JPS6379972A - 炭素被膜 - Google Patents
炭素被膜Info
- Publication number
- JPS6379972A JPS6379972A JP22938687A JP22938687A JPS6379972A JP S6379972 A JPS6379972 A JP S6379972A JP 22938687 A JP22938687 A JP 22938687A JP 22938687 A JP22938687 A JP 22938687A JP S6379972 A JPS6379972 A JP S6379972A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- substrate
- gaseous
- reactor
- hydrocarbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims description 35
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 34
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 5
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 abstract description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N tetramethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)C CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 composed of carbon Chemical compound 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- VCZQFJFZMMALHB-UHFFFAOYSA-N tetraethylsilane Chemical compound CC[Si](CC)(CC)CC VCZQFJFZMMALHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010057040 Temperature intolerance Diseases 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000008543 heat sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/24—Deposition of silicon only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
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】
本発明は熱伝導率が固体中で最大であり最も耐摩耗性を
有する炭素または炭素を主成分とする材料により炭素被
膜を形成することを目的としている。
有する炭素または炭素を主成分とする材料により炭素被
膜を形成することを目的としている。
本発明はこれら被膜を非晶質（アモルファス以下ＡＳと
いう）または５〜２０人の大きさの微結晶性を有する半
非晶質（セミアモルファス以下ＳＡＳという）の如きプ
ラズマ気相法による１００〜４５０°Ｃ好ましくは２０
０〜３５０°Ｃの低温で形成する珪素または炭素を主成
分とする材料により設けることを目的としている。
いう）または５〜２０人の大きさの微結晶性を有する半
非晶質（セミアモルファス以下ＳＡＳという）の如きプ
ラズマ気相法による１００〜４５０°Ｃ好ましくは２０
０〜３５０°Ｃの低温で形成する珪素または炭素を主成
分とする材料により設けることを目的としている。
本発明はかかる被膜がプラズマ気相法すなわち０．０１
〜１０ｔｏｒｒの減圧下にて直流高周波５００ＫＨｚ〜
５０ＭＨｚ ）またはマイクロ波（例えば２．４５ＧＨ
ｚの周波数の電磁エネルギを加えてまたはアーク放電を
発生させてプラズマ化し、かかる電磁エネルギにより気
化した反応性気体例えばエチレン、プロパン等の炭化水
素ガスを活性化し、分解せしめることにより、ＡＳまた
はＳＡＳの絶縁性の炭素または炭素中に水素、珪素が３
０モル％以下に含有した炭素を主成分とする被膜を形成
せんとするものである。
〜１０ｔｏｒｒの減圧下にて直流高周波５００ＫＨｚ〜
５０ＭＨｚ ）またはマイクロ波（例えば２．４５ＧＨ
ｚの周波数の電磁エネルギを加えてまたはアーク放電を
発生させてプラズマ化し、かかる電磁エネルギにより気
化した反応性気体例えばエチレン、プロパン等の炭化水
素ガスを活性化し、分解せしめることにより、ＡＳまた
はＳＡＳの絶縁性の炭素または炭素中に水素、珪素が３
０モル％以下に含有した炭素を主成分とする被膜を形成
せんとするものである。
かかるプラズマ気相法により形成した炭素はそのエネル
ギバンド巾が２．３ｅＶ以上代表的には３ｅＶを有する
絶縁体でありかつその熱伝導率は２．５以上代表的には
５．０（Ｗ／ｃＩｎｄｅｇ）とダイヤモンドの６゜６０
（Ｗ／ ＣＩＣｌｌ１ｄｅに近いきわめてすぐれた高い
値を有する。
ギバンド巾が２．３ｅＶ以上代表的には３ｅＶを有する
絶縁体でありかつその熱伝導率は２．５以上代表的には
５．０（Ｗ／ｃＩｎｄｅｇ）とダイヤモンドの６゜６０
（Ｗ／ ＣＩＣｌｌ１ｄｅに近いきわめてすぐれた高い
値を有する。
さらにビッカース硬度４５００ｋｇ／ｍｍ２以上代表的
には６５（ｌｏｋｇ／ｍｍ２というダイヤモンド類似の
硬さを有するきわめてすぐれた特性を見出しかかる特性
をサーマルヘッドに適用してずぐれた耐摩耗性、感熱高
速応答性を有せしめたものである。
には６５（ｌｏｋｇ／ｍｍ２というダイヤモンド類似の
硬さを有するきわめてすぐれた特性を見出しかかる特性
をサーマルヘッドに適用してずぐれた耐摩耗性、感熱高
速応答性を有せしめたものである。
さらに本発明はかかるＡＳまたはＳＡＳの４５０°Ｃ以
下で作られた炭素被膜中に■価またはＶ価の不純物であ
るホウ素またはリンを０．１〜３モル％の濃度に添加す
ると、１０−” 〜１Ｏ−ｂ（０ｃｍ）−’の電気伝導
度を有せしめることができる。そのためこの場合は発熱
素子として用い、さらにその機械的特質により耐摩耗層
を必ずしも形成させる必要がない等の特性を有せしめる
ことができるという他の特徴を有する。
下で作られた炭素被膜中に■価またはＶ価の不純物であ
るホウ素またはリンを０．１〜３モル％の濃度に添加す
ると、１０−” 〜１Ｏ−ｂ（０ｃｍ）−’の電気伝導
度を有せしめることができる。そのためこの場合は発熱
素子として用い、さらにその機械的特質により耐摩耗層
を必ずしも形成させる必要がない等の特性を有せしめる
ことができるという他の特徴を有する。
本発明はさらに耐摩耗層を減圧状態のプラズマ気相法に
用いるため、発熱層の側部に対しても上面と同様の厚さ
で保護することができる。そのためこれまでスパッタ法
、常圧気相法等で作られた場合、この側面をおおうため
に結果として耐摩耗層を上面の厚さ２μｍ以上（側面の
厚さ０．２μｍ以上）を必要とした。しかし本発明にお
いては上面も側面もほぼ同じ厚さに形成可能なため、そ
の厚さは０．１〜０．３μｍあれば十分であり、結果と
して厚さが約１／１０になったため、さらに感熱の応答
速度を向上させることができるようになった。
用いるため、発熱層の側部に対しても上面と同様の厚さ
で保護することができる。そのためこれまでスパッタ法
、常圧気相法等で作られた場合、この側面をおおうため
に結果として耐摩耗層を上面の厚さ２μｍ以上（側面の
厚さ０．２μｍ以上）を必要とした。しかし本発明にお
いては上面も側面もほぼ同じ厚さに形成可能なため、そ
の厚さは０．１〜０．３μｍあれば十分であり、結果と
して厚さが約１／１０になったため、さらに感熱の応答
速度を向上させることができるようになった。
本発明において反応性気体は炭化水素例えばアセチレン
（Ｃ２Ｈ２） 、メタン系炭化水素（Ｃ，、Ｈ２，、。
（Ｃ２Ｈ２） 、メタン系炭化水素（Ｃ，、Ｈ２，、。
２）等の気体または珪素を一部に含んだ場合はテトラエ
チルシラン’ （（ＣＨｚ） ４Ｓ＋ ） 、テトラエ
チルシラン（（Ｃｚｌ（ｓ） ａｓｉ）等を用いてもよ
い。前者にあっては炭素に水素が３０モル％以下特にＳ
ＡＳとすると０．０１〜５モル％と低く存在しつつも炭
素同志の共有結合が強くダイヤモンドと類似の物性を有
していた。また後者にあっては水素が０．０１〜２０モ
ル％を含み、さらに珪素を炭素の１／３〜・１／４含む
いわゆる炭素過剰の炭化珪素であり、主成分を炭素とし
ている絶縁性材料（光学的エネルギバンド巾Ｅｇ＞２．
３ｅＶ代表的には３．０ｅＶ）であった。
チルシラン’ （（ＣＨｚ） ４Ｓ＋ ） 、テトラエ
チルシラン（（Ｃｚｌ（ｓ） ａｓｉ）等を用いてもよ
い。前者にあっては炭素に水素が３０モル％以下特にＳ
ＡＳとすると０．０１〜５モル％と低く存在しつつも炭
素同志の共有結合が強くダイヤモンドと類似の物性を有
していた。また後者にあっては水素が０．０１〜２０モ
ル％を含み、さらに珪素を炭素の１／３〜・１／４含む
いわゆる炭素過剰の炭化珪素であり、主成分を炭素とし
ている絶縁性材料（光学的エネルギバンド巾Ｅｇ＞２．
３ｅＶ代表的には３．０ｅＶ）であった。
以下に図面に従って実施例を示す。
本実施例では本発明の応用例としてサーマルヘッドに用
いた場合を示す。
いた場合を示す。
実施例１
第１図は本発明に用いられたサーマルヘッドプリンタの
たて断面図を示す。第１図（Ｂ）は、第１図（Ａ）のＡ
−Ａ’の断面図を示す。（Ｃ）はＢ−Ｂ’の断面図を示
す。
たて断面図を示す。第１図（Ｂ）は、第１図（Ａ）のＡ
−Ａ’の断面図を示す。（Ｃ）はＢ−Ｂ’の断面図を示
す。
図面において基板特にセラミック基板上にグレイズされ
たガラス層（２）、発熱体層（３）、電極（４）、耐摩
耗層（５）が積層して設けられている。また第１図（Ｃ
）に示す如く、感熱紙がこすられる部分は発熱層（３）
上に接して耐摩耗層（５）が設けられている。
たガラス層（２）、発熱体層（３）、電極（４）、耐摩
耗層（５）が積層して設けられている。また第１図（Ｃ
）に示す如く、感熱紙がこすられる部分は発熱層（３）
上に接して耐摩耗層（５）が設けられている。
本発明はこの耐摩耗層（５）を炭素または炭素を主成分
とした材料とし、この材料をプラズマ気相法により形成
するため、第１図（Ｂ）、（Ｃ）に示す如（、発熱体層
の側部の厚さが発熱体層上の厚さを概略一致させること
ができるという特徴を有する。
とした材料とし、この材料をプラズマ気相法により形成
するため、第１図（Ｂ）、（Ｃ）に示す如（、発熱体層
の側部の厚さが発熱体層上の厚さを概略一致させること
ができるという特徴を有する。
これは減圧下（０，０１〜１０ｔｏｒｒ）であり、反応
性気体の平均自由行程が長くなり気相法を行うに際して
も側辺へのまわりごみが大きいためである。
性気体の平均自由行程が長くなり気相法を行うに際して
も側辺へのまわりごみが大きいためである。
加えてプラズマ化し反応性気体同志に大きな運動エネル
ギを与えて互いに衝突させ、四方大力への飛翔を促して
いることにある。
ギを与えて互いに衝突させ、四方大力への飛翔を促して
いることにある。
耐摩耗層に関しては、以下の如くにして作製した。すな
わち被形成面を有する基板を反応容器内に封入しこの反
応容器を１Ｏ−３ｔｏｒｒまでに真空引きをするととも
に、この基板を加熱炉により１００〜４５０″Ｃ好まし
くは２００〜３５０°Ｃ例えば３００°Ｃに加熱した。
わち被形成面を有する基板を反応容器内に封入しこの反
応容器を１Ｏ−３ｔｏｒｒまでに真空引きをするととも
に、この基板を加熱炉により１００〜４５０″Ｃ好まし
くは２００〜３５０°Ｃ例えば３００°Ｃに加熱した。
この後この雰囲気中に水素へリュームを導入し、１０−
２〜１０ｔｏｒｒにした後誘導方式または容量結合方式
により電磁エネルギを加えた。例えば加える。電気エネ
ルギの周波数は１３．５６ＭＨｚ、出力は５０〜５００
Ｗとし、その実質的な電極間隙は１５〜１５０Ωとなが
くした。それはプラズマ化した時の反応性気体である炭
素はきわめて安定な材料であるため各元素または炭素が
会合した会合分子に対し高いエネルギを与え炭素同志互
いに共有結合をさせるためである。形成された被膜に関
して出力が５０〜１５０ Ｗを加えた時は＾Ｓが２５０
〜５００Ｗを加えた時はＳＡＳが、その中間ではそれら
が混合した構造が電子線回折では観察された。
２〜１０ｔｏｒｒにした後誘導方式または容量結合方式
により電磁エネルギを加えた。例えば加える。電気エネ
ルギの周波数は１３．５６ＭＨｚ、出力は５０〜５００
Ｗとし、その実質的な電極間隙は１５〜１５０Ωとなが
くした。それはプラズマ化した時の反応性気体である炭
素はきわめて安定な材料であるため各元素または炭素が
会合した会合分子に対し高いエネルギを与え炭素同志互
いに共有結合をさせるためである。形成された被膜に関
して出力が５０〜１５０ Ｗを加えた時は＾Ｓが２５０
〜５００Ｗを加えた時はＳＡＳが、その中間ではそれら
が混合した構造が電子線回折では観察された。
さらにこのプラズマ化した雰囲気に対し、炭化物気体例
えばメチタンまたはプロパンを導入した。
えばメチタンまたはプロパンを導入した。
するとこの反応性気体が脱水素化し、炭素の結合が互い
に共有結合し合って、被形成面に炭素被膜を形成させる
ことができた。
に共有結合し合って、被形成面に炭素被膜を形成させる
ことができた。
基板の温度が１００〜２００°Ｃにては、硬度が若干低
く、また基板への密着性が必ずしも好ましいものではな
かったが、２００°Ｃ以上特に２５０〜３５０°Ｃにお
いては、きわめて安定な強い被形成面への密着性を有し
ていた。
く、また基板への密着性が必ずしも好ましいものではな
かったが、２００°Ｃ以上特に２５０〜３５０°Ｃにお
いては、きわめて安定な強い被形成面への密着性を有し
ていた。
加熱処理は４５０°Ｃ以上にすると、基板との熱膨張係
数の差によりストレスが内在してしまい問題があり、２
５０〜４５０°Ｃで形成された被膜が理想的な耐摩耗材
料であった。
数の差によりストレスが内在してしまい問題があり、２
５０〜４５０°Ｃで形成された被膜が理想的な耐摩耗材
料であった。
出発物質をＴＭＳ（（ＣＨｚ）４Ｓｉ） 、ＴＢＳ（（
ＣＪ６）ａＳｉ ）を用いると、形成された被膜には珪
素が１５〜３０原子％含まれる炭素を主成分とする被膜
であった。
ＣＪ６）ａＳｉ ）を用いると、形成された被膜には珪
素が１５〜３０原子％含まれる炭素を主成分とする被膜
であった。
これでも炭素のみと同様の硬度があった。熱伝導度は炭
素のみが５Ｗ／ｃｍｄｅｇであったが２〜３Ｗ／ｃｍｄ
ｅｇと少なかった。
素のみが５Ｗ／ｃｍｄｅｇであったが２〜３Ｗ／ｃｍｄ
ｅｇと少なかった。
以上の如くにして形成された炭素被膜は０．０５〜０．
２μｍの厚さすなわち従来の１１５〜１／１０の薄さで
あっても１０５時間の使用に耐える耐摩耗性を有してい
た。
２μｍの厚さすなわち従来の１１５〜１／１０の薄さで
あっても１０５時間の使用に耐える耐摩耗性を有してい
た。
実施例２
この実施例は実施例１と同様の硬度のサーマルヘッドを
実施例１と同様のプラズマ気相法を用いて発熱体層を形
成させた場合である。
実施例１と同様のプラズマ気相法を用いて発熱体層を形
成させた場合である。
その製造は実施例１と同様の条件のプラズマ気相法とし
た。しかし形成される被膜が導電性（抵抗性）または半
導体性であることを必要とするため、形成された被膜は
■価または７価の不純物例えばホウ素またはリンを添加
例えば不純物気体／珪化物気体−０，０１％以下に添加
したΔＳまたはＳＡＳの珪素被膜またばかかる不純物を
不純物気体／炭化物気体−０，０１〜３％に添加した抵
抗性または半導体性の炭素を主成分とする被膜を形成せ
しめた。
た。しかし形成される被膜が導電性（抵抗性）または半
導体性であることを必要とするため、形成された被膜は
■価または７価の不純物例えばホウ素またはリンを添加
例えば不純物気体／珪化物気体−０，０１％以下に添加
したΔＳまたはＳＡＳの珪素被膜またばかかる不純物を
不純物気体／炭化物気体−０，０１〜３％に添加した抵
抗性または半導体性の炭素を主成分とする被膜を形成せ
しめた。
すなわち前者の珪素被膜に関しては、出発物質をシラン
（Ｓｉｎｇ２．、。２ｎ≧１）四フッ化珪素を用い、同
様の１００〜４５０°Ｃ例えば２００〜３５０ ’Ｃに
て形成させた。高周波エネルギは１３．５６ＭＨｚを１
０〜５０Ｗとして、ＡＳ、または５０〜２００ Ｗとし
てＳＡＳを形成させた。■価の不純物は例えばホウ素を
Ｂ２Ｈ６用いて、また７価の不純物は例えばリンをＰＨ
，を用いて前記した比の如く微少なドープまたはノンド
ープをして用いた。形成された被膜中に水素が２０モル
％以下に含有したが発熱させることによりそれらは外部
に放出されてしまった。
（Ｓｉｎｇ２．、。２ｎ≧１）四フッ化珪素を用い、同
様の１００〜４５０°Ｃ例えば２００〜３５０ ’Ｃに
て形成させた。高周波エネルギは１３．５６ＭＨｚを１
０〜５０Ｗとして、ＡＳ、または５０〜２００ Ｗとし
てＳＡＳを形成させた。■価の不純物は例えばホウ素を
Ｂ２Ｈ６用いて、また７価の不純物は例えばリンをＰＨ
，を用いて前記した比の如く微少なドープまたはノンド
ープをして用いた。形成された被膜中に水素が２０モル
％以下に含有したが発熱させることによりそれらは外部
に放出されてしまった。
また炭素においては、実施例１と同様のアセチレンを用
いた。ここに３２１＋６／Ｃ２Ｉ（ｚ＝ｏ、０１〜３％
、ＰＴｏ ／ Ｃ２Ｈ２＝０．０１〜３％として形成さ
せた。その結果形成された被膜の電気伝導度は１０−８
〜１０−’（Ωｃ＋ｎ）−’が得られた。 以上の説明
より明らかな如く、本発明はその基本思想としてプラズ
マ気相法を用いるため、基板温度が１００〜４５０°Ｃ
代表的には２５０〜４００°Ｃ特に３００°Ｃという従
来の被膜形成方法で考えるならば低い温度で可能である
。特に５００ ’Ｃ以下であることは基板材料としてガ
ラスを用いる時その熱膨張の歪に対しきわめてこれを少
なくし、従来の高温処理による基板のそり等の大きな欠
点を防ぐことができた。そのためこれまでのザーマルプ
リンタの発熱部が１ ｍｍあたり６本しか作れなかった
が、これを２４本にまで高めることができるようになっ
た。
いた。ここに３２１＋６／Ｃ２Ｉ（ｚ＝ｏ、０１〜３％
、ＰＴｏ ／ Ｃ２Ｈ２＝０．０１〜３％として形成さ
せた。その結果形成された被膜の電気伝導度は１０−８
〜１０−’（Ωｃ＋ｎ）−’が得られた。 以上の説明
より明らかな如く、本発明はその基本思想としてプラズ
マ気相法を用いるため、基板温度が１００〜４５０°Ｃ
代表的には２５０〜４００°Ｃ特に３００°Ｃという従
来の被膜形成方法で考えるならば低い温度で可能である
。特に５００ ’Ｃ以下であることは基板材料としてガ
ラスを用いる時その熱膨張の歪に対しきわめてこれを少
なくし、従来の高温処理による基板のそり等の大きな欠
点を防ぐことができた。そのためこれまでのザーマルプ
リンタの発熱部が１ ｍｍあたり６本しか作れなかった
が、これを２４本にまで高めることができるようになっ
た。
以上の説明より明らかな如く、本発明はそのエネルギバ
ンド巾２．ＯｅＶ以上代表的には２．５〜３ｅＶを有す
る絶縁性の透光性炭素を耐摩耗性材料として用いたこと
、さらに炭素または炭素を主成分とする抵抗体または半
導体を発熱体層として用いたことを特徴としている。そ
のために本発明はプラズマ気相法によりその一方または
双方を形成せしめ、従来の気相法で形成された温度より
も３００〜５００°Ｃも低い５００°Ｃ以下の温度で作
ることができ基板材料の選定に大きな自由度を得、低価
格化にきわめてすぐれた特徴を有していた。
ンド巾２．ＯｅＶ以上代表的には２．５〜３ｅＶを有す
る絶縁性の透光性炭素を耐摩耗性材料として用いたこと
、さらに炭素または炭素を主成分とする抵抗体または半
導体を発熱体層として用いたことを特徴としている。そ
のために本発明はプラズマ気相法によりその一方または
双方を形成せしめ、従来の気相法で形成された温度より
も３００〜５００°Ｃも低い５００°Ｃ以下の温度で作
ることができ基板材料の選定に大きな自由度を得、低価
格化にきわめてすぐれた特徴を有していた。
本発明の方法をサーマルヘッドに応用した場合サーマル
ヘッドの発熱体層上面と側面の厚さをほぼ同じ厚さに形
成できるため従来方法のようにその厚さの１番薄い部分
の厚さを必要量以上にすると、逆に厚く形成される部分
はその１０倍も厚くなるということがない。
ヘッドの発熱体層上面と側面の厚さをほぼ同じ厚さに形
成できるため従来方法のようにその厚さの１番薄い部分
の厚さを必要量以上にすると、逆に厚く形成される部分
はその１０倍も厚くなるということがない。
また、上面と側面をおおった場合、基板と発熱体層の密
着力を高めるという効果を持つ。
着力を高めるという効果を持つ。
本発明はプラズマ気相法を主として記した。しかしかか
る耐摩耗性が得られる限りにおいてイオンブレーティン
グその他のプラズマまたはレーザ等の電磁エネルギ、光
エネルギを用いてもよい。
る耐摩耗性が得られる限りにおいてイオンブレーティン
グその他のプラズマまたはレーザ等の電磁エネルギ、光
エネルギを用いてもよい。
本発明の実施例においての第１図の構造はその一例を示
したもので、発熱体層を単結晶としてトランジスタ構造
であってもよく、その他シリコンメサ構造、プレナー構
造等に用いることができる。
したもので、発熱体層を単結晶としてトランジスタ構造
であってもよく、その他シリコンメサ構造、プレナー構
造等に用いることができる。
第１図は本発明のサーマルプリンタのたて断面図を示す
。
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、珪素又は炭素を主成分とする被形成面上に形成され
たダイヤモンド類似の炭素又は炭素を主成分とする炭素
被膜。 ２、特許請求の範囲第１項において前記炭素被膜は４５
００Ｋｇ／ｍｍ＾２以上の硬度を有することを特徴とす
る炭素被膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22938687A JPS6379972A (ja) | 1987-09-12 | 1987-09-12 | 炭素被膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22938687A JPS6379972A (ja) | 1987-09-12 | 1987-09-12 | 炭素被膜 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56140653A Division JPS5842472A (ja) | 1981-09-07 | 1981-09-07 | サ−マルヘツド |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1699390A Division JPH02238957A (ja) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | サーマルヘッド |
| JP2200074A Division JPH03205161A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | サーマルヘッド |
| JP5093787A Division JP2592392B2 (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 珪素を含む炭素被膜の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379972A true JPS6379972A (ja) | 1988-04-09 |
| JPH0428785B2 JPH0428785B2 (ja) | 1992-05-15 |
Family
ID=16891376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22938687A Granted JPS6379972A (ja) | 1987-09-12 | 1987-09-12 | 炭素被膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6379972A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01283838A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| CN100404270C (zh) * | 2005-05-31 | 2008-07-23 | 哈尔滨工业大学 | 热敏打印头的非晶金刚石耐磨保护层及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328576A (en) * | 1976-08-13 | 1978-03-16 | Nat Res Dev | Surface coating process with cargonaceous material and apparatus therefor |
| JPS5535301U (ja) * | 1978-04-19 | 1980-03-06 | ||
| JPS566920A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-24 | Philips Nv | Dry lubricating bearing |
| JPS57111220A (en) * | 1980-08-21 | 1982-07-10 | Nat Res Dev | Carbon layer coating method |
| JPS6153955A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-18 | 松下電工株式会社 | エア−コレクタの取付構造 |
-
1987
- 1987-09-12 JP JP22938687A patent/JPS6379972A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5328576A (en) * | 1976-08-13 | 1978-03-16 | Nat Res Dev | Surface coating process with cargonaceous material and apparatus therefor |
| JPS5535301U (ja) * | 1978-04-19 | 1980-03-06 | ||
| JPS566920A (en) * | 1979-06-28 | 1981-01-24 | Philips Nv | Dry lubricating bearing |
| JPS57111220A (en) * | 1980-08-21 | 1982-07-10 | Nat Res Dev | Carbon layer coating method |
| JPS6153955A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-18 | 松下電工株式会社 | エア−コレクタの取付構造 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01283838A (ja) * | 1988-05-10 | 1989-11-15 | Toshiba Corp | 半導体装置 |
| CN100404270C (zh) * | 2005-05-31 | 2008-07-23 | 哈尔滨工业大学 | 热敏打印头的非晶金刚石耐磨保护层及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0428785B2 (ja) | 1992-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6153955B2 (ja) | ||
| US6207281B1 (en) | Electrostatic-erasing abrasion-proof coating and method for forming the same | |
| US5227196A (en) | Method of forming a carbon film on a substrate made of an oxide material | |
| JPS6241476B2 (ja) | ||
| JPH1192934A (ja) | 硬質炭素厚膜及びその製造方法 | |
| US6224952B1 (en) | Electrostatic-erasing abrasion-proof coating and method for forming the same | |
| JPS6379972A (ja) | 炭素被膜 | |
| JP2592392B2 (ja) | 珪素を含む炭素被膜の作製方法 | |
| JP2673766B2 (ja) | 炭素を主成分とする材料の作製方法 | |
| JP3197545B2 (ja) | 炭素被膜 | |
| JPS6378761A (ja) | サーマルヘッド作成方法 | |
| JPH02238957A (ja) | サーマルヘッド | |
| JP3072893B2 (ja) | 炭素被膜 | |
| JP3197889B2 (ja) | 炭素膜の作製方法 | |
| JPS63145776A (ja) | 被膜作成方法 | |
| JP3005604B2 (ja) | 炭素被膜の作製方法 | |
| JPH03205161A (ja) | サーマルヘッド | |
| JPS6372559A (ja) | サーマルヘッド | |
| JP2879088B2 (ja) | サ−マルヘッド | |
| JP2000144425A (ja) | ヘッド | |
| Harms et al. | Elastic and anelastic properties, internal stress and thermal expansion coefficient of cubic boron nitride films on silicon | |
| JPH06340976A (ja) | 炭素の作製方法 | |
| Lee et al. | Effect of gas composition and bias voltage on the structure and properties of a‐C: H/SiO2 nanocomposite thin films prepared by plasma‐enhanced chemical‐vapor deposition | |
| JP2775263B2 (ja) | 炭素膜で覆われた部材 | |
| JPH07132631A (ja) | サ−マルヘッド |