JPS63206390A - ダイヤモンド薄膜の作製方法 - Google Patents
ダイヤモンド薄膜の作製方法Info
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- JPS63206390A JPS63206390A JP3758087A JP3758087A JPS63206390A JP S63206390 A JPS63206390 A JP S63206390A JP 3758087 A JP3758087 A JP 3758087A JP 3758087 A JP3758087 A JP 3758087A JP S63206390 A JPS63206390 A JP S63206390A
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Landscapes
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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〕
この発明は、イオンビーム照射によって、基体上にダイ
ヤモンド薄膜を作製する方法に関する。
ヤモンド薄膜を作製する方法に関する。
従来、基体上にダイヤモンド薄膜を作製（合成）する手
段としては、炭化水素や有機化合物系のガスを用いたプ
ラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等の化学気相成長法が採ら
れていた。
段としては、炭化水素や有機化合物系のガスを用いたプ
ラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等の化学気相成長法が採ら
れていた。
ところが上記のような従来の方法においては、■炭化水
素や有機化合物系のガスではダイヤモンドの結晶成長と
同時にグラファイトの析出が生じる、■基体およびガス
雰囲気を高温（例えば８００℃〜１０００℃程度）に加
熱して処理する必要があるため、基体として使用できる
材質が大幅に限定される、等の問題があった。
素や有機化合物系のガスではダイヤモンドの結晶成長と
同時にグラファイトの析出が生じる、■基体およびガス
雰囲気を高温（例えば８００℃〜１０００℃程度）に加
熱して処理する必要があるため、基体として使用できる
材質が大幅に限定される、等の問題があった。
そこでこの発明は、このような問題点を解決したダイヤ
モンド薄膜の作製方法を提供することを主たる目的とす
る。
モンド薄膜の作製方法を提供することを主たる目的とす
る。
この発明のダイヤモンド薄膜の作製方法は、真空中で基
体に対して、炭化水素系ガスをイオン化して得られたイ
ーすンビームの照射を行うことによって、前記基体上比
ダイヤモンド薄膜を作製することを特徴とする。
体に対して、炭化水素系ガスをイオン化して得られたイ
ーすンビームの照射を行うことによって、前記基体上比
ダイヤモンド薄膜を作製することを特徴とする。
上記方法によれば、照射イオンに含まれる炭素によって
基体表面に炭素系の薄膜が形成されると共に、照射イオ
ンのエネルギーが炭素をダイヤモンドに結晶成長させる
ための核形成エネルギー供給源として作用し、これによ
って基体上にダイヤモンド薄膜が作製される。
基体表面に炭素系の薄膜が形成されると共に、照射イオ
ンのエネルギーが炭素をダイヤモンドに結晶成長させる
ための核形成エネルギー供給源として作用し、これによ
って基体上にダイヤモンド薄膜が作製される。
第１図は、この発明に係る方法を実施する装置の一例を
示す概略図である。真空容器（図示省略）内に、例えば
ホルダ２に取り付けられて基体（例えば基板）４が収納
されており、当該基体４に向けてイオン源８が配置され
ている。
示す概略図である。真空容器（図示省略）内に、例えば
ホルダ２に取り付けられて基体（例えば基板）４が収納
されており、当該基体４に向けてイオン源８が配置され
ている。
イオン源８は、特定の方式のものに限定されるものでは
ないが、例えばプラズマ閉込めにカスブ磁場を用いるパ
ケット型イオン源が好ましく、それによれば供給された
ガスＧをイオン化して均一で大面積のイオンビーム１０
を基体４の表面に向けて照射することができるので、一
度に大面積の処理が可能になる。
ないが、例えばプラズマ閉込めにカスブ磁場を用いるパ
ケット型イオン源が好ましく、それによれば供給された
ガスＧをイオン化して均一で大面積のイオンビーム１０
を基体４の表面に向けて照射することができるので、一
度に大面積の処理が可能になる。
イオン源８に供給するガスＧには、炭化水素系ガス（例
えばメタンガス、エタンガス等）の単一ガスまたは２種
以上の混合ガスを用いる。その結果、イオン源８からは
、単一種類または複数種類のＣＨｘイオンから成るイオ
ンビーム１０が引き出される。
えばメタンガス、エタンガス等）の単一ガスまたは２種
以上の混合ガスを用いる。その結果、イオン源８からは
、単一種類または複数種類のＣＨｘイオンから成るイオ
ンビーム１０が引き出される。
膜作製に際しては、真空容器内を例えば１０−５〜１０
−？Ｔｏｒｒ程度にまで排気した後、イオン源８からの
上記のようなイオンビーム１０を基体４に向けて照射す
る。その結果、照射イオンに含まれる炭素によって基体
４の表面に炭素系の薄膜が形成されると共に、照射イオ
ンのエネルギーが炭素をダイヤモンドに結晶成長させる
ための核形成エネルギー供給源として作用し、これによ
って例えば第２図に示すように、基体４０表面にダイヤ
モンド薄膜６が作製される。
−？Ｔｏｒｒ程度にまで排気した後、イオン源８からの
上記のようなイオンビーム１０を基体４に向けて照射す
る。その結果、照射イオンに含まれる炭素によって基体
４の表面に炭素系の薄膜が形成されると共に、照射イオ
ンのエネルギーが炭素をダイヤモンドに結晶成長させる
ための核形成エネルギー供給源として作用し、これによ
って例えば第２図に示すように、基体４０表面にダイヤ
モンド薄膜６が作製される。
その場合、イオンビーム１０のエネルギーは、その照射
によってダイヤモンド薄膜６の内部にダメージ（欠陥部
）が発生するのを極力少なくする観点から、１０ＫｅＶ
程度以下の低エネルギー、より好ましくは数百ｅＶ程度
以下にするのが良く、またその下限は特にないが、イオ
ン源８からイオンビーム１０を引出せる限度から、現実
的には１０ｅＶ程度以上になる。
によってダイヤモンド薄膜６の内部にダメージ（欠陥部
）が発生するのを極力少なくする観点から、１０ＫｅＶ
程度以下の低エネルギー、より好ましくは数百ｅＶ程度
以下にするのが良く、またその下限は特にないが、イオ
ン源８からイオンビーム１０を引出せる限度から、現実
的には１０ｅＶ程度以上になる。
また、基体４に対するイオンビーム１０の照射角度（即
ち第１図に示すように基体４の表面に対する垂線との間
の角度）θは、０°〜６０°程度の範囲内にするのが好
ましく、そのようにすれば、イオンビーム１０の照射に
伴う薄膜のスパッタを小さく抑えることができる。
ち第１図に示すように基体４の表面に対する垂線との間
の角度）θは、０°〜６０°程度の範囲内にするのが好
ましく、そのようにすれば、イオンビーム１０の照射に
伴う薄膜のスパッタを小さく抑えることができる。
また、膜作製時には、必要に応じて基体４を加熱手段（
図示省略）によって数百℃程度まで加熱、あるいは冷却
手段（図示省略）によって冷却しても良く、加熱すれば
熱励起によってダイヤモンド形成の反応を促進すること
ができると共に、ダイヤモンド薄膜６中に発生する欠陥
部を成膜中に除去することができ、また冷却すれば基体
４が熱に弱い場合にその保護を図ることができる。
図示省略）によって数百℃程度まで加熱、あるいは冷却
手段（図示省略）によって冷却しても良く、加熱すれば
熱励起によってダイヤモンド形成の反応を促進すること
ができると共に、ダイヤモンド薄膜６中に発生する欠陥
部を成膜中に除去することができ、また冷却すれば基体
４が熱に弱い場合にその保護を図ることができる。
上記のような製膜方法の特徴を列挙すれば次の通りであ
る。
る。
■ 照射イオン中の主にＣＨｔ イオン、ＣＨ２イオン
等によって薄膜中のグラファイトを除去することができ
、均質なダイヤモンド薄膜６が得られる。
等によって薄膜中のグラファイトを除去することができ
、均質なダイヤモンド薄膜６が得られる。
■ 熱励起を主体としていないため低温処理が可能であ
り、その結果基体４として使用できる材質の範囲が大幅
に広がる。
り、その結果基体４として使用できる材質の範囲が大幅
に広がる。
■ 従来の方法においては、気相中で生じるイオンの運
動エネルギーが小さいため、基体に対するダイヤモンド
薄膜の密着性が悪く剥離し易いという問題もあったが、
この例の方法では、イオンビーム１０のエネルギーを前
述した範囲内である程度大きくすれば、イオンの押込み
（ノックオン）作用によって例えば第２図に示すように
基体４とダイヤモンド薄膜６との界面付近に両者の構成
物質から成る混合層（ミキシング層）５が形成され、こ
れが言わば楔のような作用をするので、基体４に対する
ダイヤモンド薄膜６の密着性が良（剥離しにくくなる。
動エネルギーが小さいため、基体に対するダイヤモンド
薄膜の密着性が悪く剥離し易いという問題もあったが、
この例の方法では、イオンビーム１０のエネルギーを前
述した範囲内である程度大きくすれば、イオンの押込み
（ノックオン）作用によって例えば第２図に示すように
基体４とダイヤモンド薄膜６との界面付近に両者の構成
物質から成る混合層（ミキシング層）５が形成され、こ
れが言わば楔のような作用をするので、基体４に対する
ダイヤモンド薄膜６の密着性が良（剥離しにくくなる。
以上のようにこの発明によれば、グラファイトの析出を
抑制して均質なダイヤモンド薄膜を作製することができ
る。しかも低温処理が可能であるため、基体として使用
できる材質の範囲が大幅に広がる。またダイヤモンド薄
膜の基体に対する密層性を向上させることも可能である
。
抑制して均質なダイヤモンド薄膜を作製することができ
る。しかも低温処理が可能であるため、基体として使用
できる材質の範囲が大幅に広がる。またダイヤモンド薄
膜の基体に対する密層性を向上させることも可能である
。
第１図は、この発明に係る方法を実施する装置の一例を
示す概略図である。第２図は、この発明に係る方法によ
ってダイヤモンド薄膜が作製された基体の一例を拡大し
て部分的に示す概略断面図である。 ４・・・基体、６・・・ダイヤモンド薄膜、８・・・イ
オン源、１０・・・イオンビーム、Ｇ・・・炭化水素系
ガス。
示す概略図である。第２図は、この発明に係る方法によ
ってダイヤモンド薄膜が作製された基体の一例を拡大し
て部分的に示す概略断面図である。 ４・・・基体、６・・・ダイヤモンド薄膜、８・・・イ
オン源、１０・・・イオンビーム、Ｇ・・・炭化水素系
ガス。
Claims (1)
- （１）真空中で基体に対して、炭化水素系ガスをイオン
化して得られたイオンビームの照射を行うことによって
、前記基体上にダイヤモンド薄膜を作製することを特徴
とするダイヤモンド薄膜の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3758087A JPS63206390A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | ダイヤモンド薄膜の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3758087A JPS63206390A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | ダイヤモンド薄膜の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206390A true JPS63206390A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12501476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3758087A Pending JPS63206390A (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | ダイヤモンド薄膜の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63206390A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4948627A (en) * | 1988-05-31 | 1990-08-14 | Hoya Corporation | Process for producing glass mold |
| US7544397B2 (en) * | 1996-05-31 | 2009-06-09 | Stormedia Texas, Llc | Recording media having protective overcoats of highly tetrahedral amorphous carbon and methods for their production |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP3758087A patent/JPS63206390A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4948627A (en) * | 1988-05-31 | 1990-08-14 | Hoya Corporation | Process for producing glass mold |
| US7544397B2 (en) * | 1996-05-31 | 2009-06-09 | Stormedia Texas, Llc | Recording media having protective overcoats of highly tetrahedral amorphous carbon and methods for their production |
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