JPH0953178A - 硬質カーボン膜の形成方法 - Google Patents

硬質カーボン膜の形成方法

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JPH0953178A
JPH0953178A JP7208800A JP20880095A JPH0953178A JP H0953178 A JPH0953178 A JP H0953178A JP 7208800 A JP7208800 A JP 7208800A JP 20880095 A JP20880095 A JP 20880095A JP H0953178 A JPH0953178 A JP H0953178A
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JP
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vacuum chamber
carbon film
hard carbon
voltage
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JP7208800A
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English (en)
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Osamu Sugiyama
杉山　　修
Ryuta Koike
▲龍▼太 小池
Yukio Miya
宮　　行男
Takashi Toida
孝志 戸井田
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 試料１１の開口内面に接地電位に接続する補
助電極２３を挿入するように試料を真空槽１３の中に配
置し、真空槽内を排気後、ガス導入口１５から炭素を含
むガスを真空槽内に導入し、試料に印加する直流電圧を
徐々に増加させて設定直流電圧を印加し、アノード３１
に直流電圧を印加しフィラメント３３に交流電圧を印加
してプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成
する。 【効果】 開口内面で同電位同士が対向することがなく
ホロー放電は発生せず、さらに被膜形成の放電初期にお
いて異常放電であるアーク放電は発生しない。そのた
め、密着性の良好な硬質カーボン膜を試料に形成するこ
とができる。そのうえ開口内面に形成する硬質カーボン
膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口中側とで均
一な膜厚を形成することができるという効果ももつ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は硬質カーボン膜の形成方
法に関し、とくに開口部を有する試料に硬質カーボン膜
を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】硬質カーボン膜は黒色を有し、ダイヤモ
ンドによく似た性質をもつ。すなわち硬質カーボン膜
は、高い機械的硬度や低い摩擦係数や良好な電気的絶縁
性や高い熱伝導率や高い耐腐食性をもつ。そのため装飾
品や医療機器や磁気ヘッドや工具などに硬質カーボン膜
を被覆することが提案されている。
【０００３】プラズマ化学気相成長法を用いる従来技術
における硬質カーボン膜の形成方法を、図４を用いて説
明する。図４は従来技術における硬質カーボン膜の形成
方法を示す断面図である。
【０００４】図４に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。
【０００５】そして排気口１７から真空槽１３内を真空
排気する。その後、ガス導入口１５から炭素を含むガス
を真空槽１３内に導入し、設定圧力になるようにガス流
量を調整する。
【０００６】その後、フィラメント３３にはフィラメン
ト電源２９から交流電圧を印加し、アノード３１にはア
ノード電源２７から直流電圧を印加する。さらに試料１
１には、直流電源２５から直流電圧を印加する。そし
て、真空槽１３内にプラズマを発生させて、試料１１に
硬質カーボン膜を形成している。
【０００７】この図４に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１に印加する直流電圧により発
生するプラズマと、交流電圧を印加するフィラメント３
３と直流電圧を印加するアノード３１で発生するプラズ
マとが発生する。
【０００８】そして硬質カーボン膜を形成するときの真
空槽１３内の圧力により、試料１１周囲のプラズマか、
フィラメント３３とアノード３１近傍のプラズマかが主
になって、硬質カーボン膜を形成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】図４を用いて説明した
硬質カーボン膜の形成方法においては、真空槽１３内の
圧力が３×１０-3ｔｏｒｒ以上のときは、試料１１の周
囲に発生するプラズマが主になって、炭素を含むガスを
分解して硬質カーボン膜を形成する。
【００１０】このとき試料１１の外周部には硬質カーボ
ン膜を均一性よく形成することができるが、試料１１の
開口内面に形成する硬質カーボン膜は密着性が悪く、さ
らに硬度などの膜質が劣る。
【００１１】これは、試料１１には同じ電圧が印加され
ており、開口内面は同電位の電極どうしが対向している
空間となり、その開口内面でのプラズマはホロー放電と
呼ばれる異常放電を発生する。
【００１２】このホロー放電によって形成される硬質カ
ーボン膜は、ポリマーライクな密着性の悪い被膜であ
り、試料１１から剥離しやすく、その硬度も低い。
【００１３】これに対して真空槽１３内の圧力が３×１
０-3ｔｏｒｒより低いときは、試料１１周囲のプラズマ
より、硬質カーボン膜の形成はフィラメント３３とアノ
ード３１近傍に発生するプラズマがおもに寄与する。
【００１４】このとき試料１１の外周部には硬質カーボ
ン膜を均一性よく形成することができるが、試料１１の
開口内面に形成する硬質カーボン膜は試料１１の長手方
向で膜厚を均一に形成することができない。
【００１５】ここで、フィラメント３３とアノード３１
近傍に発生するプラズマでイオン化された炭素イオン
は、試料１１に印加する直流負電位に引っ張られて堆積
し、試料１１に硬質カーボン膜の被膜形成を行ってい
る。
【００１６】前述の真空槽１３内の圧力が３×１０-3ｔ
ｏｒｒより高いときは、硬質カーボン膜が化学気相成長
的に形成されるのに対して、圧力が３×１０-3ｔｏｒｒ
より低いときは、硬質カーボン膜が物理気相成長的に形
成される。
【００１７】このためにフィラメント３３とアノード３
１近傍に発生するプラズマがおもに寄与する硬質カーボ
ン膜形成のときは、真空蒸着法などの物理気相成長法と
同様に、試料１１の開口内面には開口端面から開口奥側
に向かう従って、硬質カーボン膜の膜厚が薄くなる。こ
の結果、試料１１の開口内面に形成する硬質カーボン膜
は試料１１の長手方向で膜厚を均一に形成することがで
きない。
【００１８】本発明の目的は、上記課題を解決して、開
口内面に密着性よくしかも均一な膜厚で硬質カーボン膜
を形成することが可能な硬質カーボン膜の形成方法を提
供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の硬質カーボン膜の形成方法においては、下記
記載の手段を採用する。
【００２０】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを真空槽内に導入し、試
料に印加する直流電圧を徐々に増加させて設定直流電圧
を印加し、アノードに直流電圧を印加しフィラメントに
交流電圧を印加してプラズマを発生させて試料に硬質カ
ーボン膜を形成することを特徴とする。
【００２１】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内
の圧力を徐々に増加させて設定圧力とし、試料に直流電
圧を印加し、アノードに直流電圧を印加しフィラメント
に交流電圧を印加してプラズマを発生させて試料に硬質
カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００２２】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入して真空槽
内の圧力を徐々に増加させて設定圧力とし、さらに試料
に印加する直流電圧を徐々に増加させて設定直流電圧を
印加し、アノードに直流電圧を印加しフィラメントに交
流電圧を印加してプラズマを発生させて試料に硬質カー
ボン膜を形成することを特徴とする。
【００２３】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
試料に印加する直流電圧を徐々に増加させて設定直流電
圧を印加し、さらにガス導入口から炭素を含むガスを徐
々に導入して真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧
力とし、アノードに直流電圧を印加しフィラメントに交
流電圧を印加してプラズマを発生させて試料に硬質カー
ボン膜を形成することを特徴とする。
【００２４】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内
の圧力を徐々に増加させると同時に試料に印加する直流
電圧を徐々に増加させ、真空槽内を設定圧力と試料に印
加する直流電圧を設定直流電圧とし、アノードに直流電
圧を印加しフィラメントに交流電圧を印加してプラズマ
を発生させて試料に硬質カーボン膜を形成することを特
徴とする。
【００２５】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを真空
槽内に導入し、試料に印加する直流電圧を徐々に増加さ
せて設定直流電圧を印加し、アノードに直流電圧を印加
しフィラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生さ
せて試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とす
る。
【００２６】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力と
し、試料に直流電圧を印加し、アノードに直流電圧を印
加しフィラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生
させて試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とす
る。
【００２７】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力と
し、さらに試料に印加する直流電圧を徐々に増加させて
設定直流電圧を印加し、アノードに直流電圧を印加しフ
ィラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生させて
試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００２８】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、試料に印加する直流電圧を徐々に増加
させ設定直流電圧を印加し、さらにガス導入口から炭素
を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加
させて設定圧力とし、アノードに直流電圧を印加しフィ
ラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生させて試
料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００２９】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させると同時に試
料に印加する直流電圧を徐々に増加させ、真空槽内を設
定圧力と試料に印加する直流電圧を設定直流電圧とし、
アノードに直流電圧を印加しフィラメントに交流電圧を
印加してプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を
形成することを特徴とする。
【００３０】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを真空槽内に導入し、試
料に印加する高周波電力を徐々に増加させて設定高周波
電力を印加してプラズマを発生させて試料に硬質カーボ
ン膜を形成することを特徴とする。
【００３１】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内
の圧力を徐々に増加させて設定圧力とし、試料に高周波
電力を印加してプラズマを発生させて試料に硬質カーボ
ン膜を形成することを特徴とする。
【００３２】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入して真空槽
内の圧力を徐々に増加させて設定圧力とし、さらに試料
に印加する高周波電力を徐々に増加させて設定高周波電
力を印加してプラズマを発生させて試料に硬質カーボン
膜を形成することを特徴とする。
【００３３】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
試料に印加する高周波電力を徐々に増加させて設定高周
波電力を印加し、さらにガス導入口から炭素を含むガス
を徐々に導入して真空槽内の圧力を徐々に増加させて設
定圧力としてプラズマを発生させて試料に硬質カーボン
膜を形成することを特徴とする。
【００３４】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内
の圧力を徐々に増加させると同時に試料に印加する高周
波電力を徐々に増加させ、真空槽内を設定圧力と試料に
印加する高周波電力を設定高周波電力としてプラズマを
発生させて試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴
とする。
【００３５】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを真空
槽内に導入し、試料に印加する高周波電力を徐々に増加
させて設定高周波電力を印加してプラズマを発生させて
試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００３６】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力と
し、試料に高周波電力を印加してプラズマを発生させて
試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００３７】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力と
し、さらに試料に印加する高周波電力を徐々に増加させ
て設定高周波電力を印加してプラズマを発生させて試料
に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００３８】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、試料に印加する高周波電力を徐々に増
加させて設定高周波電力を印加し、さらにガス導入口か
ら炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々
に増加させて設定圧力としてプラズマを発生させて試料
に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００３９】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させると同時に試
料に印加する高周波電力を徐々に増加させ、真空槽内を
設定圧力と試料に印加する高周波電力を設定高周波電力
としてプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形
成することを特徴とする。
【００４０】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを真空槽内に導入し、試
料に印加する直流電圧を徐々に増加させて設定直流電圧
を印加してプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜
を形成することを特徴とする。
【００４１】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内
の圧力を徐々に増加させて設定圧力とし、試料に直流電
圧を印加してプラズマを発生させて試料に硬質カーボン
膜を形成することを特徴とする。
【００４２】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内
の圧力を徐々に増加させて設定圧力とし、さらに試料に
印加する直流電圧を徐々に増加させて設定直流電圧を印
加してプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形
成することを特徴とする。
【００４３】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
試料に印加する直流電圧を徐々に増加させて設定直流電
圧を印加し、さらにガス導入口から炭素を含むガスを徐
々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力
としてプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形
成することを特徴とする。
【００４４】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、試
料の開口内面に接地電位に接続する補助電極を挿入する
ように試料を真空槽の中に配置し、真空槽内を排気後、
ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内
の圧力を徐々に増加させると同時に試料に印加する直流
電圧を徐々に増加させ、真空槽内を設定圧力と試料に印
加する直流電圧を設定直流電圧としてプラズマを発生さ
せて試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とす
る。
【００４５】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを真空
槽内に導入し、試料に印加する直流電圧を徐々に増加さ
せて設定直流電圧を印加してプラズマを発生させて試料
に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００４６】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力と
し、試料に直流電圧を印加してプラズマを発生させて試
料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００４７】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力と
し、さらに試料に印加する直流電圧を徐々に増加させて
設定直流電圧を印加してプラズマを発生させて試料に硬
質カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００４８】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、試料に印加する直流電圧を徐々に増加
させ設定直流電圧を印加し、さらにガス導入口から炭素
を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加
させて設定圧力としてプラズマを発生させて試料に硬質
カーボン膜を形成することを特徴とする。
【００４９】本発明の硬質カーボン膜の形成方法は、中
間層を形成した試料の開口内面に接地電位に接続する補
助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させると同時に試
料に印加する直流電圧を徐々に増加させ、真空槽内を設
定圧力と試料に印加する直流電圧を設定直流電圧として
プラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成する
ことを特徴とする。
【００５０】
【作用】本発明の硬質カーボン膜の形成方法において
は、試料の開口内面の開口の中央部に、接地電位に接続
する補助電極を配置して硬質カーボン膜を形成する。そ
して硬質カーボン膜を形成する試料には、負の直流電圧
あるいは高周波電力を印加する。
【００５１】その結果、同電位の電極どうしが対向して
いる試料開口内面に、接地電位に接続する補助電極を設
けることとなり、同電位同士が対向することがなくな
る。
【００５２】このような電位状態は、プラスマ化学気相
成長法にとってもっとも望ましい状態であり、異常放電
であるホロー放電は発生しない。そのため、密着性の良
好な硬質カーボン膜を試料に形成することができる。
【００５３】さらに本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、接地電位に接続する補助電極を試料の開口
内面に配置しており、試料の長手方向の開口内面で電位
特性が均一になる。
【００５４】この結果、開口内面に形成する硬質カーボ
ン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側とで
均一な膜厚を形成することができるという効果ももつ。
【００５５】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、試料に印加する直流電圧あるいは高周
波電力を徐々に増加させて、設定直流電圧あるいは設定
高周波電力を試料に印加している。
【００５６】直流電圧あるいは高周波電力を試料に印加
する初期状態である放電初期は、放電が不安定になる。
そしてこのとき設定電圧や設定高周波電力を短時間のう
ちに印加すると、試料表面の微小な汚れや付着したちり
などが引き金となり、アーク放電が発生する。とくにこ
のアーク放電は、電位の集中する試料のエッジ領域で発
生しやすい。
【００５７】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が決定される重要な期間である。したがっ
て、放電初期にアーク放電の異常放電が発生すると、試
料に対する硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カ
ーボン膜は試料から剥離する。
【００５８】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の試料に印加する電圧を低くし、
さらに試料に印加する直流電圧あるいは高周波電力を徐
々に増加させている。この結果、異常放電であるアーク
放電が発生せず、さらに試料エッジ領域の電位の集中を
低減することができる。
【００５９】このような理由によって本発明の硬質カー
ボン膜の形成方法においては、試料に対する硬質カーボ
ン膜の密着性が良好となる。
【００６０】そのうえ本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、真空槽内を高真空状態に真空排気したの
ち、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入して、
真空槽内の圧力を徐々に増加させて、設定圧力としてい
る。
【００６１】試料に電圧を印加する初期状態である放電
初期は、放電が不安定になる。そして真空槽内の圧力が
高い状態は、真空槽内に電子などの電荷が多い状態であ
り、空間インピーダンスが低く、異常放電が発生しやす
い。
【００６２】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が左右される重要な期間である。したがっ
て、放電初期に異常放電が発生すると、試料に対する硬
質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カーボン膜は試
料から剥離してしまう。
【００６３】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の真空槽内の圧力を低くし、その
後ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入して、真
空槽内の圧力を徐々に増加させている。
【００６４】この結果、異常放電の発生を抑制すること
ができる。このような理由によって本発明の硬質カーボ
ン膜の形成方法においては、試料に対する硬質カーボン
膜の密着性が良好となる。
【００６５】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例における
硬質カーボン膜の形成方法を説明する。図１は本発明の
実施例における硬質カーボン膜の形成方法を示す断面図
である。
【００６６】図１に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。そしてこの試料１１の開口
内面には、接地電位に接続する補助電極２３を挿入する
ように設ける。このとき補助電極２３が試料１１の開口
中央部になるように配置する。
【００６７】そして真空槽１３内を真空度が３×１０-5
ｔｏｒｒになるように排気口１７から、図示しない排気
手段によって真空排気する。
【００６８】その後、ガス導入口１５から炭素を含むガ
スとしてベンゼン（Ｃ6 Ｈ6 ）を真空槽１３内に導入し
て、真空槽１３内の圧力を５×１０-3ｔｏｒｒになるよ
うに制御する。
【００６９】そしてアノード３１にはアノード電源２７
から直流電圧を印加し、さらにフィラメント３３にはフ
ィラメント電源２９から交流電圧を印加する。このとき
アノード電源２７からアノード３１に印加する直流電圧
はプラス１０Ｖを印加する。さらにまたフィラメント電
源２９からフィラメント３３に印加する電圧は３０Ａの
電流が流れるように１０Ｖの交流電圧を印加する。
【００７０】そして試料１１には直流電源２５から直流
電圧を印加する。このとき試料１１には直流電源２５か
らマイナス３ｋＶを印加する。
【００７１】本発明の硬質カーボン膜の形成方法におい
ては、試料１１に印加する直流負電圧は、図５のグラフ
に示すように、徐々に高くしながら試料１１に印加す
る。この図５のグラフは、横軸は時間を示し、縦軸は試
料１１に印加する直流負電圧を示す。
【００７２】すなわち本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、試料１１に印加する直流電圧を、ゼロＶ
から設定電圧であるマイナス３ｋＶまで徐々に昇圧させ
る。そして、この昇圧時間としては２分とする。
【００７３】そして真空槽１３内に配置する試料１１の
周囲領域にプラズマを発生させ、試料１１に硬質カーボ
ン膜を形成している。
【００７４】この図１に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１の開口内面に挿入するように
配置し、接地電圧に接続する補助電極２３により、試料
１１の外周部だけでなく、試料１１開口内面にもプラズ
マを形成することができる。
【００７５】この試料１１の開口内面に挿入する補助電
極２３により、異常放電であるホロー放電の発生はな
く、硬質カーボン膜の密着性が向上する。
【００７６】さらに試料１１の長手方向の開口内面で、
その電位特性が均一になり、開口内面に形成する硬質カ
ーボン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側
とで均一な膜厚を形成することができる。
【００７７】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、直流電源２５から試料１１に印加する
直流電圧を徐々に増加させて、設定直流電圧であるマイ
ナス３ｋＶを試料１１に印加している。
【００７８】直流電圧を試料１１に印加する初期状態で
ある放電初期は、放電が不安定になる。そしてこのとき
設定直流負電圧を短時間のうちに印加すると、試料１１
表面の微小な汚れや付着したちりなどが引き金となり、
アーク放電が発生する。とくにこのアーク放電は、電位
の集中する試料１１のエッジ領域で発生しやすい。
【００７９】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が決定される重要な期間である。したがっ
て、放電初期にアーク放電の異常放電が発生すると、試
料１１に対する硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬
質カーボン膜は試料から剥離することになる。
【００８０】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の試料１１に印加する電圧を低く
し、さらに試料１１に印加する直流負電圧を徐々に増加
させている。この結果、異常放電であるアーク放電が発
生せず、さらに試料１１のエッジ領域の電位の集中を低
減することができる。
【００８１】このような理由によって本発明の硬質カー
ボン膜の形成方法においては、試料１１に対する硬質カ
ーボン膜の密着性が良好となる。
【００８２】この補助電極２３は、試料１１の開口大き
さより小さければよく、好ましくは４ｍｍ程度の隙間、
すなわちプラズマ形成領域を設けるようにする。そして
この補助電極２３は、ステンレスのような金属材料で形
成すればよい。
【００８３】さらに補助電極２３の断面形状は円形と
し、試料１１に補助電極２３を挿入したとき開口長さと
ほぼ同じにするか、あるいは試料より補助電極２３を突
出するように構成する。
【００８４】ここで補助電極２３の断面形状は、試料１
１の開口の断面形状に合わせてもよい。すなわち試料１
１開口の断面形状が四角形であれば補助電極２３の断面
形状は四角形とし、試料１１開口の断面形状が円形であ
れば補助電極２３の断面形状は円形とする。
【００８５】つぎに以上の説明と異なる実施例における
硬質カーボン膜の形成方法を、図１を用いて説明する。
【００８６】図１に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。そしてこの試料１１の開口
内面には、接地電位に接続する補助電極２３を挿入する
ように設ける。このとき補助電極２３が試料１１の開口
中央部になるように配置する。
【００８７】そして真空槽１３内を真空度が３×１０-5
ｔｏｒｒになるように排気口１７から、図示しない排気
手段によって真空排気する。
【００８８】そして試料１１には、直流電源２５から直
流負電圧であるマイナス３ｋＶを印加する。そしてアノ
ード３１には、アノード電源２７から直流正電圧である
プラス１０Ｖを印加し、さらにフィラメント３３にはフ
ィラメント電源２９から交流電圧を印加する。このとき
フィラメント電源２９からフィラメント３３に印加する
電圧は、３０Ａの電流が流れるように１０Ｖの交流電圧
を印加する。
【００８９】その後、ガス導入口１５から炭素を含むガ
スとしてベンゼン（Ｃ6 Ｈ6 ）を真空槽１３内に徐々に
導入して、真空槽１３内の圧力を５×１０-3ｔｏｒｒに
なるように制御する。
【００９０】本発明の硬質カーボン膜の形成方法におい
ては、真空槽１３内の圧力を図６のグラフに示すよう
に、徐々に高くするように、ガス導入口１５から炭素を
含むガスを徐々に真空槽１３に導入する。この図６のグ
ラフは、横軸は時間を示し、縦軸は真空槽１３内の圧力
を示す。
【００９１】すなわち本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、真空槽１３内の圧力を、３×１０-5ｔｏ
ｒｒから設定圧力である５×１０-3ｔｏｒｒまで徐々に
昇圧させる。そして、この昇圧時間としては５分とす
る。
【００９２】そして真空槽１３内に配置する試料１１の
周囲領域にプラズマを発生させ、試料１１に硬質カーボ
ン膜を形成している。
【００９３】この図１に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１の開口内面に挿入するように
配置し、接地電圧に接続する補助電極２３により、試料
１１の外周部だけでなく、試料１１開口内面にもプラズ
マを形成することができる。
【００９４】この試料１１の開口内面に挿入する補助電
極２３により、異常放電であるホロー放電の発生はな
く、硬質カーボン膜の密着性が向上する。
【００９５】さらに試料１１の長手方向の開口内面で、
その電位特性が均一になり、開口内面に形成する硬質カ
ーボン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側
とで均一な膜厚を形成することができる。
【００９６】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、真空槽１３内の圧力が徐々に増加する
ように、ガス導入口１５から導入するベンゼン（Ｃ6 Ｈ
6 ）を徐々に導入して、設定圧力である５×１０-3ｔｏ
ｒｒになるまで時間５分を要するように昇圧している。
【００９７】試料１１に直流負電圧を印加する初期状態
である放電初期は、放電が不安定になる。そして真空槽
１３内の圧力が高い状態は、真空槽１３内に電子などの
電荷が多い状態であり、空間インピーダンスが低く、異
常放電が発生しやすい。
【００９８】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が左右される重要な期間である。したがっ
て、放電初期に異常放電が発生すると、試料１１に対す
る硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カーボン膜
は試料１１から剥離してしまう。
【００９９】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の真空槽１３内の圧力を低くし、
その後ガス導入口１５からベンゼン（Ｃ6 Ｈ6 ）を徐々
に導入して、真空槽１３内の圧力を徐々に増加させてい
る。
【０１００】この結果、硬質カーボン膜の被膜形成の初
期における異常放電の発生を抑制することができる。こ
のような理由によって本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、試料１１に対する硬質カーボン膜の密着
性が良好となる。
【０１０１】この補助電極２３は、試料１１の開口大き
さより小さければよく、好ましくは４ｍｍ程度の隙間、
すなわちプラズマ形成領域を設けるようにする。そして
この補助電極２３は、ステンレスのような金属材料で形
成すればよい。
【０１０２】さらに補助電極２３の断面形状は円形と
し、試料１１に補助電極２３を挿入したとき開口長さと
ほぼ同じにするか、あるいは試料より補助電極２３を突
出するように構成する。
【０１０３】ここで補助電極２３の断面形状は、試料１
１の開口の断面形状に合わせてもよい。すなわち試料１
１開口の断面形状が四角形であれば補助電極２３の断面
形状は四角形とし、試料１１開口の断面形状が円形であ
れば補助電極２３の断面形状は円形とする。
【０１０４】つぎに以上の説明と異なる実施例における
硬質カーボン膜の形成方法を、図１を用いて説明する。
【０１０５】図１に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。そしてこの試料１１の開口
内面には、接地電位に接続する補助電極２３を挿入する
ように設ける。このとき補助電極２３が試料１１の開口
中央部になるように配置する。
【０１０６】そして真空槽１３内を真空度が３×１０-5
ｔｏｒｒになるように排気口１７から、図示しない排気
手段によって真空排気する。
【０１０７】そしてアノード３１にはアノード電源２７
から直流電圧を印加し、さらにフィラメント３３にはフ
ィラメント電源２９から交流電圧を印加する。このとき
アノード電源２７からアノード３１に印加する直流電圧
はプラス１０Ｖを印加する。さらにまたフィラメント電
源２９からフィラメント３３に印加する電圧は３０Ａの
電流が流れるように１０Ｖの交流電圧を印加する。
【０１０８】そして試料１１は直流電源２５から直流電
圧を印加する。このとき試料１１には直流電源２５から
マイナス３ｋＶを印加する。
【０１０９】本発明の硬質カーボン膜の形成方法におい
ては、試料１１に印加する直流負電圧と、真空槽１３内
の圧力とは、同時に徐々に増加させて、それぞれ設定電
圧と設定圧力とにする。
【０１１０】すなわち試料１１に印加する直流負電圧
は、図５のグラフに示すように、徐々に高くしながら試
料１１に印加する。この図５のグラフは、横軸は時間を
示し、縦軸は試料１１に印加する直流負電圧を示す。
【０１１１】図５のグラフに示すように、試料１１に印
加する直流電圧を、ゼロＶから設定電圧であるマイナス
３ｋＶまで徐々に昇圧させる。そして、この昇圧時間と
しては２分とする。
【０１１２】さらに図６のグラフに示すように、真空槽
１３内圧力を、３×１０-5ｔｏｒｒから設定圧力である
５×１０-3ｔｏｒｒまで徐々に昇圧させるように、ガス
導入口１５から炭素を含むガスであるベンゼン（Ｃ6 Ｈ
6 ）を徐々に導入する。そして、この昇圧時間としては
５分とする。
【０１１３】そして真空槽１３内に配置する試料１１の
周囲領域にプラズマを発生させ、試料１１に硬質カーボ
ン膜を形成している。
【０１１４】この図１に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１の開口内面に挿入するように
配置し、接地電圧に接続する補助電極２３により、試料
１１の外周部だけでなく、試料１１開口内面にもプラズ
マを形成することができる。
【０１１５】この試料１１の開口内面に挿入する補助電
極２３により、異常放電であるホロー放電の発生はな
く、硬質カーボン膜の密着性が向上する。
【０１１６】さらに試料１１の長手方向の開口内面で、
その電位特性が均一になり、開口内面に形成する硬質カ
ーボン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側
とで均一な膜厚を形成することができる。
【０１１７】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、真空槽１３内の圧力が徐々に増加する
ように、ガス導入口１５から導入するベンゼン（Ｃ6 Ｈ
6 ）を徐々に導入して、設定圧力である５×１０-3ｔｏ
ｒｒになるまで時間５分を要するように昇圧している。
【０１１８】試料１１に直流負電圧を印加する初期状態
である放電初期は、放電が不安定になる。そして真空槽
１３内の圧力が高い状態は、真空槽１３内に電子などの
電荷が多い状態であり、空間インピーダンスが低く、異
常放電が発生しやすい。
【０１１９】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が左右される重要な期間である。したがっ
て、放電初期に異常放電が発生すると、試料１１に対す
る硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カーボン膜
は試料１１から剥離してしまう。
【０１２０】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の真空槽１３内の圧力を低くし、
その後ガス導入口１５からベンゼン（Ｃ6 Ｈ6 ）を徐々
に導入して、真空槽１３内の圧力を徐々に増加させてい
る。
【０１２１】この結果、硬質カーボン膜の被膜形成の初
期における異常放電の発生を抑制することができる。こ
のような理由によって本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、試料１１に対する硬質カーボン膜の密着
性が良好となる。
【０１２２】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、真空槽１３内の圧力を徐々に増加させ
ると同時に、直流電源２５から試料１１に印加する直流
電圧を徐々に増加させて、設定直流電圧であるマイナス
３ｋＶを試料１１に印加している。
【０１２３】直流電圧を試料１１に印加する初期状態で
ある放電初期は、放電が不安定になる。そしてこのとき
設定直流負電圧を短時間のうちに印加すると、試料１１
表面の微小な汚れや付着したちりなどが引き金となり、
アーク放電が発生する。とくにこのアーク放電は、電位
の集中する試料１１のエッジ領域で発生しやすい。
【０１２４】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が決定される重要な期間である。したがっ
て、放電初期にアーク放電の異常放電が発生すると、試
料１１に対する硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬
質カーボン膜は試料から剥離することになる。
【０１２５】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の試料１１に印加する電圧を低く
し、さらに試料１１に印加する直流負電圧を徐々に増加
させている。この結果、異常放電であるアーク放電が発
生せず、さらに試料１１のエッジ領域の電位の集中を低
減することができる。
【０１２６】このような理由によって本発明の硬質カー
ボン膜の形成方法においては、試料１１に対する硬質カ
ーボン膜の密着性が良好となる。
【０１２７】試料１１の開口内に配置する補助電極２３
は、試料１１の開口大きさより小さければよく、好まし
くは４ｍｍ程度の隙間、すなわちプラズマ形成領域を設
けるようにする。そしてこの補助電極２３は、ステンレ
スのような金属材料で形成すればよい。
【０１２８】さらに補助電極２３の断面形状は円形と
し、試料１１に補助電極２３を挿入したとき開口長さと
ほぼ同じにするか、あるいは試料より補助電極２３を突
出するように構成する。
【０１２９】ここで補助電極２３の断面形状は、試料１
１の開口の断面形状に合わせてもよい。すなわち試料１
１開口の断面形状が四角形であれば補助電極２３の断面
形状は四角形とし、試料１１開口の断面形状が円形であ
れば補助電極２３の断面形状は円形とする。
【０１３０】この図１を用いて説明した本発明の実施例
における硬質カーボン膜の被膜形成方法においては、試
料１１に印加する直流負電圧と真空槽１３内の圧力とを
同時に増加させて、それぞれ設定電圧と設定圧力として
いる。
【０１３１】しかしながら、試料１１に印加する直流負
電圧と真空槽１３内の圧力とを同時に増加させるのでは
なく、試料１１に印加する直流負電圧を設定電圧とした
のちに、真空槽１３内の圧力を設定圧力としてもよい。
【０１３２】さらに本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、これとは逆の順序である、真空槽１３内の
圧力を設定圧力としたのちに、試料１１に印加する直流
負電圧を設定電圧とする方法を採用してもよい。
【０１３３】つぎに以上の説明と異なる実施例における
硬質カーボン膜の形成方法を説明する。図２は本発明の
実施例における硬質カーボン膜の形成方法を示す断面図
である。
【０１３４】図２に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。
【０１３５】そして排気口１７から真空槽１３内を図示
しない排気手段により、その真空度が３×１０-5ｔｏｒ
ｒになるように真空排気する。
【０１３６】その後、ガス導入口１５から炭素を含むガ
スとしてメタン（ＣＨ4 ）を真空槽１３内に導入し、真
空度を０．１ｔｏｒｒになるように調整する。
【０１３７】そして試料１１には、マッチング回路１９
を介して１３．５６ＭＨｚの発振周波数を有する高周波
電源２１から高周波電力を４００Ｗ印加する。
【０１３８】さらに試料１１の開口内面で、しかも開口
中央部には、接地電圧を接続する補助電極２３を挿入す
るように配置して、プラズマを発生させる。
【０１３９】本発明の硬質カーボン膜の形成方法におい
ては、試料１１に印加する高周波電力は、図５のグラフ
に示すように、徐々に高くしながら試料１１に印加す
る。この図５のグラフは、横軸は時間を示し、縦軸は試
料１１に印加する高周波電力を示す。
【０１４０】すなわち本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、試料１１に印加する高周波電力を、ゼロ
Ｗから設定電力である４００Ｗまで徐々に高くしてい
る。そして、このゼロＷから設定電力までの所用時間と
しては２分とする。
【０１４１】そして真空槽１３内に配置する試料１１の
周囲領域にプラズマを発生させ、試料１１に硬質カーボ
ン膜を形成している。
【０１４２】この図２に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１の開口内面に挿入するように
配置し、接地電圧に接続する補助電極２３により、試料
１１の外周部だけでなく、試料１１開口内面にもプラズ
マを形成することができる。
【０１４３】この試料１１の開口内面に挿入する補助電
極２３により、異常放電であるホロー放電の発生はな
く、硬質カーボン膜の密着性が向上する。
【０１４４】さらに試料１１の長手方向の開口内面で、
その電位特性が均一になり、開口内面に形成する硬質カ
ーボン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側
とで均一な膜厚を形成することができる。
【０１４５】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、高周波電源２１から試料１１に印加す
る高周波電力を徐々に増加させて、印加開始から２分間
要して設定高周波電力である４００Ｗを試料１１に印加
している。
【０１４６】高周波電力を試料１１に印加する初期状態
である放電初期は、放電が不安定になる。そしてこのと
き設定高周波負電力を短時間のうちに印加すると、試料
１１表面の微小な汚れや付着したちりやほこりなどが引
き金となり、アーク放電が発生する。とくにこのアーク
放電は、電位の集中する試料１１のエッジ領域で発生し
やすい。
【０１４７】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が決定される重要な期間である。したがっ
て、放電初期にアーク放電の異常放電が発生すると、試
料１１に対する硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬
質カーボン膜は試料から剥離することになる。
【０１４８】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の試料１１に印加する電力を低く
し、さらに試料１１に印加する高周波電力を徐々に増加
させている。この結果、異常放電であるアーク放電が発
生せず、さらに試料１１のエッジ領域の電位の集中を低
減することができる。
【０１４９】このような理由によって本発明の硬質カー
ボン膜の形成方法においては、試料１１に対する硬質カ
ーボン膜の密着性が良好となる。
【０１５０】試料１１の開口内に配置する補助電極２３
は、試料１１の開口大きさより小さければよく、好まし
くは４ｍｍ程度の隙間、すなわちプラズマ形成領域を設
けるようにする。そしてこの補助電極２３は、ステンレ
スのような金属材料で形成すればよい。
【０１５１】さらに補助電極２３の断面形状は円形と
し、試料１１に補助電極２３を挿入したとき開口長さと
ほぼ同じにするか、あるいは試料より補助電極２３を突
出するように構成する。
【０１５２】ここで補助電極２３の断面形状は、試料１
１の開口の断面形状に合わせてもよい。すなわち試料１
１開口の断面形状が四角形であれば補助電極２３の断面
形状は四角形とし、試料１１開口の断面形状が円形であ
れば補助電極２３の断面形状は円形とする。
【０１５３】つぎに以上の説明と異なる実施例における
硬質カーボン膜の形成方法を、図２を用いて説明する。
【０１５４】図２に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。
【０１５５】そして排気口１７から真空槽１３内を図示
しない排気手段により、その真空度が３×１０-5ｔｏｒ
ｒになるように真空排気する。
【０１５６】そして試料１１には、マッチング回路１９
を介して１３．５６ＭＨｚの発振周波数を有する高周波
電源２１から高周波電力を４００Ｗ印加する。
【０１５７】その後、ガス導入口１５から炭素を含むガ
スとしてメタン（ＣＨ4 ）を真空槽１３内に徐々に導入
して、真空度を０．１ｔｏｒｒになるように調整する。
【０１５８】さらに試料１１の開口内面で、しかも開口
中央部には、接地電圧を接続する補助電極２３を挿入す
るように配置して、プラズマを発生させる。
【０１５９】本発明の硬質カーボン膜の形成方法におい
ては、真空槽１３内の圧力を図６のグラフに示すよう
に、徐々に高くするように、ガス導入口１５から炭素を
含むガスであるメタン（ＣＨ4 ）を徐々に真空槽１３に
導入する。この図６のグラフにおいては、横軸は時間を
示し、縦軸は真空槽１３内の圧力を示す。
【０１６０】すなわち本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、真空槽１３内の圧力を、３×１０-5ｔｏ
ｒｒから設定圧力である０．１ｔｏｒｒまで徐々に昇圧
させる。そして、この昇圧時間としては５分とする。
【０１６１】そして真空槽１３内に配置する試料１１の
周囲領域にプラズマを発生させ、試料１１に硬質カーボ
ン膜を形成している。
【０１６２】この図２に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１の開口内面に挿入するように
配置し、接地電圧に接続する補助電極２３により、試料
１１の外周部だけでなく、試料１１開口内面にもプラズ
マを形成することができる。
【０１６３】この試料１１の開口内面に挿入する補助電
極２３により、異常放電であるホロー放電の発生はな
く、硬質カーボン膜の密着性が向上する。
【０１６４】さらに試料１１の長手方向の開口内面で、
その電位特性が均一になり、開口内面に形成する硬質カ
ーボン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側
とで均一な膜厚を形成することができる。
【０１６５】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、真空槽１３内の圧力が徐々に増加する
ように、ガス導入口１５から導入するメタン（ＣＨ4 ）
を徐々に導入して、設定圧力である０．１ｔｏｒｒにな
るまで時間５分を要するように昇圧している。
【０１６６】試料１１に高周波電力を印加する初期状態
である放電初期は、放電が不安定になる。そして真空槽
１３内の圧力が高い状態は、真空槽１３内に電子などの
電荷が多い状態であり、空間インピーダンスが低く、異
常放電が発生しやすい。
【０１６７】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が左右される重要な期間である。したがっ
て、放電初期に異常放電が発生すると、試料１１に対す
る硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カーボン膜
は試料１１から剥離してしまう。
【０１６８】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の真空槽１３内の圧力を低くし、
その後ガス導入口１５からメタン（ＣＨ4 ）を徐々に導
入して、真空槽１３内の圧力を徐々に増加させている。
【０１６９】この結果、硬質カーボン膜の被膜形成の初
期における異常放電の発生を抑制することができる。こ
のような理由によって本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、試料１１に対する硬質カーボン膜の密着
性が良好となる。
【０１７０】この補助電極２３は、試料１１の開口大き
さより小さければよく、好ましくは４ｍｍ程度の隙間、
すなわちプラズマ形成領域を設けるようにする。そして
この補助電極２３は、ステンレスのような金属材料で形
成すればよい。
【０１７１】さらに補助電極２３の断面形状は円形と
し、試料１１に補助電極２３を挿入したとき開口長さと
ほぼ同じにするか、あるいは試料より補助電極２３を突
出するように構成する。
【０１７２】ここで補助電極２３の断面形状は、試料１
１の開口の断面形状に合わせてもよい。すなわち試料１
１開口の断面形状が四角形であれば補助電極２３の断面
形状は四角形とし、試料１１開口の断面形状が円形であ
れば補助電極２３の断面形状は円形とする。
【０１７３】つぎに以上の説明と異なる実施例における
硬質カーボン膜の形成方法を、図２を用いて説明する。
【０１７４】図２に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。そしてこの試料１１の開口
内面には、接地電位に接続する補助電極２３を挿入する
ように設ける。このとき補助電極２３が試料１１の開口
中央部になるように配置する。
【０１７５】そして真空槽１３内を真空度が３×１０-5
ｔｏｒｒになるように排気口１７から、図示しない排気
手段によって真空排気する。
【０１７６】そして試料１１には高周波電源１９から高
周波電力を印加する。このとき試料１１には高周波電源
２１から４００Ｗを印加する。
【０１７７】本発明の硬質カーボン膜の形成方法におい
ては、試料１１に印加する高周波電力と、真空槽１３内
の圧力とは、同時に徐々に増加させて、それぞれ設定高
周波電力と設定圧力とにする。
【０１７８】すなわち試料１１に印加する高周波電力
は、図５のグラフに示すように、徐々に高くしながら試
料１１に印加する。この図５のグラフは、横軸は時間を
示し、縦軸は試料１１に印加する高周波電力を示す。
【０１７９】図５のグラフに示すように、試料１１に印
加する高周波電力を、ゼロＷから設定高周波電力である
４００Ｗまで徐々に昇圧させる。そして、この昇圧時間
としては２分とする。
【０１８０】さらに図６のグラフに示すように、真空槽
１３内圧力を、３×１０-5ｔｏｒｒから設定圧力である
０．１ｔｏｒｒまで徐々に昇圧するように、ガス導入口
１５から炭素を含むガスであるメタン（ＣＨ4 ）を徐々
に導入する。そして、この昇圧時間としては５分とす
る。
【０１８１】そして真空槽１３内に配置する試料１１の
周囲領域にプラズマを発生させ、試料１１に硬質カーボ
ン膜を形成している。
【０１８２】この図１に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１の開口内面に挿入するように
配置し、接地電圧に接続する補助電極２３により、試料
１１の外周部だけでなく、試料１１開口内面にもプラズ
マを形成することができる。
【０１８３】この試料１１の開口内面に挿入する補助電
極２３により、異常放電であるホロー放電の発生はな
く、硬質カーボン膜の密着性が向上する。
【０１８４】さらに試料１１の長手方向の開口内面で、
その電位特性が均一になり、開口内面に形成する硬質カ
ーボン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側
とで均一な膜厚を形成することができる。
【０１８５】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、真空槽１３内の圧力が徐々に増加する
ように、ガス導入口１５から導入するメタン（ＣＨ4 ）
を徐々に導入して、設定圧力である０．１ｔｏｒｒにな
るまで時間５分を要するように昇圧している。
【０１８６】試料１１に高周波電力を印加する初期状態
である放電初期は、放電が不安定になる。そして真空槽
１３内の圧力が高い状態は、真空槽１３内に電子などの
電荷が多い状態であり、空間インピーダンスが低く、異
常放電が発生しやすい。
【０１８７】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が左右される重要な期間である。したがっ
て、放電初期に異常放電が発生すると、試料１１に対す
る硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カーボン膜
は試料１１から剥離してしまう。
【０１８８】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の真空槽１３内の圧力を低くし、
その後ガス導入口１５からメタン（ＣＨ4 ）を徐々に導
入して、真空槽１３内の圧力を徐々に増加させている。
【０１８９】この結果、硬質カーボン膜の被膜形成の初
期における異常放電の発生を抑制することができる。こ
のような理由によって本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、試料１１に対する硬質カーボン膜の密着
性が良好となる。
【０１９０】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、真空槽１３内の圧力を徐々に増加させ
ると同時に、高周波電源１９から試料１１に印加する高
周波電力を徐々に増加させて、設定高周波電力である４
００Ｗを試料１１に印加している。
【０１９１】高周波電力を試料１１に印加する初期状態
である放電初期は、放電が不安定になる。そしてこのと
き設定高周波電力を短時間のうちに印加すると、試料１
１表面の微小な汚れや付着したちりやほこりなどが引き
金となり、アーク放電が発生する。とくにこのアーク放
電は、電位の集中する試料１１のエッジ領域で発生しや
すい。
【０１９２】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が決定される重要な期間である。したがっ
て、放電初期にアーク放電の異常放電が発生すると、試
料１１に対する硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬
質カーボン膜は試料から剥離することになる。
【０１９３】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の試料１１に印加する電力を低く
し、さらに試料１１に印加する高周波電力を徐々に増加
させている。この結果、異常放電であるアーク放電が発
生せず、さらに試料１１のエッジ領域の電位の集中を低
減することができる。
【０１９４】このような理由によって本発明の硬質カー
ボン膜の形成方法においては、試料１１に対する硬質カ
ーボン膜の密着性が良好となる。
【０１９５】試料１１の開口内に配置する補助電極２３
は、試料１１の開口大きさより小さければよく、好まし
くは４ｍｍ程度の隙間、すなわちプラズマ形成領域を設
けるようにする。そしてこの補助電極２３は、ステンレ
スのような金属材料で形成すればよい。
【０１９６】さらに補助電極２３の断面形状は円形と
し、試料１１に補助電極２３を挿入したとき開口長さと
ほぼ同じにするか、あるいは試料より補助電極２３を突
出するように構成する。
【０１９７】ここで補助電極２３の断面形状は、試料１
１の開口の断面形状に合わせてもよい。すなわち試料１
１開口の断面形状が四角形であれば補助電極２３の断面
形状は四角形とし、試料１１開口の断面形状が円形であ
れば補助電極２３の断面形状は円形とする。
【０１９８】この図２を用いて説明した本発明の実施例
における硬質カーボン膜の被膜形成方法においては、試
料１１に印加する高周波電力と真空槽１３内の圧力とを
同時に増加させて、それぞれ設定高周波電力と設定圧力
としている。
【０１９９】しかしながら、試料１１に印加する高周波
電力と真空槽１３内の圧力とを同時に増加させるのでは
なく、試料１１に印加する高周波電力を設定電力とした
のちに、真空槽１３内の圧力を設定圧力としてもよい。
【０２００】さらに本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、これとは逆の順序である、真空槽１３内の
圧力を設定圧力としたのちに、試料１１に印加する高周
波電力を設定電力とする方法を採用してもよい。
【０２０１】つぎに以上の説明と異なる実施例における
硬質カーボン膜の形成方法を、図面を用いて説明する。
図３は本発明の実施例における硬質カーボン膜の形成方
法を示す断面図である。
【０２０２】図３に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。そしてこの試料１１の開口
内面には、接地電位に接続する補助電極２３を挿入する
ように設ける。このとき補助電極２３が試料１１の開口
中央部になるように配置する。
【０２０３】そして真空槽１３内を真空度が３×１０-5
ｔｏｒｒになるように排気口１７から、図示しない排気
手段によって真空排気する。
【０２０４】その後、ガス導入口１５から炭素を含むガ
スとしてメタン（ＣＨ4 ）を真空槽１３内に導入して、
真空槽１３内の真空度が０．１ｔｏｒｒになるように制
御する。
【０２０５】そして試料１１には直流電源２５から直流
電圧を印加する。このとき試料１１には直流電源２５か
らマイナス６００Ｖを印加する。
【０２０６】本発明の硬質カーボン膜の形成方法におい
ては、試料１１に印加する直流負電圧は、図５のグラフ
に示すように、徐々に高くしながら試料１１に印加す
る。この図５のグラフは、横軸は時間を示し、縦軸は試
料１１に印加する直流負電圧を示す。
【０２０７】すなわち本発明の硬質カーボン膜の被膜形
成方法においては、試料１１に印加する直流電圧を、ゼ
ロＶから設定電圧であるマイナス６００Ｖまで徐々に昇
圧させる。そして、この昇圧時間としては２分とする。
【０２０８】そして真空槽１３内に配置する試料１１の
周囲領域にプラズマを発生させ、試料１１に硬質カーボ
ン膜を形成している。
【０２０９】この図３に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１の開口内面に挿入するように
配置し、接地電圧に接続する補助電極２３により、試料
１１の外周部だけでなく、試料１１開口内面にもプラズ
マを形成することができる。
【０２１０】この試料１１の開口内面に挿入する補助電
極２３により、異常放電であるホロー放電の発生はな
く、硬質カーボン膜の密着性が向上する。
【０２１１】さらに試料１１の長手方向の開口内面で、
その電位特性が均一になり、開口内面に形成する硬質カ
ーボン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側
とで均一な膜厚を形成することができる。
【０２１２】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、直流電源２５から試料１１に印加する
直流電圧を徐々に増加させて、設定直流電圧であるマイ
ナス６００Ｖを試料１１に印加している。
【０２１３】直流電圧を試料１１に印加する初期状態で
ある放電初期は、放電が不安定になる。そしてこのとき
設定直流負電圧を短時間のうちに印加すると、試料１１
表面の微小な汚れや付着したちりなどが引き金となり、
アーク放電が発生する。とくにこのアーク放電は、電位
の集中する試料１１のエッジ領域で発生しやすい。
【０２１４】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が決定される重要な期間である。したがっ
て、放電初期にアーク放電の異常放電が発生すると、試
料１１に対する硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬
質カーボン膜は試料から剥離することになる。
【０２１５】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の試料１１に印加する電圧を低く
し、さらに試料１１に印加する直流負電圧を徐々に増加
させている。この結果、異常放電であるアーク放電が発
生せず、さらに試料１１のエッジ領域の電位の集中を低
減することができる。
【０２１６】このような理由によって本発明の硬質カー
ボン膜の形成方法においては、試料１１に対する硬質カ
ーボン膜の密着性が良好となる。
【０２１７】この補助電極２３は、試料１１の開口大き
さより小さければよく、好ましくは４ｍｍ程度の隙間、
すなわちプラズマ形成領域を設けるようにする。そして
この補助電極２３は、ステンレスのような金属材料で形
成すればよい。
【０２１８】さらに補助電極２３の断面形状は円形と
し、試料１１に補助電極２３を挿入したとき開口長さと
ほぼ同じにするか、あるいは試料より補助電極２３を突
出するように構成する。
【０２１９】ここで補助電極２３の断面形状は、試料１
１の開口の断面形状に合わせてもよい。すなわち試料１
１開口の断面形状が四角形であれば補助電極２３の断面
形状は四角形とし、試料１１開口の断面形状が円形であ
れば補助電極２３の断面形状は円形とする。
【０２２０】つぎに以上の説明と異なる実施例における
硬質カーボン膜の形成方法を、図３を用いて説明する。
【０２２１】図３に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。そしてこの試料１１の開口
内面には、接地電位に接続する補助電極２３を挿入する
ように設ける。このとき補助電極２３が試料１１の開口
中央部になるように配置する。
【０２２２】そして真空槽１３内を真空度が３×１０-5
ｔｏｒｒになるように排気口１７から、図示しない排気
手段によって真空排気する。
【０２２３】そして試料１１には、直流電源２５から直
流負電圧であるマイナス６００Ｖを印加する。
【０２２４】その後、ガス導入口１５から炭素を含むガ
スとしてメタン（ＣＨ4 ）を真空槽１３内に徐々に導入
して、真空槽１３内の圧力を０．１ｔｏｒｒになるよう
に制御する。
【０２２５】本発明の硬質カーボン膜の形成方法におい
ては、真空槽１３内の圧力を図６のグラフに示すよう
に、徐々に高くするように、ガス導入口１５から炭素を
含むガスを徐々に真空槽１３に導入する。この図６のグ
ラフは、横軸は時間を示し、縦軸は真空槽１３内の圧力
を示す。
【０２２６】すなわち本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、真空槽１３内の圧力を、３×１０-5ｔｏ
ｒｒから設定圧力である０．１ｔｏｒｒまで徐々に昇圧
させる。そして、この昇圧時間としては５分とする。
【０２２７】そして真空槽１３内に配置する試料１１の
周囲領域にプラズマを発生させ、試料１１に硬質カーボ
ン膜を形成している。
【０２２８】この図３に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１の開口内面に挿入するように
配置し、接地電圧に接続する補助電極２３により、試料
１１の外周部だけでなく、試料１１開口内面にもプラズ
マを形成することができる。
【０２２９】この試料１１の開口内面に挿入する補助電
極２３により、異常放電であるホロー放電の発生はな
く、硬質カーボン膜の密着性が向上する。
【０２３０】さらに試料１１の長手方向の開口内面で、
その電位特性が均一になり、開口内面に形成する硬質カ
ーボン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側
とで均一な膜厚を形成することができる。
【０２３１】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、真空槽１３内の圧力が徐々に増加する
ように、ガス導入口１５から導入するメタン（ＣＨ4 ）
を徐々に導入して、設定圧力である０．１ｔｏｒｒにな
るまで時間５分を要するように昇圧している。
【０２３２】試料１１に直流負電圧を印加する初期状態
である放電初期は、放電が不安定になる。そして真空槽
１３内の圧力が高い状態は、真空槽１３内に電子などの
電荷が多い状態であり、空間インピーダンスが低く、異
常放電が発生しやすい。
【０２３３】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が左右される重要な期間である。したがっ
て、放電初期に異常放電が発生すると、試料１１に対す
る硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カーボン膜
は試料１１から剥離してしまう。
【０２３４】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の真空槽１３内の圧力を低くし、
その後ガス導入口１５からメタン（ＣＨ4 ）を徐々に導
入して、真空槽１３内の圧力を徐々に増加させている。
【０２３５】この結果、硬質カーボン膜の被膜形成の初
期における異常放電の発生を抑制することができる。こ
のような理由によって本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、試料１１に対する硬質カーボン膜の密着
性が良好となる。
【０２３６】この補助電極２３は、試料１１の開口大き
さより小さければよく、好ましくは４ｍｍ程度の隙間、
すなわちプラズマ形成領域を設けるようにする。そして
この補助電極２３は、ステンレスのような金属材料で形
成すればよい。
【０２３７】さらに補助電極２３の断面形状は円形と
し、試料１１に補助電極２３を挿入したとき開口長さと
ほぼ同じにするか、あるいは試料より補助電極２３を突
出するように構成する。
【０２３８】ここで補助電極２３の断面形状は、試料１
１の開口の断面形状に合わせてもよい。すなわち試料１
１開口の断面形状が四角形であれば補助電極２３の断面
形状は四角形とし、試料１１開口の断面形状が円形であ
れば補助電極２３の断面形状は円形とする。
【０２３９】つぎに以上の説明と異なる実施例における
硬質カーボン膜の形成方法を、図３を用いて説明する。
【０２４０】図３に示すように、ガス導入口１５と排気
口１７とを有する真空槽１３内に、硬質カーボン膜を形
成する試料１１を配置する。そしてこの試料１１の開口
内面には、接地電位に接続する補助電極２３を挿入する
ように設ける。このとき補助電極２３が試料１１の開口
中央部になるように配置する。
【０２４１】そして真空槽１３内を真空度が３×１０-5
ｔｏｒｒになるように排気口１７から、図示しない排気
手段によって真空排気する。
【０２４２】そして試料１１は直流電源２５から直流電
圧を印加する。このとき試料１１には直流電源２５から
マイナス６００Ｖを印加する。
【０２４３】本発明の硬質カーボン膜の形成方法におい
ては、試料１１に印加する直流負電圧と、真空槽１３内
の圧力とは、同時に徐々に増加させて、それぞれ設定電
圧と設定圧力とにする。
【０２４４】すなわち試料１１に印加する直流負電圧
は、図５のグラフに示すように、徐々に高くしながら試
料１１に印加する。この図５のグラフは、横軸は時間を
示し、縦軸は試料１１に印加する直流負電圧を示す。
【０２４５】図５のグラフに示すように、試料１１に印
加する直流電圧を、ゼロＶから設定電圧であるマイナス
６００Ｖまで徐々に昇圧させる。そして、この昇圧時間
としては２分とする。
【０２４６】さらに図６のグラフに示すように、真空槽
１３内圧力を、３×１０-5ｔｏｒｒから設定圧力である
０．１ｔｏｒｒまで徐々に昇圧するように、ガス導入口
１５から炭素を含むガスであるメタン（ＣＨ4 ）を徐々
に導入する。そして、この昇圧時間としては５分とす
る。
【０２４７】そして真空槽１３内に配置する試料１１の
周囲領域にプラズマを発生させ、試料１１に硬質カーボ
ン膜を形成している。
【０２４８】この図３に示す硬質カーボン膜の被膜形成
方法においては、試料１１の開口内面に挿入するように
配置し、接地電圧に接続する補助電極２３により、試料
１１の外周部だけでなく、試料１１開口内面にもプラズ
マを形成することができる。
【０２４９】この試料１１の開口内面に挿入する補助電
極２３により、異常放電であるホロー放電の発生はな
く、硬質カーボン膜の密着性が向上する。
【０２５０】さらに試料１１の長手方向の開口内面で、
その電位特性が均一になり、開口内面に形成する硬質カ
ーボン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側
とで均一な膜厚を形成することができる。
【０２５１】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、真空槽１３内の圧力が徐々に増加する
ように、ガス導入口１５から導入するメタン（ＣＨ4 ）
を徐々に導入して、設定圧力である５×１０-3ｔｏｒｒ
になるまで時間５分を要するように昇圧している。
【０２５２】試料１１に直流負電圧を印加する初期状態
である放電初期は、放電が不安定になる。そして真空槽
１３内の圧力が高い状態は、真空槽１３内に電子などの
電荷が多い状態であり、空間インピーダンスが低く、異
常放電が発生しやすい。
【０２５３】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が左右される重要な期間である。したがっ
て、放電初期に異常放電が発生すると、試料１１に対す
る硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カーボン膜
は試料１１から剥離してしまう。
【０２５４】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の真空槽１３内の圧力を低くし、
その後ガス導入口１５からメタン（ＣＨ4 ）を徐々に導
入して、真空槽１３内の圧力を徐々に増加させている。
【０２５５】この結果、硬質カーボン膜の被膜形成の初
期における異常放電の発生を抑制することができる。こ
のような理由によって本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、試料１１に対する硬質カーボン膜の密着
性が良好となる。
【０２５６】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、真空槽１３内の圧力を徐々に増加させ
ると同時に、直流電源２５から試料１１に印加する直流
電圧を徐々に増加させて、設定直流電圧であるマイナス
６００Ｖを試料１１に印加している。
【０２５７】直流電圧を試料１１に印加する初期状態で
ある放電初期は、放電が不安定になる。そしてこのとき
設定直流負電圧を短時間のうちに印加すると、試料１１
表面の微小な汚れや付着したちりなどが引き金となり、
アーク放電が発生する。とくにこのアーク放電は、電位
の集中する試料１１のエッジ領域で発生しやすい。
【０２５８】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が決定される重要な期間である。したがっ
て、放電初期にアーク放電の異常放電が発生すると、試
料１１に対する硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬
質カーボン膜は試料から剥離することになる。
【０２５９】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の試料１１に印加する電圧を低く
し、さらに試料１１に印加する直流負電圧を徐々に増加
させている。この結果、異常放電であるアーク放電が発
生せず、さらに試料１１のエッジ領域の電位の集中を低
減することができる。
【０２６０】このような理由によって本発明の硬質カー
ボン膜の形成方法においては、試料１１に対する硬質カ
ーボン膜の密着性が良好となる。
【０２６１】試料１１の開口内に配置する補助電極２３
は、試料１１の開口大きさより小さければよく、好まし
くは４ｍｍ程度の隙間、すなわちプラズマ形成領域を設
けるようにする。そしてこの補助電極２３は、ステンレ
スのような金属材料で形成すればよい。
【０２６２】さらに補助電極２３の断面形状は円形と
し、試料１１に補助電極２３を挿入したとき開口長さと
ほぼ同じにするか、あるいは試料より補助電極２３を突
出するように構成する。
【０２６３】ここで補助電極２３の断面形状は、試料１
１の開口の断面形状に合わせてもよい。すなわち試料１
１開口の断面形状が四角形であれば補助電極２３の断面
形状は四角形とし、試料１１開口の断面形状が円形であ
れば補助電極２３の断面形状は円形とする。
【０２６４】この図３を用いて説明した本発明の実施例
における硬質カーボン膜の被膜形成方法においては、試
料１１に印加する直流負電圧と真空槽１３内の圧力とを
同時に増加させて、それぞれ設定電圧と設定圧力として
いる。
【０２６５】しかしながら、試料１１に印加する直流負
電圧と真空槽１３内の圧力とを同時に増加させるのでは
なく、試料１１に印加する直流負電圧を設定電圧とした
のちに、真空槽１３内の圧力を設定圧力としてもよい。
【０２６６】さらに本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、これとは逆の順序である、真空槽１３内の
圧力を設定圧力としたのちに、試料１１に印加する直流
負電圧を設定電圧とする方法を採用してもよい。
【０２６７】図１から図３を用いて説明した本発明の硬
質カーボン膜の形成方法における以上の説明において
は、試料１１の外周部と開口内面とに硬質カーボン膜を
形成する実施例で説明したが、開口内面にのみに硬質カ
ーボン膜を形成するすることができる。
【０２６８】そのときは、試料１１の外周部に被覆部材
を配置する方法や、簡易的にはアルミニウム箔を試料１
１の外周部に巻き付けるように形成してもよい。
【０２６９】さらに図１から図３を用いて説明した本発
明の硬質カーボン膜の形成方法における以上の説明にお
いては、試料１１に直接硬質カーボン膜を形成する実施
例で説明したが、中間層を介して硬質カーボン膜を形成
してもよい。
【０２７０】そのときは、この中間層としては、周期律
表第ＩＶ族のシリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）
や、あるいはシリコンやゲルマニウムの化合物でもよ
い。あるいはこの中間層としては、シリコンカーバイト
（ＳｉＣ）やチタンカーバイト（ＴｉＣ）のような炭素
を含む化合物でもよい。
【０２７１】さらに中間層としては、チタン（Ｔｉ）や
クロム（Ｃｒ）と、シリコンやゲルマニウムとの２層膜
でもよい。このとき中間層の下層のチタンやクロムは試
料との密着性を保つ役割をもち、中間層の上層のシリコ
ンやゲルマニウムは硬質カーボン膜と共有結合して、こ
の硬質カーボン膜と強く結合する役割をもつ。
【０２７２】さらにまた中間層としては、チタン化合物
やクロム化合物とシリコン化合物やゲルマニウム化合物
との２層膜でもよく、あるいはチタンやクロムとシリコ
ン化合物やゲルマニウム化合物との２層膜でもよく、あ
るいはチタン化合物やクロム化合物とシリコンやゲルマ
ニウムとの２層膜としてもよい。
【０２７３】そしてこの中間層の形成方法としては、ス
パッタリング法やイオンプレーティング法や化学気相成
長（ＣＶＤ）法や溶射法を適用すればよい。
【０２７４】さらにまた図１から図３を用いて説明した
本発明の硬質カーボン膜の形成方法における以上の実施
例の説明においては、炭素を含むガスとしてメタンガス
やベンゼンガスを用いる実施例で説明したが、メタン以
外にエチレンなどの炭素を含むガスや、あるいはヘキサ
ンなどの炭素を含む液体の蒸発蒸気も使用することがで
きる。
【０２７５】さらに図１から図３を用いて説明した本発
明の硬質カーボン膜の形成方法における以上の説明にお
いては、試料１１に印加する直流負電圧あるいは高周波
電力をゼロＶあるいはゼロＷから徐々に高くなるように
印加しているが、初期の電圧あるいは電力は、設定電圧
あるいは設定電力よりひくい値であればゼロでなくても
よい。
【０２７６】さらに図１から図３を用いて説明した本発
明の硬質カーボン膜の形成方法における以上の説明にお
いては、試料１１に印加する直流負電圧あるいは高周波
電力は、図５のグラフに示す時間に対するなめらかな直
流負電圧あるいは高周波電力の変化だけでなく、階段状
に変化するようにしてもよい。
【０２７７】さらに図１から図３を用いて説明した本発
明の硬質カーボン膜の形成方法における以上の説明にお
いては、真空槽１３内の圧力は、図６のグラフに示す時
間に対するなめらかな圧力の変化だけでなく、階段状に
変化するようにしてもよい。
【０２７８】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
硬質カーボン膜の形成方法では、試料の開口内面の開口
の中央部に、接地電位に接続する補助電極を配置して硬
質カーボン膜を形成する。そして硬質カーボン膜を形成
する試料には、負の直流電圧あるいは高周波電力を印加
する。
【０２７９】その結果、同電位の電極どうしが対向して
いる開口内面に、接地電位に接続する補助電極を設ける
こととなり、同電位同士が対向することがなくなる。
【０２８０】このような電位状態は、プラスマ化学気相
成長法にとってもっとも望ましい状態であり、異常放電
であるホロー放電は発生しない。そのため、密着性の良
好な硬質カーボン膜を試料に形成することができる。
【０２８１】さらに本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、接地電位に接続する補助電極を試料の開口
内面に配置しており、試料の長手方向の開口内面で電位
特性が均一になる。
【０２８２】この結果、開口内面に形成する硬質カーボ
ン膜の膜厚分布の発生がなく、開口端面と開口奥側とで
均一な膜厚を形成することができるという効果ももつ。
【０２８３】さらにまた本発明の硬質カーボン膜の形成
方法においては、試料に印加する直流電圧あるいは高周
波電力を徐々に増加させて、設定直流電圧あるいは設定
高周波電力を試料に印加している。
【０２８４】直流電圧あるいは高周波電力を試料に印加
する初期状態である放電初期は、放電が不安定になる。
そしてこのとき設定電圧や設定高周波電力を短時間のう
ちに印加すると、試料表面の微小な汚れや付着したちり
などが引き金となり、アーク放電が発生する。とくにこ
のアーク放電は、電位の集中する試料のエッジ領域で発
生しやすい。
【０２８５】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が決定される重要な期間である。したがっ
て、放電初期にアーク放電の異常放電が発生すると、試
料に対する硬質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カ
ーボン膜は試料から剥離する。
【０２８６】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の試料に印加する電圧を低くし、
さらに試料に印加する直流電圧あるいは高周波電力を徐
々に増加させている。この結果、異常放電であるアーク
放電が発生せず、さらに試料エッジ領域の電位の集中を
低減することができる。
【０２８７】このような理由によって本発明の硬質カー
ボン膜の形成方法においては、試料に対する硬質カーボ
ン膜の密着性が良好となる。
【０２８８】そのうえ本発明の硬質カーボン膜の形成方
法においては、真空槽内を高真空状態に真空排気したの
ち、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入して、
真空槽内の圧力を徐々に増加させて、設定圧力としてい
る。
【０２８９】試料に電圧を印加する初期状態である放電
初期は、放電が不安定になる。そして真空槽内の圧力が
高い状態は、真空槽内に電子などの電荷が多い状態であ
り、空間インピーダンスが低く、異常放電が発生しやす
い。
【０２９０】この放電初期は硬質カーボン膜の形成初期
であり、この形成初期に形成される膜質で硬質カーボン
膜の密着性が左右される重要な期間である。したがっ
て、放電初期に異常放電が発生すると、試料に対する硬
質カーボン膜の密着性が低下して、硬質カーボン膜は試
料から剥離してしまう。
【０２９１】そこで本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、放電初期の真空槽内の圧力を低くし、その
後ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入して、真
空槽内の圧力を徐々に増加させている。
【０２９２】この結果、異常放電の発生を抑制すること
ができる。このような理由によって本発明の硬質カーボ
ン膜の形成方法においては、試料に対する硬質カーボン
膜の密着性が良好となる。
【０２９３】さらに本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、試料に印加する直流負電圧あるいは高周波
電力と、真空槽内の圧力とを同時に増加させて、それぞ
れ設定電圧あるいは設定電力と設定圧力としている。
【０２９４】このような方法によっても、以上の説明と
同じような効果である、試料に対する硬質カーボン膜の
密着性が良好となる効果が得られる。
【０２９５】さらに本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、試料に印加する直流負電圧あるいは高周波
電力と、真空槽内の圧力とを同時に増加させるのではな
く、試料に印加する直流負電圧あるいは高周波電力を設
定電圧あるいは設定電力としたのちに、真空槽内の圧力
を設定圧力としている。
【０２９６】さらに本発明の硬質カーボン膜の形成方法
においては、これとは逆の順序である、真空槽内の圧力
を設定圧力としたのちに、試料に印加する直流負電圧あ
るいは高周波電力を設定電圧あるいは設定電力とする方
法を採用している。
【０２９７】このように設定圧力と、設定電圧あるいは
設定電力となる時間をずらしても、以上の説明と同じよ
うな効果である、試料に対する硬質カーボン膜の密着性
が良好となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における硬質カーボン膜の形成
方法を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例における硬質カーボン膜の形成
方法を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例における硬質カーボン膜の形成
方法を示す断面図である。
【図４】従来技術における硬質カーボン膜の形成方法を
示す断面図である。
【図５】本発明の実施例の硬質カーボン膜の形成方法に
おける試料に印加する直流電圧あるいは高周波電力と時
間との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例の硬質カーボン膜の形成方法に
おける真空槽内の圧力と時間との関係を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
１１ 試料 １３ 真空槽 １５ ガス導入口 １７ 排気口 ２１ 高周波電源 ２３ 補助電極 ２５ 直流電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸井田 孝志 埼玉県所沢市大字下富字武野840番地 シ チズン時計株式会社技術研究所内

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 試料の開口内面に接地電位に接続する補
    助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
    空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを真空
    槽内に導入し、試料に印加する直流電圧を徐々に増加さ
    せて設定直流電圧を印加し、アノードに直流電圧を印加
    しフィラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生さ
    せて試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする
    硬質カーボン膜の形成方法。
  2. 【請求項２】 試料の開口内面に接地電位に接続する補
    助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
    空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
    に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力と
    し、試料に直流電圧を印加し、アノードに直流電圧を印
    加しフィラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生
    させて試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とす
    る硬質カーボン膜の形成方法。
  3. 【請求項３】 試料の開口内面に接地電位に接続する補
    助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
    空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
    に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力と
    し、試料に印加する直流電圧を徐々に増加させて設定直
    流電圧を印加し、さらにアノードに直流電圧を印加しフ
    ィラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生させて
    試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質
    カーボン膜の形成方法。
  4. 【請求項４】 試料の開口内面に接地電位に接続する補
    助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
    空槽内を排気後、試料に印加する直流電圧を徐々に増加
    させて設定直流電圧を印加し、さらにガス導入口から炭
    素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増
    加させて設定圧力とし、アノードに直流電圧を印加しフ
    ィラメントに交流電圧を印加してプラズマを発生させて
    試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質
    カーボン膜の形成方法。
  5. 【請求項５】 試料の開口内面に接地電位に接続する補
    助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、真
    空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐々
    に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させると同時に試
    料に印加する直流電圧を徐々に増加させ、真空槽内を設
    定圧力と試料に印加する直流電圧を設定直流電圧とし、
    アノードに直流電圧を印加しフィラメントに交流電圧を
    印加してプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を
    形成することを特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  6. 【請求項６】 中間層を形成した試料の開口内面に接地
    電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空槽
    の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素
    を含むガスを真空槽内に導入し、試料に印加する直流電
    圧を徐々に増加させて設定直流電圧を印加し、アノード
    に直流電圧を印加しフィラメントに交流電圧を印加して
    プラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成する
    ことを特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  7. 【請求項７】 中間層を形成した試料の開口内面に接地
    電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空槽
    の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素
    を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加
    させて設定圧力とし、試料に直流電圧を印加し、アノー
    ドに直流電圧を印加しフィラメントに交流電圧を印加し
    てプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成す
    ることを特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  8. 【請求項８】 中間層を形成した試料の開口内面に接地
    電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空槽
    の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素
    を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加
    させて設定圧力とし、さらに試料に印加する直流電圧を
    徐々に増加させて設定直流電圧を印加し、アノードに直
    流電圧を印加しフィラメントに交流電圧を印加してプラ
    ズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成すること
    を特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  9. 【請求項９】 中間層を形成した試料の開口内面に接地
    電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空槽
    の中に配置し、真空槽内を排気後、試料に印加する直流
    電圧を徐々に増加させて設定直流電圧を印加し、さらに
    ガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内
    の圧力を徐々に増加させて設定圧力とし、アノードに直
    流電圧を印加しフィラメントに交流電圧を印加してプラ
    ズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成すること
    を特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  10. 【請求項１０】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭
    素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増
    加させると同時に試料に印加する直流電圧を徐々に増加
    させ、真空槽内を設定圧力と試料に印加する直流電圧を
    設定直流電圧とし、アノードに直流電圧を印加しフィラ
    メントに交流電圧を印加してプラズマを発生させて試料
    に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質カー
    ボン膜の形成方法。
  11. 【請求項１１】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを真
    空槽内に導入し、試料に印加する高周波電力を徐々に増
    加させて設定高周波電力を印加してプラズマを発生させ
    て試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬
    質カーボン膜の形成方法。
  12. 【請求項１２】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐
    々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力
    とし、試料に高周波電力を印加してプラズマを発生させ
    て試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬
    質カーボン膜の形成方法。
  13. 【請求項１３】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐
    々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力
    とし、さらに試料に印加する高周波電力を徐々に増加さ
    せて設定高周波電力を印加してプラズマを発生させて試
    料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質カ
    ーボン膜の形成方法。
  14. 【請求項１４】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、試料に印加する高周波電力を徐々に
    増加させて設定高周波電力を印加し、さらにガス導入口
    から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐
    々に増加させて設定圧力としてプラズマを発生させて試
    料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質カ
    ーボン膜の形成方法。
  15. 【請求項１５】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐
    々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させると同時に
    試料に印加する高周波電力を徐々に増加させ、真空槽内
    を設定圧力と試料に印加する高周波電力を設定高周波電
    力としてプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を
    形成することを特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  16. 【請求項１６】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭
    素を含むガスを真空槽内に導入し、試料に印加する高周
    波電力を徐々に増加させて設定高周波電力を印加してプ
    ラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成するこ
    とを特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  17. 【請求項１７】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭
    素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増
    加させて設定圧力とし、試料に高周波電力を印加してプ
    ラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成するこ
    とを特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  18. 【請求項１８】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭
    素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増
    加させて設定圧力とし、さらに試料に印加する高周波電
    力を徐々に増加させて設定高周波電力を印加してプラズ
    マを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成することを
    特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  19. 【請求項１９】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、試料に印加する高
    周波電力を徐々に増加させて設定高周波電力を印加し、
    さらにガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真
    空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力としてプラズ
    マを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成することを
    特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  20. 【請求項２０】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭
    素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増
    加させると同時に試料に印加する高周波電力を徐々に増
    加させ、真空槽内を設定圧力と試料に印加する高周波電
    力を設定高周波電力としてプラズマを発生させて試料に
    硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質カーボ
    ン膜の形成方法。
  21. 【請求項２１】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを真
    空槽内に導入し、試料に印加する直流電圧を徐々に増加
    させて設定直流電圧を印加してプラズマを発生させて試
    料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質カ
    ーボン膜の形成方法。
  22. 【請求項２２】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐
    々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力
    とし、試料に直流電圧を印加してプラズマを発生させて
    試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質
    カーボン膜の形成方法。
  23. 【請求項２３】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐
    々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させて設定圧力
    とし、さらに試料に印加する直流電圧を徐々に増加させ
    て設定直流電圧を印加してプラズマを発生させて試料に
    硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質カーボ
    ン膜の形成方法。
  24. 【請求項２４】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、試料に印加する直流電圧を徐々に増
    加させて設定直流電圧を印加し、さらにガス導入口から
    炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に
    増加させて設定圧力としてプラズマを発生させて試料に
    硬質カーボン膜を形成することを特徴とする硬質カーボ
    ン膜の形成方法。
  25. 【請求項２５】 試料の開口内面に接地電位に接続する
    補助電極を挿入するように試料を真空槽の中に配置し、
    真空槽内を排気後、ガス導入口から炭素を含むガスを徐
    々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増加させると同時に
    試料に印加する直流電圧を徐々に増加させ、真空槽内を
    設定圧力と試料に印加する直流電圧を設定直流電圧とし
    てプラズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成す
    ることを特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  26. 【請求項２６】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭
    素を含むガスを真空槽内に導入し、試料に印加する直流
    電圧を徐々に増加させて設定直流電圧を印加してプラズ
    マを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成することを
    特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  27. 【請求項２７】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭
    素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増
    加させて設定圧力とし、試料に直流電圧を印加してプラ
    ズマを発生させて試料に硬質カーボン膜を形成すること
    を特徴とする硬質カーボン膜の形成方法。
  28. 【請求項２８】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭
    素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増
    加させて設定圧力とし、さらに試料に印加する直流電圧
    を徐々に増加させて設定直流電圧を印加してプラズマを
    発生させて試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴
    とする硬質カーボン膜の形成方法。
  29. 【請求項２９】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、試料に印加する直
    流電圧を徐々に増加させて設定直流電圧を印加し、さら
    にガス導入口から炭素を含むガスを徐々に導入し真空槽
    内の圧力を徐々に増加させて設定圧力としてプラズマを
    発生させて試料に硬質カーボン膜を形成することを特徴
    とする硬質カーボン膜の形成方法。
  30. 【請求項３０】 中間層を形成した試料の開口内面に接
    地電位に接続する補助電極を挿入するように試料を真空
    槽の中に配置し、真空槽内を排気後、ガス導入口から炭
    素を含むガスを徐々に導入し真空槽内の圧力を徐々に増
    加させると同時に試料に印加する直流電圧を徐々に増加
    させ、真空槽内を設定圧力と試料に印加する直流電圧を
    設定直流電圧としてプラズマを発生させて試料に硬質カ
    ーボン膜を形成することを特徴とする硬質カーボン膜の
    形成方法。
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