JPS6260857A - 高融点・高沸点・高硬度物質の硼化薄膜形成方法 - Google Patents

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〉 この発明は、基板に対する密着性に（受れ、かつ形成さ
れろ高融点・高沸点・高硬度物質の硼化膜の結晶形およ
び結晶粒径をコントロールできろ高融点・高ｌ弗点・高
硬度物質の硼化薄膜形成方法に関する。

〈従来の技術〉 高融点・高沸点・高硬度物質の硼化膜は硬度が高く、か
つ化学的に安定である上、半導体としての特性を有する
ため、研磨工具の刃物表面の被膜や、半導体薄膜として
高い利用性にｌ上目されている。

この種高融点・高沸点・高硬度物質の硼化物は結晶形が
複雑な上、単結晶か多結晶であるかによって、つまり結
晶粒径の違いによって基材に対する密着性や薄膜の特性
も違ってくるので、目的に応じた結晶形や結晶粒径のも
のを適宜形成することが必要である。

従来から、この種高融点・高沸点・高硬度物質の硼化薄
膜形成方法として、真空加熱蒸着法、電子ビーム加熱蒸
着法、ＲＦスパッタ法、化学気相堆積法（以下、ｒＣＶ
Ｄ法」という）などの方法が知られている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、上述した従来の高融点・高沸点・高硬度物質の
硼化薄膜形成方法は、基板と被膜間の密着性がわるく、
剥離したり、不均一性を生じやすく、また薄膜の結晶純
度や結晶形をコン１−ロールすることができなかった。

上述の薄膜形成方法によっても、例えば硼化チタン膜の
ように基板を約４００℃以上にすると結晶性のものが得
られることが知られている。また、オランダにおいて発
行された学術雑誌「固体薄膜（原文著書名：Ｔｈ１ｎ　
５ｏｌｉｄＦｉｌｍｓ）　Ｊ第１２４巻（１９５８年）
ｐｐ、１０］〜１０７においてウルツ　ジャンソン（Ｕ
ｌ、ＦＪＡＮＳＳＯＮ）およびジャン−オツトー　カル
ソン（Ｊ人Ｎ−０ＴＴＯＣＡＲＬＳＳＯＮ）氏執筆の報
告゛温度範囲１３００−１５００’におよび減圧下にお
ける炭化硼素の化学気相堆積（原文題名：Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ　Ｖａｐｏｕｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｒ　Ｂ
ｏｒｏｎ−Ｃａｒｖｉｄｅｓｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｅｍｐｅ
ｒａｔｕｒｅ　ｒａＮｅ　１３００−１５００　ｋ　ａ
ｎｄａｔ　ａ　ｒｅｄｕｃｅｄ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅｌ″
において、温度１３００−１５００Ｋ（華氏）において
ＣＶＤ法で基板に結晶性炭化刷素膜が形成したことを報
告している。

しかし、これら結晶性の硼化チタン膜や炭化硼素膜の形
成は、いずれも基板を高温に加熱する必要があり、その
ための高融点・高沸点・高硬度物質の硼化膜形成９テの
保守が必要であり、しかも薄膜形成の生産能率を著しく
阻害する欠点があった。

また、上述した高融点・高沸点・高硬度物質の硼化膜形
成の他に、高エネルギーのイオノビームで高融点・高沸
点・高硬度物質の硼化物をターゲットとしてスパッタリ
ングするイオンビームスパック法も考えられるが、高融
点・高沸点・高硬度物質の硼化物クーゲットノ絶縁性が
高く、照射したイオンビームの電荷がターゲットに蓄積
されて表面電荷を生し、イオンの入射を阻害する傾向が
あった。

この発明は、上述した従来の高融点・高沸点・高硬度物
質の硼化薄膜形成方法の欠点を除去するためになされた
ものであって、低温において基板上に、密着性に浸れ、
かつ結晶形および結晶粒径をコントロールしながら薄膜
形成できろ高融点・高沸点・高硬度物質の硼化薄膜形成
方法を提供しようとするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者等は、以上の目的を達成すべく種種実験を重ね
る過程において、硼化チタンや炭化硼素ターゲットをイ
オンビームでスパンクリングする代りに、開化チタンや
炭化硼素膜の導電性と関係なく、薄膜の構成原子に影響
を与えろことができろ高速原子線を硼化チタンや炭化剛
素のスパック膜を被膜する基板面に照射すれば、その照
射条件により、被着した硼化チタンや炭化硼素膜の結晶
性、密着性をコントロールできろことを知り、この発明
を完成することができた。

すなわち、この発明は高速原子線で高融点・高沸点・高
硬度物質の硼化物ターゲットをスパッタリングして基板
上に高融点・高沸点・高硬度物質の硼化スパック膜を被
着させろと共に、基板の高融点・高沸点・高硬度物質の
硼化スパッタ膜被着面に高速原子線を照射することによ
り高融点・高沸点・高硬度物質の硼化膜の結晶形および
結晶粒径をコントロールしながら被膜形成することを特
徴とするものである。

この発明において基板上に被膜形成する高融点・高沸点
・高硬度物質の硼化膜の結晶形および結晶粒径のコント
ロールは、高融点・高沸点・高硬度物質の硼化物ターゲ
ットを高速原子線でスパックリンクして基板上に当該高
融点・高沸点・高硬度物質の硼化スパック膜を彼着させ
ると共に、基板の高融点・高沸点・高硬度物質の硼化ス
パッタ膜被着面に加速電圧および通電電流をコントロー
ルしながら高速原子線を照射することにより行われ、基
板上に被着した高融点・高沸点・高硬度物質の硼化スパ
ッタ物質の構成原子の配列状態。

結晶性に影響を及ぼす程度のエネルギーを有する高速に
することが好ましく、通常の原子綿ではエネルギーが小
さすぎ、一般には数キロエレクトロンボルト程度のもの
が好ましく数十キロエレクトロンボルト以上の高速原子
線ではＲｊ膜の結晶性を損うので好ましくない。

また、照射する高速原子線の種類としては、薄膜を形成
する高融点・高沸点・高硬度物質の硼化物と反応しない
、窒素、アルゴシ、クセノン、ヘリウム、ネオンなどの
不活性原子や、当該高融点・高沸点・高硬度物質の硼化
スパック膜物質を構成する原子のうちの一を使用するこ
とが望ましい。

また、この発明の高融点・高沸点・高硬度物質の硼化物
ターゲットは硼化モリブデン。

硼化タングステン、硼化ニオブ、硼化クンタル、ｇＩＡ
化チクチタン化鉄および炭化硼素からなる群のうちから
選んだ一種からなるものである。

このように、この発明１．ｆ従来の高融点・高沸点・高
硬度物質の硼化薄膜形成方法と異なり、高融点・高沸点
・高硬度物質の硼化物ターゲットおよび基板に照射する
粒子線が高速原子線であり、ターゲットおよび基板表面
の表面電位に影響されることなく高速原子線を、ターゲ
ットおよび基板表面へ入射させろことが可能であること
、基板での結晶性の高融点・高沸点・高硬度物質の硼化
膜形成温度が低温で行うことができること、得られた硼
化膜の基板に対する密着性が高いことが特徴である。

く作　　　用〉 この発明にかかる高融点・高沸点・高硬度物質の理化薄
膜形成方法は、以上のように構成されており、その機構
は必ずしも明らかではないが、基板に対する密着性の向
上、薄膜の結晶性はっぎのような過程によりコントロー
ルできるものと思われる。

■　基板に対する密着性の向上： 薄膜形成の初期段階では、高融点・高沸点・高硬度物質
の硼化物ターゲットからスパッタされた硼素原子３およ
び高融点・高沸点・高硬度物質原子２は、基板照射用の
高速原子線とした放射された原子４との衝突による反跳
で第１図に示すごとく基板１内に侵入する（第１図の黒
丸は基板物質構成原子）。

また、高融点・高沸点・高硬度物質の原子２自身も基板
１内に注入され、基板と高融点・高沸点・高硬度物質の
硼化薄膜間境界が不明瞭となり、境界層が消滅し基（反
に対する密着性が向上する。

Ｏ薄膜の結晶性の改善： 基板照射用の高速原子線放射源より第１図に示すように
基板１の高融点・高２弗点・−高硬度物質の硼化スパッ
ク膜被着面に放射されたたとえばアルゴンの高速原子線
１ｐｌがＥ＝１（キロエレクトロンボルト）のエネルギ
ーをもっているとすると、この高速原子は１０’ＣＫ）
の等価扁度Ｔは次の関係式で表わされろ。

Ｅ＝に−Ｔ（エレク）・ロン・ボルト）ただし、ここに
Ｋはボルツマン定数を表わす。

このようなエネルギーをもった原子が基板に照射されろ
と、高融点・高沸点・高硬度物質の硼化スパック膜の表
層は局所的に、短時間に加熱され温度上昇するので結晶
化が促進されろものと思われる。

また、この高速原子線は基板に対し斜め入射するので、
その運動エネルギーにより基板に被着する硼素原子およ
び高融点・高沸点・高硬度物質の構成原子の基板面内の
横方向マイグレーション（Ｉｇｒａｔｉｏｎ−移動）を
促し、結晶化に影響を与えるものと考えられる。

〈実　施　例〉 つぎに、この発明の代表的な実施例を挙げて、この説明
の具体的内容について説明する。

［実施例１１ 第２図〜第３図はこの発明の高融点・高沸点・高硬度物
質の硼化薄膜形成方法に使用する炭化硼素薄膜形成装置
の概略構成を示し、第２図はこの発明の炭化硼素薄膜形
成に使用する装置の炭化硼素ターゲット衝撃用高速原子
線源および基板面照射用高速原子線源の概略構成図、第
３図は第２図に示す高速原子線源の構造を示す拡大図で
ある。

また、第４図は高速原子源から引き出されるビームの中
性化率測定装置の構成図、第５図は第３図に示す高速原
子線源から引き出される粒子線の中性化のために加えろ
偏向電圧および多結晶構造のものであることを示す電〈
子回折写真、第７図は基板面に高速原子線を照射しない
で得られた炭化硼素薄膜の結晶構造を示す電子回折写真
である。

第２図に示す装置は、図示しない排気系によって真空排
気される真空槽（非図示）内に組み込まれており、ター
ゲット衝撃用高速原子線源７、基板面照射用高速原子線
源１０、炭化硼素クーゲット６、薄膜形成用基板１とか
らなり、各高速原子線源７，１０には、ビーム放射口直
後に偏向電極１１，１２が設置させている。

基板面照射用高速原子線源７の役割は、主に■炭化硼素
薄膜の結晶性のコントロール、■基板に対する炭化硼素
薄膜の密着性向上を目的として（史用されろ。

高速原子線源は、いかなる形式のものてもこｔ！わろも
のてはないが、第３図に示すような構造のものが安価・
筒便かつ効率良く高速原子を取り出すことができろ。

第３図に、この発明の一実施例にかかる高速原子線源装
置を示す。同図に示されろように、中空な円柱体である
カソードケースの両端面がカソード１５，１６となると
共にこのカソード１５，１６が接地される一方、カソー
ド１６にはガス導入口１７が設けられている。カソード
ケースの内部には、その中央におけろ上方及び下方に各
々丸棒状をなすアノード１８が配置され、外部に設けら
れた電源３０に接続している。一方、カソード１５の中
央には原子線引き出し口１９が設けられ、この原子綿引
き出し口１９に円筒状をなす中性化機構２１が直結され
ている（第４図参照）。

上記構成を有する本実施例の高速原子線源装置は次の様
に使用する。

まず、ガス導入口１７からカソードケース内に不活性ガ
ス又は活性ガスを導入して１Ｏ−１Ｔｏ　ｒ　ｒ　〜１
０−’Ｔｏ　ｒ　ｒ程度とし、ｆＪ　ソード１５゜１６
に対してアノード１８を数１００Ｖから数ｋＶの高電位
に保持する。すると、アノード１８、カソード１５，１
６間でグロー放電が生起する一方、この時カソード１５
．１６から放出された電子がアノード１８へ向ケチ加速
し、２本のアノード１８の中間を通り越して反対側のカ
ソード１６，１５へ達して速度を失い、さらにアノード
１８へ向けて加速されて上述した振ｍを繰り返す。いわ
ゆるバルクハウセンークルッの振動と名づけられろ高周
波振動がアノード１８を中心としてカソード１５，１６
間で行われることとなり、このように振動する電子がガ
ス分子と衝突して、効果的にプラズマが形成されろこと
となる。

形成されろプラズマ中のプラスイオンはカソード１５，
１６に引き付けられて加速し、原子線引き出し口１９を
通って円筒状をなす中性化機構２１に入射することとな
る。入射した原子線が中性化機構２１内におけろ側壁に
衝突すると、側壁から原子線（！ｊｆｊｌにより生じた
二次電子と結合して中和し、高速原子線となる。また、
イオン線が中性化機構２１の側壁に衝突する際に電荷変
換を行い、高速原子線となることもある。さらにパルク
ツλウゼンークルッの振動を行っている電子が速度零と
なるカソード１５付近で、イオンに結合してこれを中和
し、高速原子を作ることとなる。

このような主なメカニズムにより、イオン線が高速原子
線となって中性化機構２１から真空中へ放射されろこと
となる。

なお、中性化機構２１の材質としては、二次電子放射比
が高く、かつスパック率が小さなものが望しい。二次電
子放射比が高ければ、イオンと再結合して高速原子とす
る確率が大きくなり、中性化機構構成原子による汚染を
防ぐことができるからである。本実施例では、二次電子
放射比が０．５程度と高く、かつスパック率が０，１程
度と低い焼結グラファイトにより中性化機構２１を構成
した。また、本実施例では、アノード１８として２本の
棒状のものを使用したが、バノνクハウゼンークルツの
振動をする原子やカソード１５に向って加速するイオン
の障害とならなければ、円環状その他の形状のものを使
用することができる。

更に、本実施例では粒子線引き出し口２２及び中性化機
構２１はカソード１５のみに設けられていたが、これに
限らず双方のカソード１５．１６に設けても良い。

つぎに、本実施例の高速原子線源から放射されろ粒子線
について実測した中性化率について説明する。中性化率
とは高速原子線源装置にＡｒガスを導入した場合に線源
から引き出されるイオン源、高速原子線からなる粒子線
中における高速原子線の割合をいう。

中性化率の実測には第４図に示す装置を使用した。同図
に示されろように、中性化機構２１の出口側においては
二枚のスリブｌ−２５。

２６が平行に設置されると共にこれらスリブ１−２５．
２６の間における上方および下方に平行平板型の偏向電
極２７．２８を配置してなるものであり、偏向電極２７
，２８に印加されろ電圧Ｖｄｆｅ変化させて、コレクタ
２９に流れろ電流１を測定できろようになっている。こ
こで粒子線中に電子が含まれていないと仮定すれば中性
化率Ｒ，，ｏは次式（１）で表わされろ。

ただし、Ｎｏはコレクタに流入する高エネルギ粒子のイ
オン電流換算値、 Ｎはコレクタに流入するイオンビ ーム電流値、 δは二次電子放射比、 ｌｏは偏向電圧Ｖｄ＝０の時のコレ クタ電流、 輻は偏向電圧を印加した時のコレ クタ電流の飽和値である。

第５図に、中性化率測定装置におけろ偏向電圧Ｖｄ対コ
レクタ電流ｌの変化の状態を示すと、いずれの作動条件
においても１゜−１ｄであり、これを（１１式に入れる
とＲ１゜＝１となる。

すなわら、この発明によれば、中性化率がほぼ１００％
の高速原子線を引き出すことができる。

つぎに、上述した装置似よる炭化硼素薄膜形成方法につ
いて説明する。

まず、図示しない排気系を作動して真空槽（非図示）内
をＩ　Ｘ　１０−７〜Ｉ　Ｘ　１０　Ｔｏｒｒ程度の真
空にして、図示外のガス供給源からガス導入管１７を通
してアルゴンガスをターゲット用高速原子線源７内に導
き、線源内を１０−“〜１０−２Ｔｏ　ｒ　ｒ程度のガ
ス圧にする。ついで、高速原子線源７のアノ−トドカソ
ード間に数キロポル１−の高電圧を印加して放電をおこ
させろと、ビーム放出口１９のグラファイトメッンユ越
しにアルゴン高速原子線が中性化機構２１を通ってター
ゲット６に向かって照射されろ。この結果、照射された
アルゴン高速原子の衝撃によって、ターゲット６の表面
から炭化硼素粒子がスパックされ、薄膜形成用基板１上
面に炭化硼素スパッタＮＩＪ２０が被着する。

上述のターゲット用高速原子線源７の作動と同時に、基
板用高速原子線源１０側のガス導入口を通して図示外の
ガス供給源から高速原子線源１０内へＡｒガスを入れア
ノードとカソード間に数１００ボルトから数キロボルト
の高電圧を加えて放電を生起させるとともに、偏向電極
１１に電圧を加えて、ビーム放出口、中性化機構を通っ
て引きだされろ全粒子中のほぼ１００％が高速原子線と
なっているＡｒビーム中の極く一部の荷電粒子を除去す
る。これにより完全に１００％のアルゴンの高速原子が
薄膜形成用基板１上の炭化硼素スパッタ膜２０上に照射
されスパッタ膜２０と基板１の密着性、結晶性を制御し
て改善することができろ。

上述の方法で基板１上に被着した炭化硼素薄膜の電子回
折写真を、第６図に示す。第６図の（ａｌでは、基板用
高速原子線源１０から放射したアルゴン原子のエネルギ
ーは約１キロエレク）・ロンボルトであり、第６図のｆ
ｂｌでは基板用高速原子線源１０から放射したアルゴン
原子のエネルギーを約１．５キロエレクトロンボルトと
したものである。第６図（ａｌでは、スポットパクンが
観察され炭化硼素の単結晶膜となっている。第６図（ｂ
ｌでは、明瞭なデバイリングパタ：／　（Ｄｅｂｙｅ　
ｒｉｎｇ−ｐａｔｔｅｒｎ）が観察され、炭化硼素の多
結晶膜であることがわかろ。

一方、炭化硼素膜スパッタ時の条（’Ｉ　　（１；、”
化刑素ターゲットを約３キロエレクトロンボルトのアル
ゴン高速原子で衝撃は、上述の第６図の場合と同じであ
るが１、炭化硼素スパック膜被着時に基板用高速原子線
源を動作させず、アルゴン高速原子線を基板１上の炭化
硼素スパック膜２０上に照射しない場合に得られろ炭化
硼素薄膜の電子回折写真が第７図に示す。ハローパター
ンが観測される大部分は無定形・非晶質の炭化硼素膜が
形成されていることがオ〕かる。

［実　　施　　例　　２コ 第２図のターゲット６に炭化硼素を用いる代りに硼化チ
タン（Ｔ　ｉ　Ｂ２）を用い、基板１上に被着させたス
パック膜２０が炭化硼素に代り硼化チタン膜となる以外
は、実施例１の場合と同様の薄膜形成装置および方法に
より、アルゴン原子を高速で硼化チタンターゲットをス
パッタリングすると同時に、基板１の硼化チタンスパッ
タ膜非着面にもアルゴン原子を高速で入射させて、基板
上に厚さ０．２μの硼化チタン薄膜を形成させた。

得られた硼化チタン薄膜の電子回折写真を第８図に示す
。第８図の（、）は基板用高速原子線源１０（第２図参
照。）から放射するアルゴン原子のエネルギーが約１キ
ロエレクトロンボルトとした場合に形成された硼化チタ
ンの電子回折写真であり、第８図のｆｂ）は１．５キロ
エレクトロンボルトの場合の電子回折写真である。

第８図（ａ）の電子回折写真ではスポラ）・パターンが
観察され、形成した硼化チタン薄膜が単結晶であること
がわかる。また、第８図（ｂｌの電子回折写真では明瞭
なデバイ環が現われており、この場合の硼化チタン薄膜
は多結晶であることを示している。

一方、硼化チクン膜スパック時の硼化チクンターゲノト
をスパッタリングする高速アルゴン原子線の励起条件は
上述の場合と同じであるが、基板の硼化チクンスパソタ
膜被着側に高速アルゴン原子線を照射しない場合の硼化
チタン膜の電子回折写真は第９図のことくハローパター
ンが現われ、形成された硼化チタン薄膜は無定形、非結
晶質のものであることを示している。

上記実施例においては基板上に炭化硼素薄膜および硼化
チタン薄膜を形成する方法に示したが、これらの炭化硼
素、ｔｉ化チタンと同様の性質の高融点・高沸点・高硬
度物質の硼化物質である硼化モリブデン、′＠化タング
ステン、硼化ニオブ、＠化タンタルおよび硼化鉄の場合
も同様の方法で薄膜形成する乙とができろ。

また、上記実施例においては形成する硼化薄膜の結晶形
、結晶粒径のコントロールは基板面（硼化物スパッタ膜
被着面）に照射する高速原子線の放射電圧や電流をコン
トロールすることによって行う例を示したが、これらに
限らず高速原子線による高融点・高沸点・高硬度物質の
硼化物ターゲットのスパッタリング速度を：ｌントロー
ルして行ってもよく、また、上記基板用高速原子線の放
射電圧・電流および高速原子線による高融点・高沸点・
高硬度物質の硼化物ターゲットのスパッタリング速度の
うちの少くとも一をコントロールすることによって行う
ことができる。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、この発明の高融点・高
沸点・高硬度物質の硼化薄膜形成方法は、 ■　無電荷性の高速原子線で高融点・高沸点・高硬度物
質の硼化物ターゲットおよび基板上面を表面電位に影響
を得けることなくスパッタリングし、また基板面に入射
させることができる。

■　また、高融点・高沸点・高硬度物質の硼化物ターゲ
ットを高速原子線でスパッタリングすると同時に、基板
に高融点・高沸点・高硬度物質の硼化スパッタ膜の被着
面に高速原子、線を照射することにより当該スパッタ膜
を局所的に加熱できるので、当該スパッタ膜の結晶化を
促がし、かつ高速原子線の照射エネルギーを変えろこと
により、基板上に形成される高融点・高沸点・高硬度物
質の開化薄膜の単結晶膜や多結晶が容易に得られる。

■　基板に対する高融点・高沸点・高硬度物質の硼化膜
の密着性を向上させることができる。

■　得られろ薄膜は硬度が大きく、高融点・高沸点物質
の硼化膜であり、化学的にきわめて安定である。

■　この発明の薄膜形成方法によると、結晶性、結晶粒
径がコントロールでき、再現性に浸れた高融点・高沸点
・高硬度の硼化薄膜が実現できるので、半導体部品２機
構部品、研磨工具の刃物表面など多くの分野への適用が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による高融点・高沸点・高硬度物質の
開化薄膜形成方法による薄膜形成機構説明のための模式
図、第２図は実施例の炭化硼素薄膜形成に使用する装置
の炭化硼素ターゲット闇撃用高速原子線源および基板面
照射用高速原子線の概略構成図、第３図は第２図に示す
高速原子線源の構造を示す拡大図、第４図は高速原子線
源から引き出されろビームの中性化率測定装置の構成図
、第５図は高速原子線源から引き出されろビーム中性化
のために加えろ偏向電圧対コレクタ電流の関係を示す特
性図、第６図（Ｉｌ）（ｂ）はいずれもこの発明の一実
施例の方法により基板上に形成された炭化硼素薄膜の結
晶構造を示す電子回折写真、第７図は基板面に高速原子
線を照射しないときに得られる炭化硼素薄膜の結晶構造
を示す電子回折写真、第８図（ａｌ　ｆｂ］はいずれも
この発明の他の実施例により基板上に形成された硼化チ
タン薄膜の結晶構造を示す電子回折写真、第９図は基板
面に高速原子線を照射しないときに得られろ硼化チタン
薄膜の結晶構造を示す電子回折写真である。 図　　面　　中、 １は薄膜形成用基板、 ６は高融点・高沸点・高硬度物質の硼化物ターゲッ　ト
、 ７はターゲットｍ撃用高速原子線源、 １０は基板面照射用高速原子線源、 １４は高速原子線、 ２０は高融点・高沸点・高硬度物質の硼化スパッタ膜〇 特　　許　　出　　願　　人 日本電信電話株式会社 代　　　　　理　　　　　人

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高速原子線で高融点・高沸点・高硬度物質の硼化
   物ターゲットをスパッタリングして基板上に高融点・高
   沸点・高硬度物質の硼化スパッタ膜を被着させると共に
   、基板の高融点・高沸点・高硬度物質の硼化スパッタ膜
   被着面に高速原子線を照射することにより高融点・高沸
   点・高硬度物質の硼化膜の結晶形および結晶粒径をコン
   トロールしながら被膜形成することを特徴とする高融点
   ・高沸点・高硬度物質の硼化薄膜形成方法。
2. （２）前記高融点・高沸点・高硬度物質の硼化物ターゲ
   ットは硼化モリブデン、硼化タングステン、硼化ニオブ
   、硼化タンタル、硼化チタン、硼化鉄および炭化硼素か
   らなる群から選んだ一種であることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の高融点・高沸点・高硬度物質
   の硼化薄膜形成方法。
3. （３）前記高速原子線による高融点・高沸点・高硬度物
   質の硼化物ターゲットによるスパッタリング速度、基板
   の高融点・高沸点・高硬度物質の硼化スパッタ膜被着面
   に照射する高速原子線の放射電圧および電流のうちの少
   くとも一をコントロールすることによって基板面に形成
   される高融点・高沸点・高硬度物質の硼化薄膜の結晶形
   および結晶粒径をコントロールすることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の高融点・高沸点・高硬度
   物質の硼化薄膜形成方法。