JPS63166970A - 炭素膜の合成方法 - Google Patents
炭素膜の合成方法Info
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- JPS63166970A JPS63166970A JP61315254A JP31525486A JPS63166970A JP S63166970 A JPS63166970 A JP S63166970A JP 61315254 A JP61315254 A JP 61315254A JP 31525486 A JP31525486 A JP 31525486A JP S63166970 A JPS63166970 A JP S63166970A
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Links
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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］
本発明は、気体をプラズマ化して炭素構造の薄膜を合成
する方法、特に基板と合成した膜の密着性を向上させる
炭素膜の合成方法に関する。
する方法、特に基板と合成した膜の密着性を向上させる
炭素膜の合成方法に関する。
本発明は、密着性の良い炭素膜の合成方法について示し
である。密着性を上げる方法として、基板元素を含むガ
スを合成初期過程に添加することにより基板と密着性を
向上させている。
である。密着性を上げる方法として、基板元素を含むガ
スを合成初期過程に添加することにより基板と密着性を
向上させている。
炭素を含む気体からダイヤモンド構造を含む炭素膜を合
成する方法は、既に数多く報告されている。中でも、水
素に微量のメタンを添加した気体をプラズマ化して合成
するＣＶＤ法では、合成された炭素膜はダイヤモンド構
造で構成され天然ダイヤモンドと何ら変わらない素材で
ある。例えば、特願昭５７−１２９６６に具体的合成方
法が記述されている。
成する方法は、既に数多く報告されている。中でも、水
素に微量のメタンを添加した気体をプラズマ化して合成
するＣＶＤ法では、合成された炭素膜はダイヤモンド構
造で構成され天然ダイヤモンドと何ら変わらない素材で
ある。例えば、特願昭５７−１２９６６に具体的合成方
法が記述されている。
炭素を含む気体からダイヤモンド構造を含む炭素膜を基
板上に合成する際、多くの合成した薄膜と同様、基板と
炭素膜の密着性が問題となっている。例えば、合成した
炭素膜と基板に、切断や切削加工を施すために機械的衝
撃を加えると、加工面より炭素膜の剥離が生じる。又、
衝撃が加わらなくても合成直後に剥がれる場合もある。
板上に合成する際、多くの合成した薄膜と同様、基板と
炭素膜の密着性が問題となっている。例えば、合成した
炭素膜と基板に、切断や切削加工を施すために機械的衝
撃を加えると、加工面より炭素膜の剥離が生じる。又、
衝撃が加わらなくても合成直後に剥がれる場合もある。
以上は、膜付けの基本的問題であり、炭素膜をコーティ
ングする上で、先ず解決しなければいけない点である。
ングする上で、先ず解決しなければいけない点である。
密着性を良くするために、基板元素を含む気体を合成初
期過程に添加し、ダイヤモンド構造を含む炭素膜に更に
基板と同種の元素構造を生じせしめることにより、基板
と合成したダイヤモンド構造を含む炭素膜との密着性を
高める。
期過程に添加し、ダイヤモンド構造を含む炭素膜に更に
基板と同種の元素構造を生じせしめることにより、基板
と合成したダイヤモンド構造を含む炭素膜との密着性を
高める。
Ｃ作用〕
合成した炭素膜と基板との密着性が悪い最大の理由は、
基板が炭素と異なる元素で構成される際の格子定数の差
に起因すると考えられる。それ故、基板と同種の元素を
含む層を基板と合成する炭素膜との界面につくり、徐々
にその含有率を低くし炭素膜へと移行することにより、
基板元素との格子定数の差を小さくし、密着性よく且つ
純粋な炭素膜を合成することが可能となる。
基板が炭素と異なる元素で構成される際の格子定数の差
に起因すると考えられる。それ故、基板と同種の元素を
含む層を基板と合成する炭素膜との界面につくり、徐々
にその含有率を低くし炭素膜へと移行することにより、
基板元素との格子定数の差を小さくし、密着性よく且つ
純粋な炭素膜を合成することが可能となる。
以上の事を実施例に従って説明する。図１は、マイクロ
波を加熱源とするプラズマＣＶＤ法の装置である。石英
管４を真空ポンプ８で充分真空に引いた後、１０〜１０
０ （Ｔｏｒｒ）になるようメタンと水素の混合ガス
３を流入させる。メタンと水素の混合比は析出する炭素
膜の結晶性に影響を及ぼずので、目的とする膜の性質に
よって調整する必要がある。本実施例では、基板にシリ
コンを用いる。
波を加熱源とするプラズマＣＶＤ法の装置である。石英
管４を真空ポンプ８で充分真空に引いた後、１０〜１０
０ （Ｔｏｒｒ）になるようメタンと水素の混合ガス
３を流入させる。メタンと水素の混合比は析出する炭素
膜の結晶性に影響を及ぼずので、目的とする膜の性質に
よって調整する必要がある。本実施例では、基板にシリ
コンを用いる。
その際には、合成初期過程の添加元素としてシランが適
当である。所定のガス圧に到達した雰囲気の石英管に、
発振機１より２．４５０１１Ｚのマイクロ波を導波管２
を通して負荷する。反射板７で調整しながら、基板を効
率よく包み込むプラズマを発生させる。。プラズマが発
生すると同時にシランガスを数ｔｏｐｐｍ添加し、約２
ｈ、 ｒかけて徐々にシランガスを少なくし零とする
。このようにすると、炭素膜とシリコンとの界面では、
シリコン基板側では、シリコン基板側になり、又、炭素
膜側では、シリコン元素の殆ど含まれない純粋な炭素膜
を合成することができる。
当である。所定のガス圧に到達した雰囲気の石英管に、
発振機１より２．４５０１１Ｚのマイクロ波を導波管２
を通して負荷する。反射板７で調整しながら、基板を効
率よく包み込むプラズマを発生させる。。プラズマが発
生すると同時にシランガスを数ｔｏｐｐｍ添加し、約２
ｈ、 ｒかけて徐々にシランガスを少なくし零とする
。このようにすると、炭素膜とシリコンとの界面では、
シリコン基板側では、シリコン基板側になり、又、炭素
膜側では、シリコン元素の殆ど含まれない純粋な炭素膜
を合成することができる。
図２は、本合成方法による炭素膜とシランガスを含まな
い従来の方法とのセロテープテスト結果を比較したグラ
フである。図２かられかるように本合成方法による炭素
膜の方が密着性が良いことがわかる。
い従来の方法とのセロテープテスト結果を比較したグラ
フである。図２かられかるように本合成方法による炭素
膜の方が密着性が良いことがわかる。
以上の様に作った膜の界面は、基板側では構成する元素
を多く含み、又、炭素膜側では基板元素の少ない純粋な
炭素膜で構成し、膜本来の機能を１週なうことなく、基
板と炭素膜の密着性を向上させることができる工業的に
有用な方法である。
を多く含み、又、炭素膜側では基板元素の少ない純粋な
炭素膜で構成し、膜本来の機能を１週なうことなく、基
板と炭素膜の密着性を向上させることができる工業的に
有用な方法である。
第１図は本発明の合成装置概略図、第２図は本発明と従
来の方法とによって、合成した炭素膜のセロテープテス
ト結果を示す。 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 ３混合η゛ス 合成装置概略図 第１図 セロテープテスト結果 第２図
来の方法とによって、合成した炭素膜のセロテープテス
ト結果を示す。 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 ３混合η゛ス 合成装置概略図 第１図 セロテープテスト結果 第２図
Claims (1)
- 炭素と水素又は炭素と酸素又は炭素と水素と酸素を含む
気体をプラズマ化して炭素構造の薄膜を合成する方法に
おいて、基板と同種の元素を含む気体を合成初期過程に
添加し基板との密着性を向上させることを特徴とする炭
素膜の合成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315254A JPS63166970A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 炭素膜の合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315254A JPS63166970A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 炭素膜の合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166970A true JPS63166970A (ja) | 1988-07-11 |
Family
ID=18063218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61315254A Pending JPS63166970A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 炭素膜の合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63166970A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02248395A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-04 | Fujitsu Ltd | ダイヤモンド膜 |
| WO1992014861A1 (en) * | 1991-02-26 | 1992-09-03 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Microwave plasma cvd device, and method for synthesizing diamond by device thereof |
| FR2678955A1 (fr) * | 1991-07-12 | 1993-01-15 | Applic Couches Minces | Substrat revetu d'une couche mince a base de carbone et de silicium, sa preparation et son utilisation. |
| WO1995012009A1 (de) * | 1993-10-29 | 1995-05-04 | Balzers Aktiengesellschaft | Beschichteter körper, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61315254A patent/JPS63166970A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02248395A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-04 | Fujitsu Ltd | ダイヤモンド膜 |
| WO1992014861A1 (en) * | 1991-02-26 | 1992-09-03 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Microwave plasma cvd device, and method for synthesizing diamond by device thereof |
| US5292371A (en) * | 1991-02-26 | 1994-03-08 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Microwave plasma CVD apparatus comprising dual plungers for two-dimension plasma position adjustment |
| FR2678955A1 (fr) * | 1991-07-12 | 1993-01-15 | Applic Couches Minces | Substrat revetu d'une couche mince a base de carbone et de silicium, sa preparation et son utilisation. |
| WO1995012009A1 (de) * | 1993-10-29 | 1995-05-04 | Balzers Aktiengesellschaft | Beschichteter körper, verfahren zu dessen herstellung sowie dessen verwendung |
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