1つの電極
(8)に摺接すべきブラシ(17)が設けられ、真空チャンバ
ー(10)に対して固定されている。該ブラシ(17)には第1
高周波電源(9)が接続されている。従って、基板ホルダ
ー(7)が回転することによって、第1高周波電源(9)か
らのRF電圧がブラシ(17)を介して電極(8)に印加され
ることになる。
A plurality (24 in this embodiment) of electrodes (8) are arranged at regular intervals on the outer peripheral surface of the substrate holder (7), and each electrode (8) has a surface. , Ni substrate (11)
Is attached. Further, the substrate holder (7) has one electrode facing the plasma generation chamber (4) side as the substrate holder (7) rotates.
A brush (17) to be brought into sliding contact with (8) is provided and fixed to the vacuum chamber (10). First on the brush (17)
A high frequency power supply (9) is connected. Therefore, when the substrate holder (7) rotates, the RF voltage from the first high frequency power source (9) is applied to the electrode (8) via the brush (17).

【0025】反応室には、メタン(CH4)等の反応ガス
を導入するための反応ガス導入管(16)が接続されてい
る。該反応ガス導入管(16)の先端部には、図2に示す様
に、T字状のガス放出部(16a)が形成されており、該ガ
ス放出部(16a)には、複数のガス放出孔(16b)が、基板
ホルダー(7)の表面へ向けて下方45°の向きに開設さ
れている。又、これらのガス放出孔(16b)はガス放出部
(16a)の両末端に向かって間隔が徐々に狭まっており、
これによって、各ガス放出孔(16b)からは均等に反応ガ
スが放出されることになる。
A reaction gas introducing pipe (16) for introducing a reaction gas such as methane (CH 4 ) is connected to the reaction chamber. As shown in FIG. 2, a T-shaped gas releasing portion (16a) is formed at the tip of the reaction gas introducing pipe (16), and the gas releasing portion (16a) has a plurality of gasses. The emission hole (16b) is opened downward at 45 ° toward the surface of the substrate holder (7). Also, these gas discharge holes (16b) are the gas discharge parts.
The distance is gradually narrowed toward both ends of (16a),
As a result, the reaction gas is evenly discharged from each gas discharge hole (16b).

【0026】更に反応室には、基板ホルダー(7)の下方
位置に、基板ホルダー(7)の外周面へ向けてSiターゲ
ット(18)が設置されている。該ターゲット(18)には第2
高周波電源(19)が接続され、これによって、ターゲット
(18)にRF電圧が印加される。
Further, in the reaction chamber, a Si target (18) is installed below the substrate holder (7) toward the outer peripheral surface of the substrate holder (7). Second to the target (18)
A high frequency power supply (19) is connected, which allows the target to
RF voltage is applied to (18).

【0027】斯くして、上記のマイクロ波発生装置
(1)、導波管(2)、プラズマ発生室(4)、放電ガス導入
管(5)、プラズマ磁界発生装置(6)、反応ガス導入管(1
6)、基板ホルダー(7)、及び第1高周波電源(9)によっ
て、ECRプラズマCVD装置が構成されると共に、基
板ホルダー(7)、ターゲット(18)、放電ガス導入管
(5)、及び第2高周波電源(19)によって、高周波スパッ
タ装置が構成されることになる。以下、上記被膜形成装
置を用いて、Ni基板上に中間層を介して硬質炭素被膜
(ダイヤモンド状被膜)を形成する方法について、具体的
に説明する。
Thus, the above microwave generator
(1), waveguide (2), plasma generation chamber (4), discharge gas introduction pipe (5), plasma magnetic field generator (6), reaction gas introduction pipe (1
6), the substrate holder (7), and the first high-frequency power source (9) constitute an ECR plasma CVD apparatus, and the substrate holder (7), target (18), and discharge gas introduction tube
A high frequency sputtering apparatus is constituted by (5) and the second high frequency power supply (19). Hereinafter, using the above film forming apparatus, a hard carbon film is formed on a Ni substrate through an intermediate layer.
The method for forming the (diamond-like coating) will be specifically described.

【0028】第1実施例 先ず、基板ホルダー(7)表面の各電極(8)上に、合計2
4枚のNi基板(11)を取り付け、真空チャンバー(10)の
内部を10-5〜10-7Torrに排気した後、基板ホル
ダー(7)を約10rpmの速度で回転させる。次に、放
電ガス導入管(5)からArガスを1.4×10-3Tor
rで供給すると共に、Siターゲット(18)に対し第2高
周波電源(19)から13.56MHzのRF電圧を印加す
る。このとき、印加電圧を調整して、ターゲット(18)に
発生する自己バイアスを−200V、ターゲット(18)に
流れるイオン電流を1.9mA/cm2に設定した。
First Embodiment First, a total of 2 electrodes are placed on each electrode (8) on the surface of the substrate holder (7).
After attaching four Ni substrates (11) and evacuating the inside of the vacuum chamber (10) to 10 −5 to 10 −7 Torr, the substrate holder (7) is rotated at a speed of about 10 rpm. Next, Ar gas was supplied from the discharge gas introducing pipe (5) at 1.4 × 10 −3 Tor.
The RF voltage of 13.56 MHz is applied from the second high frequency power source (19) to the Si target (18) while being supplied by r. At this time, the applied voltage was adjusted so that the self-bias generated in the target (18) was set to -200 V and the ion current flowing in the target (18) was set to 1.9 mA / cm 2 .

【0029】以上の工程を約3分間行なって、Ni基板
表面にSiからなる中間層を膜厚100オングストロー
ムに形成した。
The above process was performed for about 3 minutes to form an intermediate layer of Si on the surface of the Ni substrate to a film thickness of 100 Å.

【0030】次に、第2高周波電源(19)によるRF電圧
の印加を停止した後、放電ガス導入管(5)からArガス
を5.7×10-4Torrで供給すると共に、マイクロ
波発生装置(1)から2.45GHz、100Wのマイク
ロ波を供給して、プラズマ発生室(4)内に形成されたA
rプラズマを、基板(11)表面に放射する。これと同時
に、ブラシ(17)に対して、高周波電源(9)から13.5
6MHzのRF電圧を印加して、該ブラシ(17)が摺接す
る電極(8)上のNi基板(11)に、−20Vの自己バイア
スを発生させる。
Next, after the application of the RF voltage from the second high frequency power source (19) is stopped, Ar gas is supplied from the discharge gas introducing pipe (5) at 5.7 × 10 −4 Torr and the microwave is generated. A microwave generated at 2.45 GHz and 100 W was supplied from the device (1) to generate A in the plasma generation chamber (4).
The r plasma is radiated to the surface of the substrate (11). At the same time, from the high frequency power supply (9) to the brush (17) 13.5
An RF voltage of 6 MHz is applied to generate a self-bias of -20 V on the Ni substrate (11) on the electrode (8) with which the brush (17) is in sliding contact.

【0031】又、これと同時に、反応ガス導入管(14)か
らは、CH4ガスを1.3×10-3Torrで供給する。
反応ガス導入管(14)から供給されたCH4ガスは、プラ
ズマの作用により分解され、これによって生じた炭素
が、反応性の高いイオン又は中性の活性状態となって、
基板(11)の表面へ放射される。
At the same time, CH 4 gas is supplied at 1.3 × 10 −3 Torr from the reaction gas introducing pipe (14).
The CH 4 gas supplied from the reaction gas introduction pipe (14) is decomposed by the action of plasma, and the carbon generated thereby becomes a highly reactive ion or a neutral active state,
It is emitted to the surface of the substrate (11).

【0032】以上の工程を約25分間行ない、Ni基板
(11)の表面に、前記中間層を介して、膜厚2000オン
グストロームのダイヤモンド状被膜を形成した。
The above steps are performed for about 25 minutes to obtain a Ni substrate.
On the surface of (11), a diamond-like coating having a film thickness of 2000 angstrom was formed via the intermediate layer.

【0033】この様に、基板(11)とダイヤモンド状被膜
の間に中間層を介在させることにより、基板とダイヤモ
ンド状被膜の間の熱膨張係数の差に起因する熱応力を緩
和することが出来ると共に、基板とダイヤモンド状被膜
の間の密着性を高めることが出来る。
Thus, by interposing the intermediate layer between the substrate (11) and the diamond-like coating, it is possible to relieve the thermal stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the diamond-like coating. At the same time, the adhesion between the substrate and the diamond-like coating can be enhanced.

【0034】第2実施例 本実施例は、中間層として、ターゲットの原料原子Si
と炭素Cの混合層を形成し、該中間層の表面にダイヤモ
ンド状被膜を形成するものである。ここで用いる被膜形
成装置は上記第1実施例と同様の構成である。
Second Embodiment In this embodiment, the source material atom Si of the target is used as the intermediate layer.
And a carbon C mixed layer are formed, and a diamond-like coating is formed on the surface of the intermediate layer. The film forming apparatus used here has the same structure as that of the first embodiment.

【0035】先ず、基板ホルダー(7)表面の各電極(8)
上に、合計24枚のNi基板(11)を取り付け、真空チャ
ンバー(10)の内部を10-5〜10-7Torrに排気した
後、基板ホルダー(7)を約10rpmの速度で回転させ
る。次に、放電ガス導入管(5)からArガスを5.7×
10-4Torrで供給すると共に、マイクロ波発生装置
(1)から2.45GHz、100Wのマイクロ波を供給
して、プラズマ発生室(4)内に形成されたArプラズマ
を、Ni基板(11)の表面に放射する。これと同時に、ブ
ラシ(17)に対して、高周波電源(9)から13.56MH
zのRF電圧を印加して、該ブラシ(17)が摺接する電極
(8)上のNi基板(11)に、−20Vの自己バイアスを発
生させる。
First, each electrode (8) on the surface of the substrate holder (7)
A total of 24 Ni substrates (11) were mounted on the top, the inside of the vacuum chamber (10) was evacuated to 10 −5 to 10 −7 Torr, and then the substrate holder (7) was rotated at a speed of about 10 rpm. Next, Ar gas was introduced through the discharge gas introduction pipe (5) at 5.7 ×.
Microwave generator with 10 -4 Torr
A microwave of 2.45 GHz and 100 W is supplied from (1) to irradiate the Ar plasma formed in the plasma generation chamber (4) on the surface of the Ni substrate (11). At the same time, 13.56MH from the high frequency power supply (9) for the brush (17)
An electrode with which the brush (17) is in sliding contact by applying an RF voltage of z
(8) Self-bias of -20 V is generated on the Ni substrate (11).

【0036】又、これと同時に、反応ガス導入管(14)か
らは、CH4ガスを供給する。ここで、CH4ガスの供給
量は、図3に示す様に時間の経過と共に増加させ、5分
経過後に100sccm、即ち1.3×10-3Torr
に設定する。
At the same time, CH 4 gas is supplied from the reaction gas introducing pipe (14). Here, the supply amount of CH 4 gas is increased with time as shown in FIG. 3, and 100 sccm after 5 minutes, that is, 1.3 × 10 −3 Torr.
Set to.

【0037】本実施例では、上記のECRプラズマCV
D装置による被膜形成処理と同時に、上記の高周波スパ
ッタ装置による中間層の形成を行なう。即ち、Siター
ゲット(18)に対し第2高周波電源(19)から13.56M
HzのRF電圧を印加し、該RF電圧を徐々に低下させ
ることで、図4に示す様に、ターゲット(18)に発生する
自己バイアスを−200Vから徐々に上昇させ、5分経
過後には0Vとした。
In this embodiment, the above ECR plasma CV is used.
Simultaneously with the film forming process by the D apparatus, the intermediate layer is formed by the above high frequency sputtering apparatus. That is, 13.56M from the second high frequency power source (19) to the Si target (18)
By applying an RF voltage of Hz and gradually decreasing the RF voltage, as shown in FIG. 4, the self-bias generated in the target (18) is gradually increased from -200V, and after 5 minutes, 0V is applied. And

【0038】以上の工程を5分間行なうことによって、
Ni基板表面には、SiとCの混合層からなる中間層が
膜厚100オングストロームに形成される。該中間層に
おいては、図3及び図4に示す成膜制御の結果、基板側
から中間層表面に向かって、Cの含有量が徐々に増大す
ると共にSiの含有量が徐々に減少することになる。
By performing the above steps for 5 minutes,
An intermediate layer made of a mixed layer of Si and C is formed on the surface of the Ni substrate to have a film thickness of 100 angstrom. In the intermediate layer, as a result of the film formation control shown in FIGS. 3 and 4, the content of C gradually increases and the content of Si gradually decreases from the substrate side toward the surface of the intermediate layer. Become.

【0039】その後、第2高周波電源(19)によるRF電
圧の印加を停止し、反応ガス導入管(16)から供給される
CH4ガスの分圧を1.3×10-3Torrに維持して、
上記ECRプラズマCVD装置による被膜形成処理のみ
を続行する。以上の工程を約25分間行ない、Ni基板
(11)の表面に、前記中間層を介して、膜厚2000オン
グストロームのダイヤモンド状被膜を形成した。
Thereafter, the application of the RF voltage from the second high frequency power source (19) is stopped, and the partial pressure of the CH 4 gas supplied from the reaction gas introducing pipe (16) is maintained at 1.3 × 10 −3 Torr. hand,
Only the film forming process by the ECR plasma CVD apparatus is continued. The above steps are performed for about 25 minutes, and the Ni substrate
On the surface of (11), a diamond-like coating having a film thickness of 2000 angstrom was formed via the intermediate layer.

【0040】この様に、SiとCの混合層からなる中間
層において、SiとCの組成比を膜圧方向に変化させる
ことによって、基板とダイヤモンド状被膜の間の密着性
を更に高めることが出来る。
As described above, by changing the composition ratio of Si and C in the film pressure direction in the intermediate layer composed of the mixed layer of Si and C, the adhesion between the substrate and the diamond-like film can be further enhanced. I can.

【0041】本発明の効果を評価するべく、従来の中間
層の形成されていないダイヤモンド状被膜と、上記第1
実施例によるダイヤモンド状被膜と、上記第2実施例に
よるダイヤモンド状被膜を夫々、50サンプルずつ作製
し、これらの被膜に、ビッカース圧子を用いた荷重試験
(荷重=1Kg)を行なって、ダイヤモンド状被膜に剥離
の生じたサンプル数を測定した。下記表1はその結果を
表わしている。
In order to evaluate the effects of the present invention, the conventional diamond-like coating without the intermediate layer and the first
Fifty samples each of the diamond-like coating according to the example and the diamond-like coating according to the second example were prepared, and a load test using a Vickers indenter for these coatings.
(Load = 1 kg) was performed to measure the number of samples in which the diamond-like coating was peeled off. Table 1 below shows the results.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】この結果から明らかな様に、中間層を設け
た第1実施例では、中間層を設けない比較例よりも大幅
に剥離数が減少しており、中間層の形成によって、ダイ
ヤモンド状被膜の密着性を高めることが出来る。更に中
間層の組成制御を行なった第2実施例では、剥離が完全
に防止されおり、ダイヤモンド状被膜の密着性を飛躍的
に高めることが出来る。
As is clear from these results, in the first example in which the intermediate layer is provided, the number of peelings is significantly reduced as compared with the comparative example in which the intermediate layer is not provided. The adhesion of can be improved. Further, in the second embodiment in which the composition of the intermediate layer is controlled, peeling is completely prevented, and the adhesion of the diamond-like coating can be dramatically improved.

【0044】又、図1の被膜形成装置においては、基板
ホルダー(7)の表面に、互いに絶縁された複数の電極
(8)が配置されており、これらの電極(8)に順次、RF
電圧を印加するので、電圧の印加されている電極(8)上
の基板(11)のみ温度が上昇し、それ以外の基板は放熱に
よって温度が低下する。従って、基板を低温に維持した
ままで成膜を行なうことが可能であり、基板の過熱によ
る変質や変形が防止される。
In the film forming apparatus of FIG. 1, a plurality of electrodes insulated from each other are formed on the surface of the substrate holder (7).
(8) is arranged, and RF is sequentially applied to these electrodes (8).
Since the voltage is applied, only the substrate (11) on the electrode (8) to which the voltage is applied rises in temperature, and the other substrates drop in temperature due to heat radiation. Therefore, it is possible to perform film formation while the substrate is kept at a low temperature, and deterioration or deformation of the substrate due to overheating is prevented.

【0045】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
The above description of the embodiments is for explaining the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or limiting the scope. The configuration of each part of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

【0046】例えば、基板ホルダーはドラム状のみなら
ず、円板状であってもよく、この場合、円板状基板ホル
ダーの表面に複数の基板を円陣に配設する。そして、該
基板ホルダーの表面に対向させて、上記のプラズマCV
D装置と高周波スパッタ装置を併設する。
For example, the substrate holder may have a disc shape as well as a drum shape. In this case, a plurality of substrates are arranged in a circle on the surface of the disc-shaped substrate holder. Then, facing the surface of the substrate holder, the plasma CV
D equipment and high frequency sputtering equipment are installed side by side.

【0047】又、上記プラズマCVD装置は、ECRプ
ラズマCVD装置に限らず、高周波プラズマCVD装
置、DCプラズマCVD装置等、周知の種々のプラズマ
CVD装置を採用出来る。
The plasma CVD apparatus is not limited to the ECR plasma CVD apparatus, and various well-known plasma CVD apparatuses such as a high frequency plasma CVD apparatus and a DC plasma CVD apparatus can be adopted.

【0048】更に、上記高周波スパッタ装置としては、
複数のターゲットを配置して、異なる元素からなる2層
以上の中間層を形成することや、複数の元素からなる単
一層の中間層を形成することが可能である。
Further, as the high frequency sputtering device,
It is possible to dispose a plurality of targets to form two or more intermediate layers made of different elements, or to form a single intermediate layer made of a plurality of elements.

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

【図1】本発明に係る被膜形成装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a film forming apparatus according to the present invention.

【図2】反応ガス導入管の先端部を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a tip portion of a reaction gas introduction pipe.

【図3】第2実施例における成膜時間と反応ガスの流量
の関係を表わすグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a film forming time and a flow rate of a reaction gas in the second embodiment.

【図4】同上の成膜時間とバイアス電圧の関係を表わす
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the film forming time and the bias voltage in the above.

【図5】従来装置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional device.

【図6】基板上にダイヤモンド状被膜が形成されている
状態の断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a state in which a diamond-like coating is formed on a substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) マイクロ波発生装置 (2) 導波管 (3) マイクロ波導入窓 (4) プラズマ発生室 (5) 放電ガス導入管 (6) プラズマ磁界発生装置 (7) 基板ホルダー (8) 電極 (9) 第1高周波電源 (10) 真空チャンバー (11) 基板 (16) 反応ガス導入管 (17) ブラシ (18) ターゲット (19) 第2高周波電源 (1) Microwave generator (2) Waveguide (3) Microwave introduction window (4) Plasma generation chamber (5) Discharge gas introduction pipe (6) Plasma magnetic field generator (7) Substrate holder (8) Electrode ( 9) First high frequency power supply (10) Vacuum chamber (11) Substrate (16) Reactive gas introduction pipe (17) Brush (18) Target (19) Second high frequency power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木山 精一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Seiichi Kiyama 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に中間層を介して硬質炭素被膜を
形成する装置であって、 真空チャンバーと、 真空チャンバー内にプラズマを導入するプラズマ導入手
段と、 真空チャンバー内に、炭素を含む反応ガスを導入するた
めの反応ガス導入手段と、 真空チャンバー内に、表面をプラズマ供給方向に対向さ
せて、回転自在に設けられた基板ホルダーと、 基板ホルダー上の基板に発生する自己バイアスが負とな
る様に、基板ホルダーに高周波電圧を印加する第1高周
波電源と、 真空チャンバー内に、基板ホルダーの表面に向けて配置
され、中間層の原料原子を含むターゲットと、 ターゲットに高周波電圧を印加するための第2高周波電
源とを具えたことを特徴とする硬質炭素被膜形成装置。
1. An apparatus for forming a hard carbon film on a substrate via an intermediate layer, comprising: a vacuum chamber; a plasma introducing means for introducing plasma into the vacuum chamber; and a reaction containing carbon in the vacuum chamber. A reaction gas introduction means for introducing a gas, a substrate holder rotatably provided in the vacuum chamber with the surfaces facing each other in the plasma supply direction, and a self-bias generated on the substrate on the substrate holder is negative. As described above, a first high frequency power supply that applies a high frequency voltage to the substrate holder, a target that is disposed in the vacuum chamber toward the surface of the substrate holder, and that includes the source atom of the intermediate layer, and a high frequency voltage is applied to the target. And a second high-frequency power source for the hard carbon film forming apparatus.
【請求項2】 基板ホルダーの表面には、互いに絶縁さ
れた複数の電極が配置されると共に、基板ホルダーの回
転に伴ってプラズマ供給方向に対向した1つの電極に摺
接すべきブラシが、一定の位置に取り付けられ、該ブラ
シは前記第1高周波電源に接続されている請求項1に記
載の硬質炭素被膜形成装置。
2. A plurality of electrodes insulated from each other are arranged on the surface of the substrate holder, and a brush to be slidably contacted with one electrode facing in the plasma supply direction as the substrate holder rotates is fixed. The hard carbon coating forming apparatus according to claim 1, wherein the brush is attached to the first high frequency power source, and the brush is connected to the first high frequency power source.
【請求項3】 基板ホルダーはドラム状に形成されてい
る請求項1又は請求項2に記載の硬質炭素被膜形成装
置。
3. The hard carbon film forming apparatus according to claim 1, wherein the substrate holder is formed in a drum shape.
【請求項4】 基板ホルダーは円板状に形成されている
請求項1又は請求項2に記載の硬質炭素被膜形成装置。
4. The hard carbon film forming apparatus according to claim 1, wherein the substrate holder is formed in a disc shape.
【請求項5】 基板はNi、ステンレス鋼、或いはセラ
ミックスであって、ターゲットは、中間層の原料原子と
してSi、Ru、或いはCを含んでいる請求項1乃至請
求項4の何れかに記載の硬質炭素被膜形成装置。
5. The substrate according to claim 1, wherein the substrate is Ni, stainless steel, or ceramics, and the target contains Si, Ru, or C as a raw material atom of the intermediate layer. Hard carbon film forming equipment.
【請求項6】 プラズマ導入手段は、電子サイクロトロ
ン共鳴プラズマCVD装置である請求項1乃至請求項5
の何れかに記載の硬質炭素被膜形成装置。
6. The plasma introducing means is an electron cyclotron resonance plasma CVD apparatus.
The hard carbon film forming apparatus according to any one of 1.
【請求項7】 基板上に中間層を介して硬質炭素被膜を
形成する方法であって、真空チャンバー内に、複数の基
板が装着されるべき基板ホルダーを回転自在に配置する
と共に、該基板ホルダーの表面に向けて、中間層の原料
原子を含むターゲットを配置して、被膜形成装置を構成
し、被膜形成時には、基板ホルダーを回転させつつ、タ
ーゲットに高周波電圧を印加して、基板ホルダー上の基
板の表面に中間層を形成した後、真空チャンバー内に反
応ガスを供給すると共に、プラズマを導入し、基板ホル
ダーを回転させつつ、該基板ホルダーに高周波電圧を印
加して、前記中間層の表面に硬質炭素被膜を形成するこ
とを特徴とする被膜形成方法。
7. A method for forming a hard carbon coating on a substrate through an intermediate layer, wherein a substrate holder to which a plurality of substrates are to be mounted is rotatably disposed in a vacuum chamber, and the substrate holder is rotatably mounted. The target containing the raw material atoms of the intermediate layer is arranged toward the surface of the substrate to form a film forming apparatus. During film formation, a high frequency voltage is applied to the target while rotating the substrate holder, After forming the intermediate layer on the surface of the substrate, while supplying the reaction gas into the vacuum chamber and introducing plasma, while rotating the substrate holder, a high frequency voltage is applied to the substrate holder, and the surface of the intermediate layer. A method for forming a film, which comprises forming a hard carbon film on a substrate.
【請求項8】 基板上に中間層を介して硬質炭素被膜を
形成する方法であって、真空チャンバー内に、複数の基
板が装着されるべき基板ホルダーを回転自在に配置する
と共に、該基板ホルダーの表面に向けて、中間層の主成
分の原料原子を含むターゲットを配置して、被膜形成装
置を構成し、被膜形成時には、真空チャンバー内に反応
ガスを供給すると共に、プラズマを導入し、基板ホルダ
ーを回転させつつ、ターゲットに高周波電圧を印加する
と同時に、基板ホルダーには高周波電圧を印加し、該被
膜形成過程において、反応ガスの流量を徐々に増加させ
ると同時に、ターゲットに印加すべき高周波電圧を低下
させて、基板の表面に、炭素の含有量が表面に向かって
徐々に増大すると共に、ターゲット原子の含有量が徐々
に減少する中間層を形成した後、ターゲットに対する高
周波電圧の印加を停止して、前記中間層の表面に硬質炭
素被膜を形成することを特徴とする被膜形成方法。
8. A method of forming a hard carbon coating on a substrate via an intermediate layer, wherein a substrate holder to which a plurality of substrates are to be mounted is rotatably arranged in a vacuum chamber, and the substrate holder is rotatably mounted. A target containing raw material atoms of the main component of the intermediate layer is arranged toward the surface of the substrate to form a film forming apparatus, and at the time of film formation, a reaction gas is supplied into the vacuum chamber and plasma is introduced to the substrate. While the holder is rotated, a high frequency voltage is applied to the target at the same time as a high frequency voltage is applied to the substrate holder, and the flow rate of the reaction gas is gradually increased during the film formation process, and at the same time, the high frequency voltage to be applied to the target. Is reduced to form an intermediate layer on the surface of the substrate in which the carbon content gradually increases toward the surface and the target atom content gradually decreases. After the formation, the application of the high frequency voltage to the target is stopped, and the hard carbon coating is formed on the surface of the intermediate layer.
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