JPS62157602A - 硬質カ−ボン膜 - Google Patents
硬質カ−ボン膜Info
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- JPS62157602A JPS62157602A JP7987586A JP7987586A JPS62157602A JP S62157602 A JPS62157602 A JP S62157602A JP 7987586 A JP7987586 A JP 7987586A JP 7987586 A JP7987586 A JP 7987586A JP S62157602 A JPS62157602 A JP S62157602A
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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】
［産業上の利用分野１
本発明は絶縁材料である硬質カーボン膜に関する。
［従来の技術］
最近、イオンビーム蒸着、イオンビームスパッター、Ｃ
ＶＤ、プラズマＣＶＤなとの方法により、ダイヤモンド
、ダイヤモンド状炭素、ｉ−カーボンなどからなる高硬
度のカーボン膜が合成され、硬質絶縁材料として注目を
浴びている。
ＶＤ、プラズマＣＶＤなとの方法により、ダイヤモンド
、ダイヤモンド状炭素、ｉ−カーボンなどからなる高硬
度のカーボン膜が合成され、硬質絶縁材料として注目を
浴びている。
なおダイヤモンド状炭素とはダイヤモンドとアモルファ
スカーボン、ダイヤモンドとグラファイトあるいはダイ
ヤモンドとグラファイトとアモルファスカーボンとが混
合している膜のことである。
スカーボン、ダイヤモンドとグラファイトあるいはダイ
ヤモンドとグラファイトとアモルファスカーボンとが混
合している膜のことである。
プラズマＣＶＤ法などにより高硬度のカーボン膜を作製
するばあい、炭化水素の化合物とＨ２または＾ｒ、 Ｈ
ｅなどの不活性ガスとの混合ガスのプラズマ分解などに
より、高硬度のカーボン膜を基板上に堆積させている。
するばあい、炭化水素の化合物とＨ２または＾ｒ、 Ｈ
ｅなどの不活性ガスとの混合ガスのプラズマ分解などに
より、高硬度のカーボン膜を基板上に堆積させている。
［発明が解決しようとする問題点１
このようにして製造される高硬度のカーボン膜は、内部
応力が大きく、基板に対する選択性がある。たとえば結
晶シリコン、ダイヤモンド、タングステン、モリブデン
、ＣｕＨなどからなる基板に対する付着性はよいが、汎
用性のあるＳＵＳ、＾１１＾１合金、Ｃｕ、 Ｃｕ合金
、Ｎ ｉ ｓ Ｚ ｎ ％ Ｚ ｎ合金製の基板に対し
ては内部応力が大きく、付着力が小さく、剥離が起こっ
たりして寿命が短くなるなどの問題がある。つまり一般
的な傾向として、熱膨張率の大きな＾ｆｌ、 Ｃｕ、
Ｃｕ合金、ＳＯＳ製の基板などのばあいには、剥離しや
す（、ダイヤモンドなどと熱膨張係数の近い結晶シリコ
ン、タングステン、モリブデン、Ｃｕ１４などのばあい
には゛剥離しにしくいという傾向がある。
応力が大きく、基板に対する選択性がある。たとえば結
晶シリコン、ダイヤモンド、タングステン、モリブデン
、ＣｕＨなどからなる基板に対する付着性はよいが、汎
用性のあるＳＵＳ、＾１１＾１合金、Ｃｕ、 Ｃｕ合金
、Ｎ ｉ ｓ Ｚ ｎ ％ Ｚ ｎ合金製の基板に対し
ては内部応力が大きく、付着力が小さく、剥離が起こっ
たりして寿命が短くなるなどの問題がある。つまり一般
的な傾向として、熱膨張率の大きな＾ｆｌ、 Ｃｕ、
Ｃｕ合金、ＳＯＳ製の基板などのばあいには、剥離しや
す（、ダイヤモンドなどと熱膨張係数の近い結晶シリコ
ン、タングステン、モリブデン、Ｃｕ１４などのばあい
には゛剥離しにしくいという傾向がある。
本発明は、この剥離の問題を解決し、付着力を大きくし
、内部応力を減少させること、さらに硬質カーボン膜の
堆積速度を増加させることを目的としてなされたもので
ある。
、内部応力を減少させること、さらに硬質カーボン膜の
堆積速度を増加させることを目的としてなされたもので
ある。
ｆ問題点を解決するための手段］
本発明は、ブラＸ’？またはイオンを用いた製膜方法に
より金属基板上に堆積させた■９族元素を０．０１〜２
０ａｔｍ％含む硬質カーボン膜に関する。
より金属基板上に堆積させた■９族元素を０．０１〜２
０ａｔｍ％含む硬質カーボン膜に関する。
［実施例１
本発明に用いるプラズマまたはイオンを用いた製膜方法
としては、たとえばイオンビーム蒸着法、イオンビーム
スパッター法、スパッターＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法
などの方法があげられるが、これらの方法に限定される
ものではない。
としては、たとえばイオンビーム蒸着法、イオンビーム
スパッター法、スパッターＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法
などの方法があげられるが、これらの方法に限定される
ものではない。
これらの方法の中では大面積化が容易である、装置が単
純であるなどの点からプラズマＣＶＤ法六ｒｈＴ−主
Ｌ イ 、 、１−（を二 ６ξ 来 番 イ計
ｔ−イＰ イに 体騎 ｉ） が 叉 由にＩＶＡ族元
素を含む化合物のガスを混入させ、ＤＣ７’ ？ Ｘ’
ｖ ＣＶＤ法、ＲＦフ？ ｘ： ｖ ＣＶＤ法、ＲＦ
＃Ｊ１．Ｉ、’ＤＣ両者混合のプラズマＣＶＤ法または
基盤上に電界と直交する磁界をもったＤＣ，ＲＦ両者混
合のプラズマＣＶＤ法によって硬質カーボン膜を形成す
るのが好ましい。
純であるなどの点からプラズマＣＶＤ法六ｒｈＴ−主
Ｌ イ 、 、１−（を二 ６ξ 来 番 イ計
ｔ−イＰ イに 体騎 ｉ） が 叉 由にＩＶＡ族元
素を含む化合物のガスを混入させ、ＤＣ７’ ？ Ｘ’
ｖ ＣＶＤ法、ＲＦフ？ ｘ： ｖ ＣＶＤ法、ＲＦ
＃Ｊ１．Ｉ、’ＤＣ両者混合のプラズマＣＶＤ法または
基盤上に電界と直交する磁界をもったＤＣ，ＲＦ両者混
合のプラズマＣＶＤ法によって硬質カーボン膜を形成す
るのが好ましい。
これらの方法は単独で用いてもよ（、併用してもよい。
本発明に用いる金属基板としては、たとえばＳＯＳ、
Ｃｕ、 Ｃｕと八ｉｓ Ｚｎｓ ＣＪ−Ｇｅ−Ｔｉｑ
＾ｇＳＳｉなどの金属との合金、＾１１＾ｌとＭｎＳＨ
ｇ５Ｍｇ−５ｉ、 Ｓｉ。
Ｃｕ、 Ｃｕと八ｉｓ Ｚｎｓ ＣＪ−Ｇｅ−Ｔｉｑ
＾ｇＳＳｉなどの金属との合金、＾１１＾ｌとＭｎＳＨ
ｇ５Ｍｇ−５ｉ、 Ｓｉ。
Ｃ’ｕ−８１などの金属や合金との合金、Ｎｉ、 ”１
ｎＳＺｎとＰｂ、 Ｆｅ、 Ｃｄ、 Ｓｙ＋、＾ｌなと
の金属との合金、−１Ｎｏ、 １４Ｃなどから製造され
た基板が好ましい例としてあげられるが、これらのうち
では汎用性のあるＳＯＳ、 Ｃｕ、 Ｃｕ合金、＾１１
＾Ｉ合金、Ｎｉ５Ｚｎ、Ｚｎ合金製の基板が安価である
、入手しやすい、加工しやすい、大面積のものが作製で
き、かつ作製しやすいなどの点からより好ましい。
ｎＳＺｎとＰｂ、 Ｆｅ、 Ｃｄ、 Ｓｙ＋、＾ｌなと
の金属との合金、−１Ｎｏ、 １４Ｃなどから製造され
た基板が好ましい例としてあげられるが、これらのうち
では汎用性のあるＳＯＳ、 Ｃｕ、 Ｃｕ合金、＾１１
＾Ｉ合金、Ｎｉ５Ｚｎ、Ｚｎ合金製の基板が安価である
、入手しやすい、加工しやすい、大面積のものが作製で
き、かつ作製しやすいなどの点からより好ましい。
本発明の硬質カーボン膜中には■、族元素が含有されて
いる。
いる。
前記ＩＶＡ族元素としては、シリコン、デルマニフム、
スズなどがあげられ、これらは膜中に２種以上含有され
ていてもよい。これらはいずれも膜の内部応力を緩和し
、金属に対する付着性をよくするなどの働きをする。
スズなどがあげられ、これらは膜中に２種以上含有され
ていてもよい。これらはいずれも膜の内部応力を緩和し
、金属に対する付着性をよくするなどの働きをする。
本発明の硬質カーボン膜にはＩＶＡ族元素が０．０１−
２０ａｔｍ％、好ましくは０．０１−１５ａｔｍ％、さ
らに好ましくは０．０１〜１０ａｔｍ％、ことに好まし
くは０．１〜５ ａｔａ＋％、とくに好ましくは１〜３
ａｔ悄％含有される。
２０ａｔｍ％、好ましくは０．０１−１５ａｔｍ％、さ
らに好ましくは０．０１〜１０ａｔｍ％、ことに好まし
くは０．１〜５ ａｔａ＋％、とくに好ましくは１〜３
ａｔ悄％含有される。
ＩＶＡ族元素が１種腹中に存在するばあい、シリコンで
１±０．０１〜２０ａｔｍ％、ゲルマニウムで１±０、
０１〜１５ａｔｍ％、スズでは０．Ｏｆ −１０ａｔＩ
１１％、２種以上存在するばあい、それぞれの元素含量
は最大量以下でその合計量が２０ａｔａ＋％以下である
。
１±０．０１〜２０ａｔｍ％、ゲルマニウムで１±０、
０１〜１５ａｔｍ％、スズでは０．Ｏｆ −１０ａｔＩ
１１％、２種以上存在するばあい、それぞれの元素含量
は最大量以下でその合計量が２０ａｔａ＋％以下である
。
■へ族元素含有量が０，０１ａｔ噴％未溝になると従来
の高硬度のカーボン膜と差がなくなり、従来のカーボン
膜を金属基板上に形成したばあいに生ずる問題と同様の
問題が生ずる。一方、■９族元素含有量が２０ａｔｍ％
をこえると、付着力が減少したり、絶縁性が低下したり
、硬度が減少したり、内部応力が増加したりして好まし
くない。
の高硬度のカーボン膜と差がなくなり、従来のカーボン
膜を金属基板上に形成したばあいに生ずる問題と同様の
問題が生ずる。一方、■９族元素含有量が２０ａｔｍ％
をこえると、付着力が減少したり、絶縁性が低下したり
、硬度が減少したり、内部応力が増加したりして好まし
くない。
好ましい膜中の■Ａ族元素原子量は基板の種類、基板の
表面状態、ＩＶＡ族元素の種類などによって異なり、た
とえばＳＯＳ基板でシリコンを含有するばあいには０．
０１〜１０ａｔｍ％である。
表面状態、ＩＶＡ族元素の種類などによって異なり、た
とえばＳＯＳ基板でシリコンを含有するばあいには０．
０１〜１０ａｔｍ％である。
本発明の硬質カーボン膜の厚さにはとくに限定はないが
、プラズマまたはイオンを用いた製膜方法により製造す
るため、１０人〜１００μｌ、さらには２０人〜３０μ
ｌ程度の厚さが実施可能な範囲と考えられる。
、プラズマまたはイオンを用いた製膜方法により製造す
るため、１０人〜１００μｌ、さらには２０人〜３０μ
ｌ程度の厚さが実施可能な範囲と考えられる。
本発明の硬質カーボン膜の前記■９族元素以外の成分と
しては、従来の高硬度のカーボン膜を形成する成分であ
る炭素、水素、膜表面にある酸素などがあげられ、それ
ぞれの硬質カーボン膜中に占める割合としては、水素は
Ｏ〜２０ａｔ＋＋％、好ましくはＯ〜５ ａｔｍ％、酸
素は０〜５ａｔｍ％、好ましくはＯ−０，１ａｔｍ％程
度である。
しては、従来の高硬度のカーボン膜を形成する成分であ
る炭素、水素、膜表面にある酸素などがあげられ、それ
ぞれの硬質カーボン膜中に占める割合としては、水素は
Ｏ〜２０ａｔ＋＋％、好ましくはＯ〜５ ａｔｍ％、酸
素は０〜５ａｔｍ％、好ましくはＯ−０，１ａｔｍ％程
度である。
一般に炭素源および水素源として用いられる炭化水素を
用いずに、ＣＦ、、ＣＦ、Ｈ，、ＣＦ、Ｈなどの含フッ
素系の炭化水素を用いたばあいには、膜中に水素と同時
にフッ素も存在する膜がえられる。また、ＣＣ１いＣＣ
１２Ｈｚなどの含塩素系の炭化水素を用いたばあいには
、塩素、水素の両方が存在する膜となる。膜の硬度とい
う点からすると、塩素を含む膜は硬度が小さく、水素の
みあるいは水素とフッ素とを含む膜がよい、膜中の７７
素の量が原子の数で水素の量の５倍以上になると膜の剥
離の問題が生じる傾向にある。
用いずに、ＣＦ、、ＣＦ、Ｈ，、ＣＦ、Ｈなどの含フッ
素系の炭化水素を用いたばあいには、膜中に水素と同時
にフッ素も存在する膜がえられる。また、ＣＣ１いＣＣ
１２Ｈｚなどの含塩素系の炭化水素を用いたばあいには
、塩素、水素の両方が存在する膜となる。膜の硬度とい
う点からすると、塩素を含む膜は硬度が小さく、水素の
みあるいは水素とフッ素とを含む膜がよい、膜中の７７
素の量が原子の数で水素の量の５倍以上になると膜の剥
離の問題が生じる傾向にある。
たとえば硬質カーボン膜中にシリコンおよびゲルマニウ
ムが含まれるばあいのシリコン含量としては１０ａｔｗ
％以下、ゲルマニウム含量としては１０ａｔｍ％以下で
あることが好ましく、他方のＩＶＡ族元素を量にもよる
が、シリコン含量が１０ａｔＩ１１％をこえたり、デル
マニツム含量が１０ａ ｔｍ％をこえたりすると硬度が
低下するなどの傾向が生じる。
ムが含まれるばあいのシリコン含量としては１０ａｔｗ
％以下、ゲルマニウム含量としては１０ａｔｍ％以下で
あることが好ましく、他方のＩＶＡ族元素を量にもよる
が、シリコン含量が１０ａｔＩ１１％をこえたり、デル
マニツム含量が１０ａ ｔｍ％をこえたりすると硬度が
低下するなどの傾向が生じる。
−ｍ＋−二？ａすｆｉＯＲＭｔＭＩｌ＋！−ｂｕＴｈ−
１１１１１↓届−−ダイヤモンドまたはダイヤモンド状
炭素から形成されており、表面ビッカース硬度が５００
〜１００００程度、好ましくは１０００〜１００００．
さらに好ましくは２５００〜１００００、絶縁性が１０
２〜１０１６Ωｃｍ。
１１１１１↓届−−ダイヤモンドまたはダイヤモンド状
炭素から形成されており、表面ビッカース硬度が５００
〜１００００程度、好ましくは１０００〜１００００．
さらに好ましくは２５００〜１００００、絶縁性が１０
２〜１０１６Ωｃｍ。
好ましくは１０３〜ＩＱＩＩΩｃｍ１％金属基板への付
着力が５〜２００Ａｙ／ｃｍ”、好ましくは２０〜２０
０＆ｇ／ｃｍ”で、電子回路用絶縁基板、耐摩耗性表面
コーティングなどの用途に好適に使用されうる。
着力が５〜２００Ａｙ／ｃｍ”、好ましくは２０〜２０
０＆ｇ／ｃｍ”で、電子回路用絶縁基板、耐摩耗性表面
コーティングなどの用途に好適に使用されうる。
また本発明の硬質カーボン膜をＳＵＳのごとき金属基板
上に１０〜５０００人、好ましくは２０〜２０００人の
厚さで形成し、さらにその上にＩＶＡ族元素を実質的に
含まないカーボン膜を形成して中間層として用いでもよ
い。このばあいには付着力の大きい中間層の働きで、金
風基板および実質的に■９族元素をｔ±ないカーボン膜
を付着性よく形成できるという効果がえられる。
上に１０〜５０００人、好ましくは２０〜２０００人の
厚さで形成し、さらにその上にＩＶＡ族元素を実質的に
含まないカーボン膜を形成して中間層として用いでもよ
い。このばあいには付着力の大きい中間層の働きで、金
風基板および実質的に■９族元素をｔ±ないカーボン膜
を付着性よく形成できるという効果がえられる。
本発明の硬質カーボン膜のシリコン含量は層全体に均一
である必要はな（、勾配をもっていてもよく、パターン
状であってもよく、層全体として所定のｔｔになってい
ればよい。
である必要はな（、勾配をもっていてもよく、パターン
状であってもよく、層全体として所定のｔｔになってい
ればよい。
つぎに本発明の硬質カーボン膜の製法を気体的に説明す
る。
る。
本発明の硬質カーボン膜は、通常、従来の高硬度のカー
ボン膜を形成させる際に使用するメタン、エタン、エチ
レン、四７フ化炭素、アセチレンまたはベンゼンなどの
炭素を含む化合物の１種または２ｆ！１以上のがスと、
）１□または＾ｒ。
ボン膜を形成させる際に使用するメタン、エタン、エチ
レン、四７フ化炭素、アセチレンまたはベンゼンなどの
炭素を含む化合物の１種または２ｆ！１以上のがスと、
）１□または＾ｒ。
Ｈｅなどの不活性がスとからなる混合ガスに、さらにＳ
ｉ ｔｌいＳ ｉ ２ ｔｌ−１ＳｉＦい５ｉｌｊ！
４、Ｓ ｉ １１２ Ｆ ２またはＳ ｉ Ｉｆ ＝
Ｆなどのシリコンを含む化合物、ＧｅＨ４、Ｇｅ２Ｈａ
、ＧｅＦ４、ＧｅＣｌ１．、Ｇｅ１ｌＪ２またはＧｅ１
ｌｓＦなどのゲルマニウムを含む化合物、Ｓｎ’ｄ、、
５７１Ｆ２１１．、ＳｎＦ、Ｈ，５ｎＣ１，、５ｎＦ２
ＩＩ□などのスズを含む化合物のガス１８以上を微量添
加して又応させて形成せしめられる。もちろん、従来の
高硬度のカーボン膜を作製するのに使用するガス組成に
なるように炭素を含む化合物のガスや不活性がスなどを
用いなくてもよいことは当然のことである。
ｉ ｔｌいＳ ｉ ２ ｔｌ−１ＳｉＦい５ｉｌｊ！
４、Ｓ ｉ １１２ Ｆ ２またはＳ ｉ Ｉｆ ＝
Ｆなどのシリコンを含む化合物、ＧｅＨ４、Ｇｅ２Ｈａ
、ＧｅＦ４、ＧｅＣｌ１．、Ｇｅ１ｌＪ２またはＧｅ１
ｌｓＦなどのゲルマニウムを含む化合物、Ｓｎ’ｄ、、
５７１Ｆ２１１．、ＳｎＦ、Ｈ，５ｎＣ１，、５ｎＦ２
ＩＩ□などのスズを含む化合物のガス１８以上を微量添
加して又応させて形成せしめられる。もちろん、従来の
高硬度のカーボン膜を作製するのに使用するガス組成に
なるように炭素を含む化合物のガスや不活性がスなどを
用いなくてもよいことは当然のことである。
炭素を含む化合物のガスに対する■１族元素を含む化合
物のがスの添加割合にはとくに限定はなく、形成される
硬質カーボン膜が所定の組成になるかぎり、どのような
割合で使用してもよい。しかし、所定の組成にするため
には、炭素を含む化合物のガスに対する■９族元素を含
む化合物のガスの添加割合は容量で通常ｏ、ｏｏｔ〜１
０％程度、好ましくは０．０１〜１％程度である。
物のがスの添加割合にはとくに限定はなく、形成される
硬質カーボン膜が所定の組成になるかぎり、どのような
割合で使用してもよい。しかし、所定の組成にするため
には、炭素を含む化合物のガスに対する■９族元素を含
む化合物のガスの添加割合は容量で通常ｏ、ｏｏｔ〜１
０％程度、好ましくは０．０１〜１％程度である。
たとえば炭素を含む化合物のガス中に■Ａ族元素を含む
化合物のガスを前記のような割合で混入させ、ＤＣプラ
ズマＣＶＤ法、ＲＦプラズマＣＶＤ法、ＲＦＢよびＤＣ
両者混合のプラズマＣＶＤ法または基板上に電界と直交
する磁界をもったＤＣ，ＲＦ両者混合のプラズマＣＶＤ
法などのプラズマＣＶＤ法によって本発明の硬質カーボ
ン膜が形成されるばあいには、ＩＶＡ族元素の含量が所
定の範囲に入り、付着力も良好で内部応力の小さい高硬
度の膜が形成される。また膜中の■９族元素の含有量は
ＥＳＣ八にて容品に求められる。
化合物のガスを前記のような割合で混入させ、ＤＣプラ
ズマＣＶＤ法、ＲＦプラズマＣＶＤ法、ＲＦＢよびＤＣ
両者混合のプラズマＣＶＤ法または基板上に電界と直交
する磁界をもったＤＣ，ＲＦ両者混合のプラズマＣＶＤ
法などのプラズマＣＶＤ法によって本発明の硬質カーボ
ン膜が形成されるばあいには、ＩＶＡ族元素の含量が所
定の範囲に入り、付着力も良好で内部応力の小さい高硬
度の膜が形成される。また膜中の■９族元素の含有量は
ＥＳＣ八にて容品に求められる。
製膜を通常のプラズマＣＶＤ法で行なってもよいが、基
板をカソードに設置し、基板にさらに一３００Ｖ〜−Ｉ
ＫＶの電圧を印加した前記ガスのＤＣプラズマＣＶＤ法
により行なうと、通常のＲＦプラズマＣＶＤ法でえられ
る膜よりも硬度も電気抵抗率も大きくなり好ましい。
板をカソードに設置し、基板にさらに一３００Ｖ〜−Ｉ
ＫＶの電圧を印加した前記ガスのＤＣプラズマＣＶＤ法
により行なうと、通常のＲＦプラズマＣＶＤ法でえられ
る膜よりも硬度も電気抵抗率も大きくなり好ましい。
このように微量の■９族元素の存在により付着性がよく
、膜の剥離が生じな（なる詳細なメカニズムは解明され
ていないが、ＩＶＡ族元索が何らかの形で、たとえば炭
素にはＳＰ３、ＳＰ２、ＳＰ混成という各種の混成形体
があるが、シリコン、ゲルマニウム、スズではＳＰ３混
成が支配的で、シリコン、ゲルマニウム、スズが膜成長
段階でＳＰ”結合を保有し、核成長に寄与するというよ
うな形で膜の内部応力を小さくしたり基板との￥ｅ着性
、つまり付着力の向上につながったりすると考えられる
。
、膜の剥離が生じな（なる詳細なメカニズムは解明され
ていないが、ＩＶＡ族元索が何らかの形で、たとえば炭
素にはＳＰ３、ＳＰ２、ＳＰ混成という各種の混成形体
があるが、シリコン、ゲルマニウム、スズではＳＰ３混
成が支配的で、シリコン、ゲルマニウム、スズが膜成長
段階でＳＰ”結合を保有し、核成長に寄与するというよ
うな形で膜の内部応力を小さくしたり基板との￥ｅ着性
、つまり付着力の向上につながったりすると考えられる
。
本発明の硬質カーボン膜の製膜条件としては、たとえば
Ｃ１，１〜５０ＳＣＣＭ、ＳｉＨ，０，０１〜Ｉ ＳＣ
ＣＭ、Ｈ２１０−５００ＳＣＣＭ、反応室圧力０．１−
４ Ｔｏｒｒ、基板温度室温−４００℃、印加電圧−２
００Ｖ 〜−ＩＫＶ、電流０．０５〜６Ｒ八／Ｃ買２の
ＤＣプラズマＣＶＤ法のごと弧冬＆６ Ｉ’ｌ＋、
１ −ｇｌ’ｌｌ：ｌ’ｌ’Ｍ Ｉ’ｍ、１１．
ｌ’ｌ ＩＮ−１ｓｃｃＭ、Ｈ２１０〜５００Ｓ
ＣＣＭ、反応圧力０．１−１０Ｔｏｒｒ。
Ｃ１，１〜５０ＳＣＣＭ、ＳｉＨ，０，０１〜Ｉ ＳＣ
ＣＭ、Ｈ２１０−５００ＳＣＣＭ、反応室圧力０．１−
４ Ｔｏｒｒ、基板温度室温−４００℃、印加電圧−２
００Ｖ 〜−ＩＫＶ、電流０．０５〜６Ｒ八／Ｃ買２の
ＤＣプラズマＣＶＤ法のごと弧冬＆６ Ｉ’ｌ＋、
１ −ｇｌ’ｌｌ：ｌ’ｌ’Ｍ Ｉ’ｍ、１１．
ｌ’ｌ ＩＮ−１ｓｃｃＭ、Ｈ２１０〜５００Ｓ
ＣＣＭ、反応圧力０．１−１０Ｔｏｒｒ。
基板温度室温〜５００℃、印加電圧−３００Ｖ −−２
ＫＶ。
ＫＶ。
電流０．１４〜６１＾／Ｃ屓２のＤＣプラズマＣＶＤ法
のごとき条件が例示されうる。
のごとき条件が例示されうる。
さらに上記ＤＣプラズマにＲＦを１４〜２００ｍＷ／ｃ
ｚ”程度加えることにより、絶縁性のものが付着したば
あいでも放電が維持され、安定し、堆積速度も増加し、
作製される膜の硬度も第２図に示すように増加する。
ｚ”程度加えることにより、絶縁性のものが付着したば
あいでも放電が維持され、安定し、堆積速度も増加し、
作製される膜の硬度も第２図に示すように増加する。
なお！＠２図は、Ｃ１１，４０ＳＣＣＭ、Ｈ２１００Ｓ
ＣＣＭ、５ｉｔ１４０．１ＳＣＣＭ流し、５ＯＳ（ステ
ンレス）基板をカソードにセットし、該基板上に反応圧
力Ｉ Ｔｏｒｒ、基板温度３５０℃で、第２図に示す範
囲の印加電圧をかけて放電を起こして基板上に膜を堆−
積させる際に、１００ｚＨ／ｃｚ”のＲＦを加えたばあ
いと加えないばあいとで堆積する膜のビッカース硬度が
異なるとともに、印加電圧によっても硬度が異なること
を示すグラフである。Ｓ ｉ Ｉｆ ＜のかわりにＧｅ
Ｈ，を用いたばあいにも第２図とほぼ同様のグさらに第
３図はＲＦを加えたばあいと加えないばあいとで堆積す
る膜の付着力が異なるとともに、印加電圧によっても膜
の付着力が異なることを示すグラフである。
ＣＣＭ、５ｉｔ１４０．１ＳＣＣＭ流し、５ＯＳ（ステ
ンレス）基板をカソードにセットし、該基板上に反応圧
力Ｉ Ｔｏｒｒ、基板温度３５０℃で、第２図に示す範
囲の印加電圧をかけて放電を起こして基板上に膜を堆−
積させる際に、１００ｚＨ／ｃｚ”のＲＦを加えたばあ
いと加えないばあいとで堆積する膜のビッカース硬度が
異なるとともに、印加電圧によっても硬度が異なること
を示すグラフである。Ｓ ｉ Ｉｆ ＜のかわりにＧｅ
Ｈ，を用いたばあいにも第２図とほぼ同様のグさらに第
３図はＲＦを加えたばあいと加えないばあいとで堆積す
る膜の付着力が異なるとともに、印加電圧によっても膜
の付着力が異なることを示すグラフである。
また第４図、第５図および第６図は後記実施例７に示し
た条件にてＳＯＳ基板を用いて作製した膜のビッカース
硬度と膜中のシリコン含量との関係、付着力と膜中のシ
リコン含量との関係および内部応力と膜中のシリコン含
量との関係を示すグラフである。これらのグラフからシ
リコンを膜中に導入するととで、内部応力は減少し、ビ
ッカース硬度および付着力は増大することがわかる。し
かし、シリコン含量が多くなりすぎると効果が少なくな
ってくる。
た条件にてＳＯＳ基板を用いて作製した膜のビッカース
硬度と膜中のシリコン含量との関係、付着力と膜中のシ
リコン含量との関係および内部応力と膜中のシリコン含
量との関係を示すグラフである。これらのグラフからシ
リコンを膜中に導入するととで、内部応力は減少し、ビ
ッカース硬度および付着力は増大することがわかる。し
かし、シリコン含量が多くなりすぎると効果が少なくな
ってくる。
シリコンのかわりにゲルマニウム、スズを用いたとさも
ゲルマニウム、スズの′ａ″量は異なるが、シリコンの
ばあいと同様の結果を与える。
ゲルマニウム、スズの′ａ″量は異なるが、シリコンの
ばあいと同様の結果を与える。
膜の硬度という、αからすると、同じＤＣの印加電圧で
はメタンなどの反応ガスをＨ２にて低濃度に希釈したほ
うが大きくなる。このばあい、メタンなどの炭化水素ガ
スを１０容量％以下に水素で希釈すると、■Ａ族元索を
含む化合物、たとえばＳｉＨ，やＧｅ１１．やＳｎＨ，
を入れないと膜成長はほとんど観察されないが、微量の
ＳｉＨ，やＧｅＨ，やＳｎＨ。
はメタンなどの反応ガスをＨ２にて低濃度に希釈したほ
うが大きくなる。このばあい、メタンなどの炭化水素ガ
スを１０容量％以下に水素で希釈すると、■Ａ族元索を
含む化合物、たとえばＳｉＨ，やＧｅ１１．やＳｎＨ，
を入れないと膜成長はほとんど観察されないが、微量の
ＳｉＨ，やＧｅＨ，やＳｎＨ。
（メタンに対して５００ｐｐｍ程度）を混入させたプラ
ズマＣＶＤ法では膜成長が観察される。：＋、た作製し
た膜も非常に高硬度の膜となる。
ズマＣＶＤ法では膜成長が観察される。：＋、た作製し
た膜も非常に高硬度の膜となる。
前記説明においては前記プラズマＣＶＤ法で本発明の硬
質カーボン膜を製膜するばあいについてのべたが、別の
プラズマまたはイオンを利用した製膜方法によってえて
もよい。
質カーボン膜を製膜するばあいについてのべたが、別の
プラズマまたはイオンを利用した製膜方法によってえて
もよい。
°たとえばグラファイトをターデッドとして微量の■Δ
族凍原子含むガスとアルゴンガスとの混合ガスからなる
プラズマから作製する反応性スパッター法あるいは反応
性イオンビームスパッター法、イオンビーム蒸着法によ
ってえてもよい。
族凍原子含むガスとアルゴンガスとの混合ガスからなる
プラズマから作製する反応性スパッター法あるいは反応
性イオンビームスパッター法、イオンビーム蒸着法によ
ってえてもよい。
つぎに本発明の硬質カーボン膜を実施例にもとづき説明
する。
する。
実施例１および比較例１
第１図に示すようなプラズマＣＶＤ装置に５０５ｇ１の
金属基板（１）をセットし、反応圧力Ｉ ＴｏｒｒでＣ
Ｆｌ、 ４０ＳＣＣＭ、１１２２００ＳＣＣＭ、ＳｉＨ
＜ ０．２ＳＣＣＭ流し、基板（１）に−５００Ｖの高
電圧を印加して放電を起こし、さらにＲＦを１００ｘＷ
／ｃｌ”印加して、基板温度３５０℃で基板上に膜を１
ｏｏｏｏ人の厚さになるように堆積させた。なおｆ５１
図中の（２）は電極、（３）はＤＣ電源、（４）はＲＦ
チョークコイルである。
金属基板（１）をセットし、反応圧力Ｉ ＴｏｒｒでＣ
Ｆｌ、 ４０ＳＣＣＭ、１１２２００ＳＣＣＭ、ＳｉＨ
＜ ０．２ＳＣＣＭ流し、基板（１）に−５００Ｖの高
電圧を印加して放電を起こし、さらにＲＦを１００ｘＷ
／ｃｌ”印加して、基板温度３５０℃で基板上に膜を１
ｏｏｏｏ人の厚さになるように堆積させた。なおｆ５１
図中の（２）は電極、（３）はＤＣ電源、（４）はＲＦ
チョークコイルである。
堆積した膜はビッカース硬度ａｏｏｏ、付着力５゜ｋｇ
７ｃｍ２程度で、ＥＳＣ八による測定によると膜中には
２ａｔｍ％のシリコンが含まれていた。また電気抵抗率
は１０１２Ωｃｚ以上で摩擦係数は０．２と小さく、１
力月間の放置、室温から３００”Ｃまでのサーマルサイ
クル１００回によっても剥離しなかった・ 一方、上記ガスからシランガスを除いて放電を起こして
堆積させた膜は、取出し直後あるいは１〜３日間の放置
により剥離が生じた。
７ｃｍ２程度で、ＥＳＣ八による測定によると膜中には
２ａｔｍ％のシリコンが含まれていた。また電気抵抗率
は１０１２Ωｃｚ以上で摩擦係数は０．２と小さく、１
力月間の放置、室温から３００”Ｃまでのサーマルサイ
クル１００回によっても剥離しなかった・ 一方、上記ガスからシランガスを除いて放電を起こして
堆積させた膜は、取出し直後あるいは１〜３日間の放置
により剥離が生じた。
実施例２および比較例２
宇ｍｆｆ１＋１で田いト消しぼ員＾酢１阿−卓ふｔうな
装置を用いて硬質カーボン膜を作製した。
装置を用いて硬質カーボン膜を作製した。
基板としてｋ１合金であるΔ１−５ｉ製の基板を用い、
ＳＵＳ製の基板のばあいと同様に基板をセットした。反
応室圧力Ｉ Ｔｏｒｒ、基板温度３５０℃、ｃし４０Ｓ
ＣＣＭ、Ｈ２１００ＳＣＣＭ、ＳｉＨ＜ ０．１ＳＣＣ
Ｍ流し、基板（１）に−２００Ｖ〜−１ｋＶの負の電圧
を印加して放電を起こして膜を堆積させた。さらにＲＦ
パワーを１００ｚＷ／ｃｉ＋”印加したばあいについて
も膜を堆積させた。
ＳＵＳ製の基板のばあいと同様に基板をセットした。反
応室圧力Ｉ Ｔｏｒｒ、基板温度３５０℃、ｃし４０Ｓ
ＣＣＭ、Ｈ２１００ＳＣＣＭ、ＳｉＨ＜ ０．１ＳＣＣ
Ｍ流し、基板（１）に−２００Ｖ〜−１ｋＶの負の電圧
を印加して放電を起こして膜を堆積させた。さらにＲＦ
パワーを１００ｚＷ／ｃｉ＋”印加したばあいについて
も膜を堆積させた。
作製した膜の表面ビッカース硬度と印加電圧との関係お
よびＲＦパワーをさらに印加したばあいの表面ビッカー
ス硬度との関係を第２図に示した。図に示したように約
−８００Ｖまでは印加電圧とともに表面硬度が増加し、
約−５ｏｏｖをこえると飽和する傾向にあった。膜中の
シリコン量はＥＳＣ八で調べると、印加電圧の大きさに
かかわらず約２ ａｔｍ％であった。また膜の付着強度
は、第３図のような結果になった。
よびＲＦパワーをさらに印加したばあいの表面ビッカー
ス硬度との関係を第２図に示した。図に示したように約
−８００Ｖまでは印加電圧とともに表面硬度が増加し、
約−５ｏｏｖをこえると飽和する傾向にあった。膜中の
シリコン量はＥＳＣ八で調べると、印加電圧の大きさに
かかわらず約２ ａｔｍ％であった。また膜の付着強度
は、第３図のような結果になった。
一方、シランを用いないばあいには、実施例１と同様に
して膜を堆積させて取出すと、直後あるいは１〜７日間
の放置により剥離が生じた。
して膜を堆積させて取出すと、直後あるいは１〜７日間
の放置により剥離が生じた。
実施例３
基板としてＳＵＳ＊の基板を用い、第１図に示すのと同
様の装置で基板表面に電界と直交する磁界をかけうる装
置を用いて硬質カーボン膜を作製した。磁界の強さを２
００がウスにし、Ｃし４０ＳＣＣＭ、ＩＬ ２００ＳＣ
ＣＨ，５ｉ１１．０．２ＳＣＣＭ％基板温度３５０°Ｃ
，ＤＣ？ｌ（圧−２５０Ｖ、 ＲＦパワー１００ｚＷ／
ｃｍ２を印加して、反応圧力 ＩＴｏｒｒで膜を作製し
た。膜の堆８！速度は１０人／ｓｅｃであった。作製し
た膜の厚さは１ｏｏｏｏ人であった。このｉ置を用いる
と、電界と直交する磁界の存在により、低印加電圧で高
密度のプラズマを形成することができた。
様の装置で基板表面に電界と直交する磁界をかけうる装
置を用いて硬質カーボン膜を作製した。磁界の強さを２
００がウスにし、Ｃし４０ＳＣＣＭ、ＩＬ ２００ＳＣ
ＣＨ，５ｉ１１．０．２ＳＣＣＭ％基板温度３５０°Ｃ
，ＤＣ？ｌ（圧−２５０Ｖ、 ＲＦパワー１００ｚＷ／
ｃｍ２を印加して、反応圧力 ＩＴｏｒｒで膜を作製し
た。膜の堆８！速度は１０人／ｓｅｃであった。作製し
た膜の厚さは１ｏｏｏｏ人であった。このｉ置を用いる
と、電界と直交する磁界の存在により、低印加電圧で高
密度のプラズマを形成することができた。
作製した膜中には２ａｔｍ％のシリコンが含まれており
、膜の表面ビッカース硬度は７０００．付着力は９０ｋ
ｇ／ｃｍ２、電気抵抗率は１０′４Ωｃｍ、摩擦係数は
０．２０、−６０℃から３００℃の１０００回のサーマ
ルサイクルによっても剥離は見られなかった。
、膜の表面ビッカース硬度は７０００．付着力は９０ｋ
ｇ／ｃｍ２、電気抵抗率は１０′４Ωｃｍ、摩擦係数は
０．２０、−６０℃から３００℃の１０００回のサーマ
ルサイクルによっても剥離は見られなかった。
実施例４および比較例３
第１図に示すようなプラズマＣＶＤ装置に５ｔＩＳ製の
金属基板（１）をセットし、反応圧力ＩＴｏｒｒ−ｃＣ
１＋、 ４０ＳＣＣ１４，ＩＬ ２００ＳＣＣＭ、Ｇｅ
１１４０，２ＳＣＣＭ流し、基板（１）に−５００Ｖの
高電圧を印加して放電を起こし、さらにＲＦ １００Ｎ
＋４／Ｃ１２を印加゛して、基板温度３５０℃で基板上
に膜を３μ冨の厚さになるように堆積させた。、堆積速
度は２人／ｓｅｃであった。
金属基板（１）をセットし、反応圧力ＩＴｏｒｒ−ｃＣ
１＋、 ４０ＳＣＣ１４，ＩＬ ２００ＳＣＣＭ、Ｇｅ
１１４０，２ＳＣＣＭ流し、基板（１）に−５００Ｖの
高電圧を印加して放電を起こし、さらにＲＦ １００Ｎ
＋４／Ｃ１２を印加゛して、基板温度３５０℃で基板上
に膜を３μ冨の厚さになるように堆積させた。、堆積速
度は２人／ｓｅｃであった。
堆積した膜はビッカース硬度６０００、付着力５０ｋｇ
／ｃＩ２程度で、膜中に１．５ａｔ＋ｏ％のゲルマニウ
ムを含んでいた。また電気抵抗率は１０１２ΩＣ！以上
で＃樟係数は０．２と小さく、１力月間の放置、−５５
℃Ｘ３０分間、＋ ２００℃×３０分間を１サイクルと
して１０００サイクルの熱サイクル試験によっても膜の
剥＠ｌ土なかった。
／ｃＩ２程度で、膜中に１．５ａｔ＋ｏ％のゲルマニウ
ムを含んでいた。また電気抵抗率は１０１２ΩＣ！以上
で＃樟係数は０．２と小さく、１力月間の放置、−５５
℃Ｘ３０分間、＋ ２００℃×３０分間を１サイクルと
して１０００サイクルの熱サイクル試験によっても膜の
剥＠ｌ土なかった。
一方、上記ガスからＣｅ１１．を除いて放電を起こして
堆ｍさせた膜は、取出し直後あるいは１〜３日間の放置
により剥離が生じた。
堆ｍさせた膜は、取出し直後あるいは１〜３日間の放置
により剥離が生じた。
実施例５および比較・例４
第１図に示すのと同様の装置で基板上で電界と直交する
磁界の存在するようにした装置を用いて膜を作製した。
磁界の存在するようにした装置を用いて膜を作製した。
反応室圧力が Ｉ ＴｏｒｒになるようにＣ１１，を１
０、ＳＣＣＭ、しを２００ＳＣＣＭ、ＧｅＨ，を０，０
５ＳＣＣＭ流し、基板１．ニー４６０Ｖノ電圧ヲ印加し
、ＲＦハフ −１００ｍＷ／ｃｚ”、磁場強度４００ガ
ウス、基板温度３００℃にて５ｕｓ１基板上に膜を２μ
貢の厚さになるように堆積させた。堆積速度は３人／ｓ
ｅｃであった。
０、ＳＣＣＭ、しを２００ＳＣＣＭ、ＧｅＨ，を０，０
５ＳＣＣＭ流し、基板１．ニー４６０Ｖノ電圧ヲ印加し
、ＲＦハフ −１００ｍＷ／ｃｚ”、磁場強度４００ガ
ウス、基板温度３００℃にて５ｕｓ１基板上に膜を２μ
貢の厚さになるように堆積させた。堆積速度は３人／ｓ
ｅｃであった。
堆積した膜のビ ッカース硬度は８０００で天然ダイヤ
モンドとほぼ同等の値であり、付着力は４０ｋｔｔ／ｃ
ｘ”で膜中に２ ａｔｍ％のゲルマニウムを含んでいた
。電気抵抗率は１０日Ωｃｍ以上で、摩擦係数は０．２
と小さく、１力月間の放置、実施例４と同様の熱サイク
ルｔｏｏｏ回でも剥離しなかった。
モンドとほぼ同等の値であり、付着力は４０ｋｔｔ／ｃ
ｘ”で膜中に２ ａｔｍ％のゲルマニウムを含んでいた
。電気抵抗率は１０日Ωｃｍ以上で、摩擦係数は０．２
と小さく、１力月間の放置、実施例４と同様の熱サイク
ルｔｏｏｏ回でも剥離しなかった。
上記がスからＧｅｆ１４を除いて放電を起こしたばあい
、基板に膜付着は認められなかった。このことからゲル
マニウムが核成長に１！！要な役割を演じていることが
推察される。
、基板に膜付着は認められなかった。このことからゲル
マニウムが核成長に１！！要な役割を演じていることが
推察される。
実施例６
基板として５ＩＪＳ！Ｉの基板を用い、第１図に示磁界
をかけうる装置を用いて、硬質カーボン膜を作製した。
をかけうる装置を用いて、硬質カーボン膜を作製した。
ＣＨ４を２０ＳＣＣＭ、Ｈ２を２００ＳＣＣＭ、ＳｎＨ
，を０．ＩＳＣＣＭ流し、基板温度３５０℃、磁場強度
２００がウス、ＤＣ電圧−２８０Ｖ％ＲＦ７（７−５０
ｚＨ／ｃｚ”、反応圧力Ｉ Ｔｏｒｒなる条件で膜を堆
積させた。膜の堆積速度は７人／ｓｅｃであった。
，を０．ＩＳＣＣＭ流し、基板温度３５０℃、磁場強度
２００がウス、ＤＣ電圧−２８０Ｖ％ＲＦ７（７−５０
ｚＨ／ｃｚ”、反応圧力Ｉ Ｔｏｒｒなる条件で膜を堆
積させた。膜の堆積速度は７人／ｓｅｃであった。
えられた膜中のスズ含量は２ ａｔｍ％、膜の表面ビッ
カース硬度は６０００、付着力は８０ｋｇ／ｃｘ”、電
気抵抗率は１０Ｉ３Ωｃｌ＞、実施例４と同様のサーマ
ルサイクル（１０００回）で剥離を生じなかった。
カース硬度は６０００、付着力は８０ｋｇ／ｃｘ”、電
気抵抗率は１０Ｉ３Ωｃｌ＞、実施例４と同様のサーマ
ルサイクル（１０００回）で剥離を生じなかった。
実施例７
基板としてＳＯＳ！！の基板を用い、第１図に示す装置
と同様の装置を用いて硬質カーボン膜を作製した。
と同様の装置を用いて硬質カーボン膜を作製した。
反応圧力 Ｉ Ｔｏｒｒ、基板温度３５０℃、ＲＦハワ
−１００ｚｌｌｌ／ｃｔ”、ＤＣ電圧−５００’／なる
条件で、Ｃ１１４を４０ＳＣＣＮ％Ｈ２を２００ＳＣＣ
Ｍ、Ｓ ｉ ＩＩ ４を第１表に示す量流し、１μｌの
厚さの膜を堆積させた。
−１００ｚｌｌｌ／ｃｔ”、ＤＣ電圧−５００’／なる
条件で、Ｃ１１４を４０ＳＣＣＮ％Ｈ２を２００ＳＣＣ
Ｍ、Ｓ ｉ ＩＩ ４を第１表に示す量流し、１μｌの
厚さの膜を堆積させた。
りであった。
第１表
えられた膜について膜中のシリコン含量とビッカース硬
度、付着力、内部応力のそれぞれとの関係を測定した結
果をそれぞれ第４図〜第６図に示す。
度、付着力、内部応力のそれぞれとの関係を測定した結
果をそれぞれ第４図〜第６図に示す。
なおシリコンを含まない膜も上記と同様にして作製した
が、ＳＵＳ基板上から膜が剥離し、評価不可能であった
。
が、ＳＵＳ基板上から膜が剥離し、評価不可能であった
。
［発明の効果１
本発明の硬質カーボン膜は内部応力が小さく、剥離しに
＜＜、硬質で電気絶縁性および金属基板への付着性が良
好である。それゆえ、汎用性のあるＳＵＳ製などの基板
上に形成されたばあいには、電子回路用絶縁基板、耐摩
耗性コーティングなどに好遇に使用されうる。
＜＜、硬質で電気絶縁性および金属基板への付着性が良
好である。それゆえ、汎用性のあるＳＵＳ製などの基板
上に形成されたばあいには、電子回路用絶縁基板、耐摩
耗性コーティングなどに好遇に使用されうる。
第１図は本発明の硬質カーボン膜を製膜する際に用いる
プラズマＣＶＤ装置の一例に関する説明図、第２１！ｌ
は本発明の硬質カーボン膜を製膜する際にＲＦ電力を加
えたばあいと加えないばあいとで堆積する膜のビッカー
ス硬度が異なるとともに印加電圧によっても異なること
を示すグラフ、第３図は本発明の硬質カーボン膜を製膜
する際にＲＦ電力を加えたばあいと加えないばあいとで
堆積する膜の付着力が異なるとともに印加電圧によって
も異なることを示すグラフ、第４図〜第６図は実施例７
でえられた膜に関する膜中のシリコン含量とビッカース
硬度、付着力、内部応力のそれぞれとの関係を示すグラ
フである。 （図面の主要符号） （１）：金属基板 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社 才１ 図 ７２図 印加電圧（Ｖ） ；Ｐ３図 印加電圧（Ｖ） 才４図 才５図 ４叫
プラズマＣＶＤ装置の一例に関する説明図、第２１！ｌ
は本発明の硬質カーボン膜を製膜する際にＲＦ電力を加
えたばあいと加えないばあいとで堆積する膜のビッカー
ス硬度が異なるとともに印加電圧によっても異なること
を示すグラフ、第３図は本発明の硬質カーボン膜を製膜
する際にＲＦ電力を加えたばあいと加えないばあいとで
堆積する膜の付着力が異なるとともに印加電圧によって
も異なることを示すグラフ、第４図〜第６図は実施例７
でえられた膜に関する膜中のシリコン含量とビッカース
硬度、付着力、内部応力のそれぞれとの関係を示すグラ
フである。 （図面の主要符号） （１）：金属基板 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社 才１ 図 ７２図 印加電圧（Ｖ） ；Ｐ３図 印加電圧（Ｖ） 才４図 才５図 ４叫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ プラズマまたはイオンを用いた製膜方法により金属
基板上に堆積させたIV＿Ａ族元素を０．０１〜２０ａｔ
ｍ％含む硬質カーボン膜。 ２ IV＿Ａ族元素がシリコン、ゲルマニウムおよびスズ
よりなる群からえらばれた少なくとも１種である特許請
求の範囲第１項記載の硬質カーボン膜。 ３ 金属基板がＳＵＳ、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合
金、Ｎｉ、ＺｎまたはＺｎ合金製の基板である特許請求
の範囲第１項記載の硬質カーボン膜。 ４ 硬質カーボン膜が表面ビッカース硬度５００〜１０
０００である特許請求の範囲第１項記載の硬質カーボン
膜。 ５ 硬質カーボン膜が表面ビッカース硬度１０００〜１
００００である特許請求の範囲第１項記載の硬質カーボ
ン膜。 ６ 硬質カーボン膜が炭素を含む化合物のガス中にIV＿
Ａ族元素を含む化合物のガスを混入させ、ＤＣプラズマ
ＣＶＤ法、ＲＦプラズマＣＶＤ法、ＲＦおよびＤＣ両者
混合のプラズマＣＶＤ法または基板上に電界と直交する
磁界をもったＤＣ、ＲＦ両者混合のプラズマＣＶＤ法に
よっで形成された硬質カーボン膜である特許請求の範囲
第１項記載の硬質カーボン膜。 ７ 炭素を含む化合物が、メタン、エタン、エチレン、
四フッ化炭素、アセチレンまたはベンゼンであり、IV＿
Ａ族元素を含む化合物が、ＳｉＨ＿４、Ｓｉ＿２Ｈ＿６
、ＳｉＦ＿４、ＳｉＣｌ＿４、ＳｉＨ＿２Ｆ＿２、Ｓｉ
Ｈ＿３Ｆ、ＧｅＨ＿４、Ｇｅ＿２Ｈ＿６、ＧｅＦ＿４、
ＧｅＣｌ＿４、ＧｅＨ＿２Ｆ＿２、ＧｅＨ＿３Ｆ、Ｓｎ
Ｃｌ＿４、ＳｎＨ＿４、ＳｎＣｌ＿２Ｈ＿２、ＳｎＦ＿
３Ｈである特許請求の範囲第６項記載の硬質カーボン膜
。 ８ 硬質カーボン膜が１０〜５０００Åの厚さで、さら
にその上にIV＿Ａ族元素を実質的に含まないカーボン膜
が形成される膜である特許請求の範囲第１項、第２項、
第３項、第４項、第５項、第６項または第７項記載の硬
質カーボン膜。 ９ 硬質カーボン膜がダイヤモンドまたはダイヤモンド
状炭素からなる特許請求の範囲第１項記載の硬質カーボ
ン膜。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19860115233 EP0221531A3 (en) | 1985-11-06 | 1986-11-04 | High heat conductive insulated substrate and method of manufacturing the same |
| EP94112466A EP0635871A2 (en) | 1985-11-06 | 1986-11-04 | High heat conductive insulated substrate and method of manufacturing the same |
| US06/927,211 US4783368A (en) | 1985-11-06 | 1986-11-05 | High heat conductive insulated substrate and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8313785 | 1985-04-18 | ||
| JP20962185 | 1985-09-20 | ||
| JP60-83137 | 1985-09-20 | ||
| JP60-209621 | 1985-09-20 | ||
| JP60-209620 | 1985-09-20 | ||
| JP20962085 | 1985-09-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62157602A true JPS62157602A (ja) | 1987-07-13 |
| JPH06952B2 JPH06952B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=27304138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61079875A Expired - Lifetime JPH06952B2 (ja) | 1985-04-18 | 1986-04-07 | 硬質カ−ボン膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06952B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04136155A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-11 | Nippon Steel Corp | 硬質炭素膜の被覆方法 |
| DE4420262A1 (de) * | 1993-06-11 | 1994-12-15 | Zexel Corp | Amorpher harter Kohlenstoff-Film und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP2000064047A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-02-29 | James A Mclaughlin | ダイヤモンド様炭素（ｄｌｃ）又は他の真空蒸着被膜を基体に被覆する装置及び方法 |
| WO2004053984A1 (ja) * | 2002-12-09 | 2004-06-24 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | 半導体素子放熱部材およびそれを用いた半導体装置ならびにその製造方法 |
| JP2005500435A (ja) * | 2001-06-22 | 2005-01-06 | ティッセンクルップ エレクトリカル スティール エーベーゲー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電気的絶縁被覆を含む方向性電磁鋼板 |
| JPWO2003029685A1 (ja) * | 2001-09-27 | 2005-01-20 | 株式会社豊田中央研究所 | 高摩擦摺動部材 |
| JP2006161075A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Shinko Seiki Co Ltd | 硬質炭素膜およびその形成方法 |
| JP2010061812A (ja) * | 2008-09-01 | 2010-03-18 | Hiroshima Prefecture | 電子透過膜及びその製造方法 |
| JP2017534750A (ja) * | 2014-08-22 | 2017-11-24 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 高密度高Ｓｐ３含有層を実現するための高電力インパルスマグネトロンスパッタリング処理 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61163273A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆硬質部材 |
-
1986
- 1986-04-07 JP JP61079875A patent/JPH06952B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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