JPH10259481A - 非晶質炭素系被膜の形成方法 - Google Patents
非晶質炭素系被膜の形成方法Info
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- JPH10259481A JPH10259481A JP9066126A JP6612697A JPH10259481A JP H10259481 A JPH10259481 A JP H10259481A JP 9066126 A JP9066126 A JP 9066126A JP 6612697 A JP6612697 A JP 6612697A JP H10259481 A JPH10259481 A JP H10259481A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面平滑性に優れた非晶質炭素被膜を形成す
る。 【解決手段】 基板８上に非晶質炭素系被膜を形成する
方法であり、被膜形成前または被膜形成中に、基板８の
表面を清浄化するため、イオンガン１２からのイオン照
射などによって表面清浄化処理を行うことを特徴として
いる。
る。 【解決手段】 基板８上に非晶質炭素系被膜を形成する
方法であり、被膜形成前または被膜形成中に、基板８の
表面を清浄化するため、イオンガン１２からのイオン照
射などによって表面清浄化処理を行うことを特徴として
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤモンド状薄
膜などの非晶質炭素系被膜の形成方法に関するものであ
る。
膜などの非晶質炭素系被膜の形成方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンド状薄膜に代表される非晶質
炭素系被膜は、高い硬度及び強度を有し、優れた絶縁性
及び化学的安定性を有しているため、コーティング材料
等として大きな期待を集めている。このようなダイヤモ
ンド状薄膜等の非晶質系炭素被膜は、一般にプラズマＣ
ＶＤ法やスパッタリング法などにより形成されており、
特開平２−１３３５７３号公報には、電子サイクロトロ
ン共鳴（ＥＣＲ）プラズマＣＶＤ法により、ダイヤモン
ド状薄膜を形成する方法が開示されている。
炭素系被膜は、高い硬度及び強度を有し、優れた絶縁性
及び化学的安定性を有しているため、コーティング材料
等として大きな期待を集めている。このようなダイヤモ
ンド状薄膜等の非晶質系炭素被膜は、一般にプラズマＣ
ＶＤ法やスパッタリング法などにより形成されており、
特開平２−１３３５７３号公報には、電子サイクロトロ
ン共鳴（ＥＣＲ）プラズマＣＶＤ法により、ダイヤモン
ド状薄膜を形成する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、非晶質
炭素系被膜は、コーティング材料としての利用が検討さ
れているが、コーティング材料としては、一般に表面が
平滑であることが望まれる。しかしながら、従来の非晶
質炭素系被膜の形成方法においては、このような表面の
平滑性に着目した検討は十分になされていない。
炭素系被膜は、コーティング材料としての利用が検討さ
れているが、コーティング材料としては、一般に表面が
平滑であることが望まれる。しかしながら、従来の非晶
質炭素系被膜の形成方法においては、このような表面の
平滑性に着目した検討は十分になされていない。
【０００４】本発明の目的は、表面平滑性に優れた非晶
質炭素系被膜を形成する方法を提供することにある。
質炭素系被膜を形成する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に非晶
質炭素系被膜を形成する方法であり、被膜形成前または
被膜形成中に、基板の表面を清浄化する表面清浄化処理
を行うことを特徴としている。
質炭素系被膜を形成する方法であり、被膜形成前または
被膜形成中に、基板の表面を清浄化する表面清浄化処理
を行うことを特徴としている。
【０００６】本発明によれば、被膜形成前または被膜形
成中に表面清浄化処理を行うことにより、基板表面の凹
凸や、基板表面上で被膜が成長するきっかけとなる塵や
微小な傷等を除去し、基板表面上に均一に非晶質炭素系
被膜を成長させることができる。また、被膜形成中に表
面清浄化処理を行う場合には、さらに被膜の成長表面の
凹凸や不均一性を除くことができ、均一に被膜を成長さ
せることができる。
成中に表面清浄化処理を行うことにより、基板表面の凹
凸や、基板表面上で被膜が成長するきっかけとなる塵や
微小な傷等を除去し、基板表面上に均一に非晶質炭素系
被膜を成長させることができる。また、被膜形成中に表
面清浄化処理を行う場合には、さらに被膜の成長表面の
凹凸や不均一性を除くことができ、均一に被膜を成長さ
せることができる。
【０００７】被膜形成前または被膜形成中に行う表面清
浄化処理としては、不活性ガスのイオン照射をするイオ
ン照射及びエネルギービームの照射を挙げることができ
る。イオン照射においては、Ａｒガスなどの不活性ガス
のイオンをイオンガンなどによって照射する。イオン照
射の条件としては、特に限定されるものではないが、一
般には、イオン電流密度０．０１〜５ｍＡ／ｃｍ2 、加
速電圧２０〜１００００ｅＶ、不活性ガス分圧１×１０
-6〜１×１０-1Ｔｏｒｒが挙げられる。
浄化処理としては、不活性ガスのイオン照射をするイオ
ン照射及びエネルギービームの照射を挙げることができ
る。イオン照射においては、Ａｒガスなどの不活性ガス
のイオンをイオンガンなどによって照射する。イオン照
射の条件としては、特に限定されるものではないが、一
般には、イオン電流密度０．０１〜５ｍＡ／ｃｍ2 、加
速電圧２０〜１００００ｅＶ、不活性ガス分圧１×１０
-6〜１×１０-1Ｔｏｒｒが挙げられる。
【０００８】エネルギービームの照射としては、電子ビ
ームの照射及びレーザービームの照射等が挙げられる。
電子ビームの照射条件としては、電流密度１×１０-2〜
１×１０1 Ａ／ｃｍ2 が挙げられ、レーザービームの照
射条件としては、電力密度１×１０-3〜１×１０8 Ｗ／
ｃｍ2 が挙げられる。レーザービームの光源としては、
エキシマレーザー、アルゴンイオンレーザー、ＹＡＧレ
ーザー、ＣＯ2 レーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、半導体
レーザー、ルビーレーザーなどが挙げられる。エネルギ
ービームは、一般に基板または成長被膜表面の上を走査
して照射する。また、エネルギービームは、必要に応じ
てパルス状に照射する。
ームの照射及びレーザービームの照射等が挙げられる。
電子ビームの照射条件としては、電流密度１×１０-2〜
１×１０1 Ａ／ｃｍ2 が挙げられ、レーザービームの照
射条件としては、電力密度１×１０-3〜１×１０8 Ｗ／
ｃｍ2 が挙げられる。レーザービームの光源としては、
エキシマレーザー、アルゴンイオンレーザー、ＹＡＧレ
ーザー、ＣＯ2 レーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、半導体
レーザー、ルビーレーザーなどが挙げられる。エネルギ
ービームは、一般に基板または成長被膜表面の上を走査
して照射する。また、エネルギービームは、必要に応じ
てパルス状に照射する。
【０００９】また、本発明における表面清浄化処理とし
ては、被膜形成前に行うプラズマ照射を挙げることがで
きる。このようなプラズマ照射としては、例えば、不活
性ガスのプラズマ照射が挙げられる。プラズマ照射する
際、基板に電圧を印加する。電圧の印加手法として、例
えば、基板に高周波電力を投入し、負のバイアス電圧を
生じさせることができる。基板に生じさせる負のバイア
ス電圧としては、その絶対値が２０Ｖ以上であることが
好ましい。
ては、被膜形成前に行うプラズマ照射を挙げることがで
きる。このようなプラズマ照射としては、例えば、不活
性ガスのプラズマ照射が挙げられる。プラズマ照射する
際、基板に電圧を印加する。電圧の印加手法として、例
えば、基板に高周波電力を投入し、負のバイアス電圧を
生じさせることができる。基板に生じさせる負のバイア
ス電圧としては、その絶対値が２０Ｖ以上であることが
好ましい。
【００１０】被膜形成中に表面清浄化処理を行う場合
は、少なくとも被膜形成開始から被膜形成工程の期間の
１／１０までの間表面清浄化処理を行うことが好まし
い。本発明における非晶質炭素系被膜の膜形成方法は、
一般的な気相成長法を含むものであり、ＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ法などのプラズマＣＶＤ法及び熱ＣＶＤ法等に代
表されるＣＶＤ法や、スパッタリング法、真空蒸着法な
どの薄膜形成方法を挙げることができる。
は、少なくとも被膜形成開始から被膜形成工程の期間の
１／１０までの間表面清浄化処理を行うことが好まし
い。本発明における非晶質炭素系被膜の膜形成方法は、
一般的な気相成長法を含むものであり、ＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ法などのプラズマＣＶＤ法及び熱ＣＶＤ法等に代
表されるＣＶＤ法や、スパッタリング法、真空蒸着法な
どの薄膜形成方法を挙げることができる。
【００１１】本発明に従えば、被膜形成前または被膜形
成中に表面清浄化処理を行うことにより、表面粗さｈ
rms が膜厚の１／５以下である非晶質炭素系被膜を形成
することができる。また、表面清浄化処理の条件によっ
ては、表面粗さｈrms が膜厚の１／１０以下である非晶
質炭素系被膜を形成することができる。表面粗さｈrms
は、触針法による表面粗さの測定で求められる数値であ
り、平均表面からの平均自乗平方根偏差である。
成中に表面清浄化処理を行うことにより、表面粗さｈ
rms が膜厚の１／５以下である非晶質炭素系被膜を形成
することができる。また、表面清浄化処理の条件によっ
ては、表面粗さｈrms が膜厚の１／１０以下である非晶
質炭素系被膜を形成することができる。表面粗さｈrms
は、触針法による表面粗さの測定で求められる数値であ
り、平均表面からの平均自乗平方根偏差である。
【００１２】本発明の非晶質炭素系被膜は、被膜形成直
後の表面粗さｈrms が膜厚の１／５以下、好ましくは１
／１０以下であることを特徴とする非晶質炭素系被膜で
ある。本発明の非晶質炭素系被膜は、被膜形成直後にお
いて、すなわち被膜形成後に表面の研磨加工等を行うこ
となく、上記のような表面粗さを有するものである。
後の表面粗さｈrms が膜厚の１／５以下、好ましくは１
／１０以下であることを特徴とする非晶質炭素系被膜で
ある。本発明の非晶質炭素系被膜は、被膜形成直後にお
いて、すなわち被膜形成後に表面の研磨加工等を行うこ
となく、上記のような表面粗さを有するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に従う一実施例に
おいて用いる非晶質炭素系被膜の薄膜形成装置を示す概
略断面図である。この装置は、非晶質炭素系被膜として
ダイヤモンド状薄膜をＥＣＲプラズマＣＶＤ法により形
成するための装置であり、表面清浄化処理としてイオン
照射またはプラズマ照射を行う装置である。
おいて用いる非晶質炭素系被膜の薄膜形成装置を示す概
略断面図である。この装置は、非晶質炭素系被膜として
ダイヤモンド状薄膜をＥＣＲプラズマＣＶＤ法により形
成するための装置であり、表面清浄化処理としてイオン
照射またはプラズマ照射を行う装置である。
【００１４】図１を参照して、真空チャンバ７の上方に
は、プラズマ発生室４が設けられており、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が設けられている。またプラズ
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。プラズマ発生室４の周囲には、プラズマ磁
界発生装置６が設けられている。
は、プラズマ発生室４が設けられており、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が設けられている。またプラズ
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。プラズマ発生室４の周囲には、プラズマ磁
界発生装置６が設けられている。
【００１５】真空チャンバ７内の反応室には、基板ホル
ダ９が設置されており、また真空チャンバ７内に反応ガ
スを導入するための反応ガス導入管１１が接続されてい
る。基板ホルダ９の上には、基板８が保持されており、
基板ホルダ９には高周波電源１０が接続されている。ま
た、基板８に向かってＡｒイオンを照射するためのイオ
ンガン１２が真空チャンバ７に設置されている。
ダ９が設置されており、また真空チャンバ７内に反応ガ
スを導入するための反応ガス導入管１１が接続されてい
る。基板ホルダ９の上には、基板８が保持されており、
基板ホルダ９には高周波電源１０が接続されている。ま
た、基板８に向かってＡｒイオンを照射するためのイオ
ンガン１２が真空チャンバ７に設置されている。
【００１６】以下、図１に示す装置を用いて非晶質炭素
系被膜としてダイヤモンド状薄膜を形成する具体的な実
施例について説明する。実施例１ まず、真空チャンバ７内を、１０-5〜１０-7Ｔｏｒｒに
排気する。次に、イオンガン１２を動作させ、基板８に
向けてＡｒイオンを一定時間照射する。照射条件は、イ
オン電流密度０．３ｍＡ／ｃｍ2 、加速電圧４００ｅ
Ｖ、Ａｒガス分圧３×１０-5Ｔｏｒｒとする。本実施例
では、イオン照射時間を、５分間、１０分間、２０分
間、及び３０分間と変化させた。
系被膜としてダイヤモンド状薄膜を形成する具体的な実
施例について説明する。実施例１ まず、真空チャンバ７内を、１０-5〜１０-7Ｔｏｒｒに
排気する。次に、イオンガン１２を動作させ、基板８に
向けてＡｒイオンを一定時間照射する。照射条件は、イ
オン電流密度０．３ｍＡ／ｃｍ2 、加速電圧４００ｅ
Ｖ、Ａｒガス分圧３×１０-5Ｔｏｒｒとする。本実施例
では、イオン照射時間を、５分間、１０分間、２０分
間、及び３０分間と変化させた。
【００１７】次に、イオンガンを停止させ、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、
２００Ｗのマイクロ波を供給して、プラズマ発生室４内
にＡｒプラズマを発生させ、このＡｒプラズマを基板８
の表面に放射する。反応ガス導入管１１からは、ＣＨ 4
ガスを１．０×１０-3Ｔｏｒｒで供給する。反応ガス導
入管１１から供給されたＣＨ4 ガスは、Ａｒプラズマに
よって分解され、これによって生じた成膜種が、反応性
の高いイオンまたは中性の活性状態となって、基板８の
表面に放射され、ダイヤモンド状薄膜が形成される。ま
た、この際、基板８に発生する自己バイアスが−５０Ｖ
となるように、高周波電源１０から周波数１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力を投入する。
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、
２００Ｗのマイクロ波を供給して、プラズマ発生室４内
にＡｒプラズマを発生させ、このＡｒプラズマを基板８
の表面に放射する。反応ガス導入管１１からは、ＣＨ 4
ガスを１．０×１０-3Ｔｏｒｒで供給する。反応ガス導
入管１１から供給されたＣＨ4 ガスは、Ａｒプラズマに
よって分解され、これによって生じた成膜種が、反応性
の高いイオンまたは中性の活性状態となって、基板８の
表面に放射され、ダイヤモンド状薄膜が形成される。ま
た、この際、基板８に発生する自己バイアスが−５０Ｖ
となるように、高周波電源１０から周波数１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力を投入する。
【００１８】以上のようにして、基板８の上にダイヤモ
ンド状薄膜である非晶質炭素系被膜を形成した。なお、
非晶質炭素系被膜の膜厚は、１００Å、５００Å、及び
１０００Åとなるように形成した。
ンド状薄膜である非晶質炭素系被膜を形成した。なお、
非晶質炭素系被膜の膜厚は、１００Å、５００Å、及び
１０００Åとなるように形成した。
【００１９】また、比較として、イオン照射を行わず
に、基板８上に非晶質炭素系被膜をそれぞれの膜厚とな
るように形成した。以上のようにして得られた非晶質炭
素系被膜について、表面粗さを測定した。表面粗さは、
半径が約２．５μｍの球面状の先端部をもつ触針を用い
た触針法（荷重：３０ｍｇ、触針移動速度：２５秒／ｍ
ｍ）により測定し、表面粗さはｈrm s （平均自乗平方根
偏差）として表した。
に、基板８上に非晶質炭素系被膜をそれぞれの膜厚とな
るように形成した。以上のようにして得られた非晶質炭
素系被膜について、表面粗さを測定した。表面粗さは、
半径が約２．５μｍの球面状の先端部をもつ触針を用い
た触針法（荷重：３０ｍｇ、触針移動速度：２５秒／ｍ
ｍ）により測定し、表面粗さはｈrm s （平均自乗平方根
偏差）として表した。
【００２０】図２は、それぞれの膜厚の非晶質炭素系被
膜の表面粗さを示す図である。図２から明らかなよう
に、被膜形成前にイオン照射を行うことにより、形成さ
れる非晶質炭素系被膜の表面粗さが著しく低減されるこ
とがわかる。また、イオン照射を１０分間以上行って
も、得られる非晶質炭素系被膜の表面粗さはほぼ一定に
なることがわかる。また、図２から明らかなように、本
発明に従い、被膜形成前に表面清浄化処理を行うことに
より、膜厚の１／５以下の表面粗さを有する非晶質炭素
系被膜が形成されている。
膜の表面粗さを示す図である。図２から明らかなよう
に、被膜形成前にイオン照射を行うことにより、形成さ
れる非晶質炭素系被膜の表面粗さが著しく低減されるこ
とがわかる。また、イオン照射を１０分間以上行って
も、得られる非晶質炭素系被膜の表面粗さはほぼ一定に
なることがわかる。また、図２から明らかなように、本
発明に従い、被膜形成前に表面清浄化処理を行うことに
より、膜厚の１／５以下の表面粗さを有する非晶質炭素
系被膜が形成されている。
【００２１】次に、得られた非晶質炭素系被膜のうちイ
オン照射を１０分間行ったものについて動摩擦係数を測
定した。動摩擦係数は、荷重２０ｇ、直径１０ｍｍのア
ルミナボールで測定した。また、比較として被膜形成前
にイオン照射を行っていない非晶質炭素系被膜について
も動摩擦係数を測定した。測定結果を表１に示す。な
お、表１において「イオン照射あり」は本実施例のもの
であり、「イオン照射なし」は比較例のものである。
オン照射を１０分間行ったものについて動摩擦係数を測
定した。動摩擦係数は、荷重２０ｇ、直径１０ｍｍのア
ルミナボールで測定した。また、比較として被膜形成前
にイオン照射を行っていない非晶質炭素系被膜について
も動摩擦係数を測定した。測定結果を表１に示す。な
お、表１において「イオン照射あり」は本実施例のもの
であり、「イオン照射なし」は比較例のものである。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から明らかなように、本発明に従い、
被膜形成前にイオン照射し表面清浄化処理を行った非晶
質炭素系被膜は、いずれの膜厚においても、低い摩擦係
数を示すことがわかる。
被膜形成前にイオン照射し表面清浄化処理を行った非晶
質炭素系被膜は、いずれの膜厚においても、低い摩擦係
数を示すことがわかる。
【００２４】実施例２ 本実施例では、イオン照射による表面清浄化処理を被膜
形成中において行った。
形成中において行った。
【００２５】まず、真空チャンバ７の内部を１０-5〜１
０-7Ｔｏｒｒに排気し、イオンガン１２を動作させ、基
板８に向けてＡｒイオンを、上記実施例１と同様の条件
で照射する。これと同時に、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、２００Ｗのマイ
クロ波を供給して、プラズマ発生室４内にＡｒプラズマ
を発生させ、このＡｒプラズマを基板８表面に放射す
る。反応ガス導入管１１からは、ＣＨ4 ガスを１．０×
１０-3Ｔｏｒｒで供給する。反応ガス導入管１１から供
給されたＣＨ4 ガスは、Ａｒプラズマにより分解され、
これによって生じた成膜種は、反応性の高いイオンまた
は中性の活性状態となって、基板８の表面に放射され、
非晶質炭素系被膜が基板８上に堆積される。
０-7Ｔｏｒｒに排気し、イオンガン１２を動作させ、基
板８に向けてＡｒイオンを、上記実施例１と同様の条件
で照射する。これと同時に、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、２００Ｗのマイ
クロ波を供給して、プラズマ発生室４内にＡｒプラズマ
を発生させ、このＡｒプラズマを基板８表面に放射す
る。反応ガス導入管１１からは、ＣＨ4 ガスを１．０×
１０-3Ｔｏｒｒで供給する。反応ガス導入管１１から供
給されたＣＨ4 ガスは、Ａｒプラズマにより分解され、
これによって生じた成膜種は、反応性の高いイオンまた
は中性の活性状態となって、基板８の表面に放射され、
非晶質炭素系被膜が基板８上に堆積される。
【００２６】また、実施例１と同様に、このような被膜
形成の際、基板８に発生する自己バイアス電圧が−５０
Ｖとなるように高周波電源１０から周波数１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力を投入する。
形成の際、基板８に発生する自己バイアス電圧が−５０
Ｖとなるように高周波電源１０から周波数１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電力を投入する。
【００２７】なお、非晶質炭素系被膜の膜厚としては、
１００Å、５００Å、及び１０００Åとなるように形成
した。これらの非晶質炭素系被膜について、表面粗さを
上記実施例１と同様に測定し、測定結果を表２に示し
た。また、比較として被膜形成中にイオン照射せずに被
膜を形成した非晶質炭素系被膜についても表面粗さを測
定し、表２に測定結果を示した。
１００Å、５００Å、及び１０００Åとなるように形成
した。これらの非晶質炭素系被膜について、表面粗さを
上記実施例１と同様に測定し、測定結果を表２に示し
た。また、比較として被膜形成中にイオン照射せずに被
膜を形成した非晶質炭素系被膜についても表面粗さを測
定し、表２に測定結果を示した。
【００２８】
【表２】
【００２９】表２から明らかなように、本発明に従い、
被膜形成中にイオン照射して表面清浄化処理を行うこと
により、表面粗さの小さい、すなわち表面が平滑な非晶
質炭素系被膜を形成することができる。
被膜形成中にイオン照射して表面清浄化処理を行うこと
により、表面粗さの小さい、すなわち表面が平滑な非晶
質炭素系被膜を形成することができる。
【００３０】実施例３ 本実施例では、表面清浄化処理としてプラズマ処理を行
った。まず、真空チャンバ７の内部を１０-5〜１０-7Ｔ
ｏｒｒに排気する。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、２００Ｗのマイク
ロ波を供給して、プラズマ発生室４内にＡｒプラズマを
発生させる。これと同時に、基板８に発生する自己バイ
アス電圧が２００Ｖとなるように高周波電源１０から周
波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加する。これに
より、プラズマ発生室４内に発生したＡｒプラズマを基
板８の表面に放射し、表面清浄化処理を行う。このプラ
ズマ照射を１０分間行った後、上記実施例１と同様にし
て非晶質炭素系被膜を形成する。
った。まず、真空チャンバ７の内部を１０-5〜１０-7Ｔ
ｏｒｒに排気する。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、２００Ｗのマイク
ロ波を供給して、プラズマ発生室４内にＡｒプラズマを
発生させる。これと同時に、基板８に発生する自己バイ
アス電圧が２００Ｖとなるように高周波電源１０から周
波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加する。これに
より、プラズマ発生室４内に発生したＡｒプラズマを基
板８の表面に放射し、表面清浄化処理を行う。このプラ
ズマ照射を１０分間行った後、上記実施例１と同様にし
て非晶質炭素系被膜を形成する。
【００３１】膜厚としては、１００Å、５００Å、及び
１０００Åの非晶質炭素系被膜を形成し、上記実施例１
と同様にして表面粗さを測定した。測定結果を表３に示
す。
１０００Åの非晶質炭素系被膜を形成し、上記実施例１
と同様にして表面粗さを測定した。測定結果を表３に示
す。
【００３２】
【表３】
【００３３】表３から明らかなように、表面清浄化処理
として、被膜形成前にプラズマ処理を行った場合にも、
表面粗さの小さい、すなわち表面平滑性に優れた非晶質
炭素系被膜を形成することができる。
として、被膜形成前にプラズマ処理を行った場合にも、
表面粗さの小さい、すなわち表面平滑性に優れた非晶質
炭素系被膜を形成することができる。
【００３４】
【発明の効果】本発明に従えば、表面平滑性に優れた非
晶質炭素系被膜を形成することができる。従って、コー
ティング材料等として有用な非晶質炭素系被膜を形成す
ることができる。
晶質炭素系被膜を形成することができる。従って、コー
ティング材料等として有用な非晶質炭素系被膜を形成す
ることができる。
【００３５】本発明により形成される非晶質炭素系被膜
は、シェーバー刃、薄膜磁気ヘッド、光磁気ディスク、
圧縮機などの摺動部材、あるいは半導体製造における反
射防止膜、半導体デバイス用ヒートシンク、表面波弾性
素子などに用い、優れた特性を得ることができる。
は、シェーバー刃、薄膜磁気ヘッド、光磁気ディスク、
圧縮機などの摺動部材、あるいは半導体製造における反
射防止膜、半導体デバイス用ヒートシンク、表面波弾性
素子などに用い、優れた特性を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例において用いられる非晶質炭
素系被膜の形成装置を示す概略断面図。
素系被膜の形成装置を示す概略断面図。
【図２】本発明に従う一実施例において形成される非晶
質炭素系被膜の表面粗さと被膜形成前の表面清浄化処理
であるイオン照射の時間との関係を示す図。
質炭素系被膜の表面粗さと被膜形成前の表面清浄化処理
であるイオン照射の時間との関係を示す図。
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…真空チャンバ ８…基板 ９…基板ホルダ １０…高周波電源 １１…反応ガス導入管 １２…イオンガン
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に非晶質炭素系被膜を形成する方
法において、 被膜形成前または被膜形成中に、前記基板の表面を清浄
化する表面清浄化処理を行うことを特徴とする非晶質炭
素系被膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記表面清浄化処理が、不活性ガスのイ
オンを照射するイオン照射またはエネルギービームの照
射である請求項１に記載の非晶質炭素系被膜の形成方
法。 - 【請求項３】 被膜形成前に前記表面清浄化処理が行わ
れ、前記表面清浄化処理が、前記基板に電圧を印加し、
前記基板にプラズマを照射する処理である請求項１に記
載の非晶質炭素系被膜の形成方法。 - 【請求項４】 前記表面清浄化処理を行うことにより、
表面粗さｈrms が膜厚の１／５以下である非晶質炭素系
被膜を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の非晶質炭素系被膜の形成方法。 - 【請求項５】 被膜形成直後の表面粗さｈrms が膜厚の
１／５以下であることを特徴とする非晶質炭素系被膜。
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|---|---|---|---|
| JP06612697A JP3378758B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 非晶質炭素系被膜の形成方法 |
| US09/045,163 US6066399A (en) | 1997-03-19 | 1998-03-19 | Hard carbon thin film and method of forming the same |
| US09/502,531 US6528115B1 (en) | 1997-03-19 | 2000-02-10 | Hard carbon thin film and method of forming the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06612697A JP3378758B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 非晶質炭素系被膜の形成方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10259481A true JPH10259481A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3378758B2 JP3378758B2 (ja) | 2003-02-17 |
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ID=13306877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06612697A Expired - Fee Related JP3378758B2 (ja) | 1997-03-19 | 1997-03-19 | 非晶質炭素系被膜の形成方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3378758B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001192206A (ja) * | 2000-01-05 | 2001-07-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非晶質炭素被覆部材の製造方法 |
| WO2001079585A1 (de) * | 2000-04-12 | 2001-10-25 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Dlc-schichtsystem sowie verfahren zur herstellung eines derartigen schichtsystems |
| KR101396009B1 (ko) * | 2012-04-03 | 2014-05-16 | (주)제이 앤 엘 테크 | 수송용 연료전지 분리판 및 그 제조방법 |
| KR101486628B1 (ko) * | 2012-04-18 | 2015-02-13 | (주)제이 앤 엘 테크 | 지역용, 건물용 또는 모바일 기기용 연료전지 분리판 및 그 제조방법 |
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| JPH04273434A (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-29 | Nec Corp | 光ｃｖｄ方法 |
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-
1997
- 1997-03-19 JP JP06612697A patent/JP3378758B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JP3378758B2 (ja) | 2003-02-17 |
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