JPS58213872A - 炭素膜の形成方法 - Google Patents
炭素膜の形成方法Info
- Publication number
- JPS58213872A JPS58213872A JP57096273A JP9627382A JPS58213872A JP S58213872 A JPS58213872 A JP S58213872A JP 57096273 A JP57096273 A JP 57096273A JP 9627382 A JP9627382 A JP 9627382A JP S58213872 A JPS58213872 A JP S58213872A
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- JP
- Japan
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- substrate
- carbon film
- metal
- alloy
- chamber
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素膜の形成法に関する。
従来公知の炭素膜形成方法としては、金属基板上にメタ
ン、エタン、プロパン、アセチレン等の炭化水素ガスの
放電分解によって行れているが、この方法では放電分解
によって基板に衝突する炭素イオンによって基板表面が
スパッタされ、析着炭素膜と金属基板との間に金属と炭
素及び金属炭化物の複合層が生成される。この場合、金
属炭化物相が炭素含有Ｉ゛によシ多相となる場合は、複
合層の機械的強度が弱く、熱或は機械的応力歪にょ如複
合層から破壊、剥離する欠点がある。
ン、エタン、プロパン、アセチレン等の炭化水素ガスの
放電分解によって行れているが、この方法では放電分解
によって基板に衝突する炭素イオンによって基板表面が
スパッタされ、析着炭素膜と金属基板との間に金属と炭
素及び金属炭化物の複合層が生成される。この場合、金
属炭化物相が炭素含有Ｉ゛によシ多相となる場合は、複
合層の機械的強度が弱く、熱或は機械的応力歪にょ如複
合層から破壊、剥離する欠点がある。
本発明者等は従来法のか＼る欠陥を排除すべく種々研究
の結果本発明方法の開発に成功したものであり、本発明
の要旨とするところけ前記特許請求の範囲ＶＣ明配した
とおり、金属又は合金基体上にチタン、ジルコニウム、
ハフニウム、タンタル。
の結果本発明方法の開発に成功したものであり、本発明
の要旨とするところけ前記特許請求の範囲ＶＣ明配した
とおり、金属又は合金基体上にチタン、ジルコニウム、
ハフニウム、タンタル。
バナジウム、鉄、ニッケルの単−相炭化物もしくけこれ
らの二種以上の複合合金炭化物を介在せしめて炭素膜を
析出堆積させることを特徴とする炭素膜の形成方法に係
り、前記金属又は合金基体は炭化物相を形成する金属と
安定な合金を作る金属又は合金であって、本発明方法に
よって得られた炭素膜は熱衝撃に強くかつ付着強度の大
なるものであることを知見した。
らの二種以上の複合合金炭化物を介在せしめて炭素膜を
析出堆積させることを特徴とする炭素膜の形成方法に係
り、前記金属又は合金基体は炭化物相を形成する金属と
安定な合金を作る金属又は合金であって、本発明方法に
よって得られた炭素膜は熱衝撃に強くかつ付着強度の大
なるものであることを知見した。
本発明方法を実施するに好適な析出装置の一例を示す第
１図に基いて炭素膜の形成方法の一例を説明する。
１図に基いて炭素膜の形成方法の一例を説明する。
第１図において、１は析着室であり、真空ポンプ（図示
せず）に連通ずる開口２を備えている。
せず）に連通ずる開口２を備えている。
析着せんとする基板３け適当な保持具４上に載置してあ
り、基板６を所望温ＩＢ′□に加熱するためのヒーター
５を具備しており、又該保持具４け電源６に接続しであ
る。７けタングステン・フィラメントであって、連流な
手段に」゛って基板６に対向する位置に載置配設してあ
り、該フィラメント７も電源乙に接続されており、炭化
物生成用金属線材、例えばＴ１線材１０を保持している
。８けアルゴンガス吹込管、９は炭化水素ガス吹込管で
あり、それぞれ所宇のバルブを具備している。
り、基板６を所望温ＩＢ′□に加熱するためのヒーター
５を具備しており、又該保持具４け電源６に接続しであ
る。７けタングステン・フィラメントであって、連流な
手段に」゛って基板６に対向する位置に載置配設してあ
り、該フィラメント７も電源乙に接続されており、炭化
物生成用金属線材、例えばＴ１線材１０を保持している
。８けアルゴンガス吹込管、９は炭化水素ガス吹込管で
あり、それぞれ所宇のバルブを具備している。
保持具４上Ｋ Ｍｏ 、 ＴＩ 、 Ｆ（ＵＳ３０４
又はインコネル婢の１釉からなる基板３を載置し、開口
２を通して真空ポンプで吸引し、析着室１内を８ｘ１０
’（・−ルに減圧する。ついで、ヒーター５によ）基板
温度を３００°Ｃに昇温させる。次にアルゴンガス吹込
管８を通してアルゴンガスを析出室１内に吹込み、析出
室１内のアルゴン分圧Ｐ＊ｒ＝２Ｘ１０−２トールとし
、基板電圧−２，５ＫＶ 、放電９％Ｌ流４０ｍＡで１
０分間アルゴンイオンボンバードを行ない、基板１表面
を活性化する。
又はインコネル婢の１釉からなる基板３を載置し、開口
２を通して真空ポンプで吸引し、析着室１内を８ｘ１０
’（・−ルに減圧する。ついで、ヒーター５によ）基板
温度を３００°Ｃに昇温させる。次にアルゴンガス吹込
管８を通してアルゴンガスを析出室１内に吹込み、析出
室１内のアルゴン分圧Ｐ＊ｒ＝２Ｘ１０−２トールとし
、基板電圧−２，５ＫＶ 、放電９％Ｌ流４０ｍＡで１
０分間アルゴンイオンボンバードを行ない、基板１表面
を活性化する。
ついで、アセチレンガスを導入圧力ｐａ２Ｉ（、、＝
Ｉ Ｘ １０トールで析出室１内に導入し、同時にＴｉ
線材１０を抵抗加熱して蒸発させ、Ｔ１Ｃｘ析出速１７
ｏｏＡ／秒で基体３表面にＴ１Ｃｘを膜厚２００ＯＡの
厚さに析着させる。
Ｉ Ｘ １０トールで析出室１内に導入し、同時にＴｉ
線材１０を抵抗加熱して蒸発させ、Ｔ１Ｃｘ析出速１７
ｏｏＡ／秒で基体３表面にＴ１Ｃｘを膜厚２００ＯＡの
厚さに析着させる。
次に、基板指圧−５ＫＶ、導入アセチレン圧力ＰＣ２Ｈ
２＝ ０．０１５トール、放電−流２５ｍＡの諸条件下
で炭素膜析出速１ｉ６０Ａ／秒、膜厚１０ミクロンの炭
素膜を前記Ｔ１Ｃｘ被〜上に析着させる。
２＝ ０．０１５トール、放電−流２５ｍＡの諸条件下
で炭素膜析出速１ｉ６０Ａ／秒、膜厚１０ミクロンの炭
素膜を前記Ｔ１Ｃｘ被〜上に析着させる。
以上の操作にて析着した各種基板上の炭素膜の熱衝撃試
験を、室温から６０秒で８００°Ｃとし、６０秒保持し
たのち室温に冷却したところ下表の結果が得られた 第２図は本発明方法で得られた炭素膜析着状態を示す拡
大断面図であり、６は金属基板、１１は金属炭化物層、
１２は炭素膜である。
験を、室温から６０秒で８００°Ｃとし、６０秒保持し
たのち室温に冷却したところ下表の結果が得られた 第２図は本発明方法で得られた炭素膜析着状態を示す拡
大断面図であり、６は金属基板、１１は金属炭化物層、
１２は炭素膜である。
尚、本発明方法を実施するに当っては、前記炭化物相を
形成する金属と安定な合金を作る金属又は合金を基板と
して用いる場合に、特に優れた作用効果を達成し得るこ
とが認められた。
形成する金属と安定な合金を作る金属又は合金を基板と
して用いる場合に、特に優れた作用効果を達成し得るこ
とが認められた。
本発明方法によれば、前述の如く遷移金属炭化物層を介
在せしめることにより、該炭化物層は炭素膜析着時にス
パッタされ維＜、炭素生長層との界面が粗れることなく
、安定な相互拡散層が形成され、炭素膜の密着性並びに
強度特性に秀れた構成で析着することができる。
在せしめることにより、該炭化物層は炭素膜析着時にス
パッタされ維＜、炭素生長層との界面が粗れることなく
、安定な相互拡散層が形成され、炭素膜の密着性並びに
強度特性に秀れた構成で析着することができる。
第１図は本発明方法を実施するに好適な装置の断面略図
であり、ｍ２図は本発明方法で形成された炭素膜を示す
断面図であり、図中、１は析着室。 ２け開口、 ６け基板、 ４は保持具、 ５けヒーター
、 ６は１１源、 ７けタングステン・フィラメント、
８けアルゴンガス吹込管、 ９ｔ；ｉ：炭化水素ガ
ス吹込管、 １０ｄナタン線材、１１は金槙炭化物層、
１２ｔ；を炭素膜をそれぞれ示す。 第１図 第２図
であり、ｍ２図は本発明方法で形成された炭素膜を示す
断面図であり、図中、１は析着室。 ２け開口、 ６け基板、 ４は保持具、 ５けヒーター
、 ６は１１源、 ７けタングステン・フィラメント、
８けアルゴンガス吹込管、 ９ｔ；ｉ：炭化水素ガ
ス吹込管、 １０ｄナタン線材、１１は金槙炭化物層、
１２ｔ；を炭素膜をそれぞれ示す。 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）金属又は合金基体上にチタン、ジルコニウム、ハ
フニウム、タンタル、バナジウム、鉄、ニッケルの単−
相炭化物もしくはこれらの二種以上の複合合金炭化物を
介在せしめて炭素膜を析出堆積させることを特徴とする
炭素膜の形成方法。 - （２）前記炭化物相を形成する金属と安定な合金を作る
金属もしくは合金を基板に用いる特許請求の範囲第１項
１載の炭素膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57096273A JPS58213872A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 炭素膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57096273A JPS58213872A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 炭素膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213872A true JPS58213872A (ja) | 1983-12-12 |
Family
ID=14160531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57096273A Pending JPS58213872A (ja) | 1982-06-07 | 1982-06-07 | 炭素膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58213872A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61106494A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-24 | Kyocera Corp | ダイヤモンド被膜部材及びその製法 |
| FR2592063A1 (fr) * | 1985-12-23 | 1987-06-26 | Hochvakuum Dresden Veb | Revetement en matiere dure ayant une grande resistance a l'usure et une couleur noire decorative qui lui est propre |
| FR2728272A1 (fr) * | 1994-12-20 | 1996-06-21 | Commissariat Energie Atomique | Couche d'interface entre un revetement mince a base de carbone et un substrat en alliage de titane, materiau multicouche comprenant ladite couche et son procede de fabrication |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58185418A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-29 | Jeol Ltd | 厚いカ−ボン膜の成膜方法 |
-
1982
- 1982-06-07 JP JP57096273A patent/JPS58213872A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58185418A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-29 | Jeol Ltd | 厚いカ−ボン膜の成膜方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61106494A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-24 | Kyocera Corp | ダイヤモンド被膜部材及びその製法 |
| JPH0566358B2 (ja) * | 1984-10-29 | 1993-09-21 | Kyocera Corp | |
| FR2592063A1 (fr) * | 1985-12-23 | 1987-06-26 | Hochvakuum Dresden Veb | Revetement en matiere dure ayant une grande resistance a l'usure et une couleur noire decorative qui lui est propre |
| FR2728272A1 (fr) * | 1994-12-20 | 1996-06-21 | Commissariat Energie Atomique | Couche d'interface entre un revetement mince a base de carbone et un substrat en alliage de titane, materiau multicouche comprenant ladite couche et son procede de fabrication |
| EP0718417A1 (fr) * | 1994-12-20 | 1996-06-26 | Commissariat A L'energie Atomique | Matériau multicouche |
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