JPS6184826A - 硬質炭素被覆膜の製造方法 - Google Patents

硬質炭素被覆膜の製造方法

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JPS6184826A
JPS6184826A JP59207344A JP20734484A JPS6184826A JP S6184826 A JPS6184826 A JP S6184826A JP 59207344 A JP59207344 A JP 59207344A JP 20734484 A JP20734484 A JP 20734484A JP S6184826 A JPS6184826 A JP S6184826A
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ion
film
ion beam
coating film
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JP59207344A
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Makoto Kitahata
真 北畠
Kiyotaka Wasa
清孝 和佐
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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    • C30B23/02—Epitaxial-layer growth
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    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、あらゆる分野において耐環境性にすぐれた被
覆膜を提供し、特に半導体産業においては高絶縁性・高
熱伝導性を生かし信頼性の高い被覆膜として利用される
硬質炭素抜覆膜の製造方法に関する。
従来例の構成とその問題点 近年、耐環境性にすぐれた被覆膜として、ダイヤモンド
ライクな硬質炭素被覆膜が研究されてきている。硬質炭
素被覆膜は（、／Ｄ法や、イオンビーム法等により形成
され、高純度の炭化水素ガスや、炭素のイオンビームを
得る為の特殊なイオンガン等を必要とし、まだ研究段階
の技術である。
一方、デュアルイオンビーム（イオンビームをスパッタ
用と基板照射用と２つ用いる）を用い、基板上にイオン
ビームを照射しつつ膜形成すると、硬質炭素被覆膜が得
られるという研究レベルでの報告もある。
第１図に、上記デュアルイオンビームスパッタ装置の概
略を示す。スパッタ用のイオンビーム源１からイオンビ
ーム２が炭素ターゲット３に照射され、炭素がスパッタ
され、スパッタ粒子４となり基板６に飛んでゆく。上記
基板６に基板照射用のイオンビーム源６によってイオン
ビーム７を照射することにより、基板上に硬質炭素被覆
を得る。
この基板照射のイオンど−ムにより、膜がダイヤモンド
ライクの硬質炭素被覆膜となる。この基板照射のイオン
ビームの効果の詳細については不明であるが、このイオ
ンビームによって硬質炭素被覆膜が得られることは衆知
である。
本発明者等は、上記膜形成時に、基板表面にＦｅ、Ｔｉ
、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄｊｌ−←Ｐｔ、Ｃｏのうち少なくと
も１種以上を含む粒子を照射することにより、得られる
膜の絶縁性、透光性、ダイヤモンドライクな構造性、硬
度、安定性等を良好にすることができることを発見し、
この発見に基づいて硬質炭素被覆膜の製造方法を発明し
た。
発明の目的 本発明の目的は、良好な絶縁性、透光性、硬度安定性を
有する硬質炭素被覆膜の製造方法を提供するものである
。
発明の構成 上記目的を達成するだめ本発明の硬質炭素被膜の製造方
法は、Ｆｅ、Ｔｉｊ（ｉ、Ｒｈ、Ｐｄ　、Ｐｔ。
Ｃｏのうち少なくとも１種以上を含む粒子を基板表面に
照射しつつ膜形成を行うものである。
実施例の説明 第２図に本発明の硬質炭素被覆膜の製造方法に用いた装
置の概略を示す。イオンビーム源８から不活性ガスのイ
オンビーム９を炭素ターゲット１０に照射し炭素をスパ
ッタする。基板１１は表面１２が上記イオンビーム９と
ほぼ平行になるように設置し蒸着膜を形成した。従来例
で示したデュアルイオンビームにおいての基板照射イオ
／ヒ−ムｉｄ基板表面１２にほぼ平行に入射しているイ
オンビーム９が兼ねるかたちになっている。イオンビー
ム９中にＦｅのワイヤ１３を基板とほぼ平行になるよう
に張ると、イオンビーム９によってＦｅがスパッタされ
て膜形成中に基板表面１２にＦｅの粒子が照射されるっ
ここで、ワイヤ１３はＦｅ以外のＴｉ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ｃ：ｏでも同様の効果を示し、得られる膜の
絶縁性、透光性、硬度。
安定性、ダイヤモンドライクな構造性を向上させる。こ
こではワイヤ１３を用いて上記金属粒子を照射する方法
について述べたが、これらの金属粒子はイオンビーム源
を用いてイオンのかたちで基板表面に照射されても良い
。この場合は、第１図において、基板照射用のイオンビ
ーム源６によって、不活性ガスのイオンビームとともに
上記金属のイオンビームを照射する。また、上記金属粒
子は、ターゲット３又は１０に上記金属を炭素と伴に置
いて複合ターゲットとすることにより供給しても良い。
又、上記金属粒子を供給できるものであれば熱蒸着用の
るつぼ等によっても良い。
具体例 イオンビームとしてイオンエネルギー１．２ＫｅＶ６０
　ｍＡのＡｒを用い、グラファイトターゲットをスパッ
タ蒸着した。Ｓｉ基板を第２図のごとく、ターゲットの
ごく、近傍におきＦｅワイヤを張った。この場合の蒸着
レートは２〜３人／ＳａＣであった。得られた硬質炭素
被覆膜はモース硬度９以上を示し、ダイヤモンドライク
な膜となっていた。
Ｆｅワイヤを張り、Ｆｅ粒子を基板に照射しつつ膜形成
することにより抵抗率が数桁高くなり、膜の透明度も向
上することも確認した。この場合、ＦｅのかわりにＴ工
、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏを用いてもまた、これ
らの混合でも同様の効果が得られることを本発明人等は
確認した。
イオンビームとしてここではＡｒのみについて述べたが
、不活性ガスであれば池のガスを用いても良い。また基
板はＳｌについてのみ述べたが、他の基板でも良い。
イオンビームはターゲットをスパッタできる高速粒子で
あれば中性粒子等でも良い。
従来の硬質炭素被覆膜はミクロな構造として。
グラファイト構造をとる部分を少し含んでいるが本発明
のＦｅ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏのうち少
なくとも１挿以上を含む粒子を基板に照射することによ
り、膜形成時に、上記グラファイト構造をとる部分の形
成を抑制し、ダイヤモンド構造の形成を促進する。グラ
ファイト構造の部分が嘆の絶縁性、透光性等を悪化させ
ていると考えられ、本発明により、良好な絶縁性、透光
性、硬度安定性を有するダイヤモンドライク薄膜が得ら
れる。
本実施例についてはイオンビームスパッタｅＫついての
み述べたが、本発明の製造方法は、他のＣＶＤ法、レー
ザ蒸着、イオンビーム蒸着、イオンブレーティング法、
エレクトロンビーム蒸着、スハノタ法等による硬質炭素
薄膜の形成についても有効である。
発明の効果 本発明の硬質炭素被覆膜の製造方法は、Ｆｅ。
Ｔｉ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏのうち少なくとも
１種を含む粒子を基板に照射しつつ膜形成を行なうので
あらゆる分野に応用可能な超硬質、耐環境性にすぐれた
被覆膜を簡便な装置で高速に形成可能とするものであり
、本発明の工業的価格はきわめて高い。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のデュアルイオンビームを用いた硬質炭素
被覆膜形成装置の概略構成図、第２図は本発明の製造方
法に用いられた装置の概略構成図である。 ８・・・・イオン源、９・・・・・イオンビーム、１０
＝−・・・炭素ターゲット、１１・・・・・・基板、１
２・・・・・基板表面、１３・・・・・・Ｆｅワイヤ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）Ｆｅ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏのう
    ち少なくとも１種を含む粒子を基板に照射しつつ膜形成
    することを特徴とする硬質炭素被覆膜の製造方法。
  2. （２）Ｆｅ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏのう
    ち少なくとも１種以上を含む粒子がイオン化しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の硬質炭素被
    覆膜の製造方法。
  3. （３）Ｆｅ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｏのう
    ち少なくとも１種以上を含む粒子を、上記メタル又はそ
    れらを含む混合物のターゲットをスパッタすることによ
    り形成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の硬質炭素被覆膜の製造方法。
JP59207344A 1984-03-27 1984-10-02 硬質炭素被覆膜の製造方法 Pending JPS6184826A (ja)

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