KR100852329B1 - 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법이 공개된다. 상기 제조법은, (a) 기재를 반응 챔버에 고정시키고; (b) 반응 챔버의 압력을 10-6 torr 이하로 펌핑하고; (c) 탄소-함유 기체를 반응 챔버에 유입시키고; 그리고 (d) 흑연 타겟을 스퍼터링(sputtering)하여 유사 다이아몬드 탄소 필름을 기재 위에 증착하는 단계로 이루어진다. 상기 증착된 DLC 필름은 플레이크 형태로 되어있다. 상기 기재에 증착된 DLC 필름의 외관은 장미 모양이다. 또한, 상기 증착된 DLC 필름의 높이는 수 마이크로미터이고, 두께는 수 나노미터이다. 상기 증착된 플레이크 형태의 DLC 필름의 측면 비율이 높이 때문에 상기 증착된 DLC 필름은 전계 방출을 증가시킬 수 있다.
유사 다이아몬드 탄소 필름, 기재, 플레이크 형태, 스퍼터링 공정, 전계 방출, 흑연 타겟, 탄화수소, 반응 챔버, 전도층

Description

유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법{Method for Manufacturing Diamond-Like Carbon Film}
제1도는 본 발명의 바람직한 구체예에 있어서 유사 다이아몬드 탄소 필름을 제조하기 위한 스퍼터링 반응 챔버(100)의 개략도이다.
제2a도는 본 발명의 바람직한 구체예에 있어서 기재 위에 유사 다이아몬드 탄소 필름이 형성되어 있는 상기 기재의 상부면을 나타내는 SEM 사진이다.
제2b도는 본 발명의 바람직한 구체예에 있어서 기재 위에 유사 다이아몬드 탄소 필름이 형성되어 있는 상기 기재의 측면을 나타내는 SEM 사진이다.
제2c도는 본 발명의 바람직한 구체예에 따라 제조된 박리되어 기재의 상부면 위에 형성된 유사 다이아몬드 탄소 필름의 SEM 사진이다.
제3도는 실시예 2 내지 6에 따라 제조된 유사 다이아몬드 탄소 필름의 Raman 스펙트럼이다.
* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *
1 : 기재 11 : 스테이지
12 : 타겟 13 : 전력공급장치
100 : 반응 챔버 A, B, C : 기체공급장치
발명의 분야
본 발명은 유사 다이아몬드 탄소 필름을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 기재(基材: substrate) 표면 위에 필름을 스퍼터링(sputtering)하고 성장시킴으로서 유사 다이아몬드 탄소 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
발명의 배경
전계 방출 디스플레이(field emission display)의 최근 연구는 이 분야에서 잘 알려진 전자 방출 성분들의 금속 팁(metal tips) 제조시의 어려움과 짧은 수명 때문에 탄소계 재료에 초점을 맞추고 있다. 탄소계 재료는 화학적 안정성, 전도도, 또 낮은 전자 친화력을 갖기 때문에 최근에 연구개발의 대상으로 이용되고 있다. 이와 관련된 탄소계 재료로는 비정형 탄소 필름, 다이아몬드 필름, 유사 다이아몬드 탄소 필름, 및 탄소 나노튜브 등이 있다.
탄소계 재료의 높은 측면 비율로 인하여, 탄소 나노튜브는 현재 전계 방출 전자 물질로서 각광받게 하는 낮은 턴온 전압(turn-on voltage)과 높은 방출 전류 밀도와 같은 적합한 전계 방출 증가 요소를 가지고 있다. 그러나, 탄소 나노튜브가 일련의 공정과 응용분야에 사용되어질 경우, 탄소 나노튜브는 적합한 페이스트상에 고르게 분산되기 어렵기 때문에 전류가 불규칙하게 분배되고 수명이 짧아진다. 그리하여, 탄소 나노튜브는 전계 방출에 있어서 안정성을 증가시키기 위해서 표면 수정이 이루어져야 한다. 유사 다이아몬드 탄소는 SP3 3차원 구조와 SP2 평면 구조를 가진 비정형 탄소를 주성분으로 하여 이루어져 있다. SP3 구조는 낮은 전자 친화력과 높은 기계적 물성을 가지고 있고, SP2 구조는 높은 전도성을 가지고 있기 때문에, 상기 두 종류의 구조로 이루어진 유사 다이아몬드 물질은 낮은 전자 친화력과 높은 전도성을 동시에 갖는다.
비록 유사 다이아몬드 탄소는 낮은 전자 친화력의 장점이 있기는 하나, 선행 기술의 다이아몬드 탄소의 전자 방출력은 미세한 차이는 있기는 하나 여전히 탄소 나노튜브의 전자 방출력보다 낮다. 이것은 본 기술 분야에서 알려진 유사 다이아몬드 탄소 구조가 탄소 나노튜브가 가지는 높은 측면 비율을 가지고 있지 않기 때문이다. 유사 다이아몬드 탄소 필름은 대만특허번호 제00444232호에 공개되어 있으나, 그 구조는 전자 방출에 사용되는 팁 위에 유사 다이아몬드 탄소 필름을 형성함으로서 이루어진다; 또한 대만특허번호 제00420723호는 유사 다이아몬드 탄소 필름을 형성하기 위하여 플라즈마 화학증기증착법(PECVD)을 사용하는 방법을 공개하고 있다.
그리하여, 유사 다이아몬드 탄소 필름을 제조하기 위한 방법이 요구된다. 유 사 다이아몬드 필름은 높은 측면 비율의 구조와 낮은 전자 친화력을 가지고 있기 때문에 전자 방출을 위한 좋은 재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 목적은 유사 다이아몬드 탄소 필름이 기재에 직접적으로 형성될 수 있어 공정을 촉진하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 전자 방출 분야에 사용될 수 있는, 높은 측면 비율을 가진 플레이크 형태의 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 (a) 반응 챔버에 기재를 고정시키고; (b) 상기 반응 챔버의 압력을 10-6 torr 이하로 펌핑하고; (c) 상기 반응 챔버 안으로 최소한 한 종류의 탄소-함유 기체를 유입시키고; 그리고 (d) 흑연 타겟을 스퍼터링하여 기재 위에 유사 다이아몬드 탄소 필름을 증착하는 단계로 이루어진 유사 다이아몬드 탄소 필 름을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 상기 증착된 DLC 필름은 플레이크(flake) 형태로 이루어져 있다. 상기 유사 다이아몬드 필름의 플레이크 형태는 장미 모양으로 기재 표면 위에 형성된다.
또한 본 발명의 플레이크 형태의 수평 높이는 바람직하게는 0.5 ㎛에서 5.0 ㎛, 보다 바람직하게는 0.9 ㎛에서 2.0 ㎛의 마이크로미터 범위이다. 본 발명의 플레이크 형태의 구조의 두께는 바람직하게는 0.005 ㎛에서 0.1 ㎛, 보다 바람직하게는 0.005 ㎛에서 0.05 ㎛의 마이크로미터 범위이다.
그러므로, 본 발명의 방법에 따라 제조된 유사 다이아몬드 탄소 필름은 높은 측면 비율과 낮은 전자 친화력을 가지고 있어, 좋은 전자 방출 재료가 된다. 또한, RF 스퍼터링(RF sputtering)은 유사 다이아몬드 탄소 필름을 증착시키는데 사용되어, 넓은 면적의 공정을 가능하게 하고 비용과 시간을 절감하게 하여준다.
(c) 단계에서 도입된 기체는 수소, 불활성 기체, 또는 이들의 혼합기체를 선택적으로 포함할 수 있으며, 상기 불활성 기체는 스퍼터링에서 사용되는 임의의 기체로서 이온화된 기체의 반응 환경을 제공하기 위해서 바람직하게는 아르곤과 질소가 사용된다. 또한, 유입되는 탄소-함유 기체는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 탄소원으로써 바람직하게는 메탄, 아세틸렌 등과 같은 탄화수소 기체가 사용될 수 있다.
상기 언급된 기체의 공급에 어떠한 제약이 있는 것은 아니고, 상기 반응 챔버에 유입되는 상기 기체의 양과 농도는 공정 요건과 유사 다이아몬드 탄소 필름의 적합한 구조에 따라 조절가능하다. 본 발명의 구체예의 결과에 따르면, 상기 유입 된 기체의 수소의 농도가 높을수록 플레이크 형태의 구조는 엉성하고 밀도가 낮아진다. 반면에, 상기 유입된 기체 가운데 수소의 양이 낮을수록 플레이크 형태의 구조는 조밀해지고 밀도가 높아진다. 본 발명의 제조방법에 있어서, 플레이크 형태의 구조를 가지는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조에 사용되는 기체는 바람직하게는 불활성 기체, 탄소-함유 기체 및 수소의 혼합물이다. 바람직하게는, 불활성 기체: 탄소-함유 기체: 산소의 비율은 5-20: 1-10: 0-10이고, 보다 바람직하게는 8-16: 4-8: 2-8이다.
본 발명의 (d) 단계의 스퍼터링 공정 이전에, 상기 기재의 표면 위에 유사 다이아몬드 탄소 필름을 증착하기 위해서 상기 기재를 350℃에서 600℃로 가열하는 것이 바람직하다. 물론, 가열온도에 어떠한 제약이 있는 것은 아니나 가능하면 350℃에서 600℃, 더욱 바람직하게는 400℃에서 500℃이다. 또한, 스퍼터링 공정시에 전력에 어떠한 제약이 있는 것은 아니나, 바람직하게는 200 와트, 그리고 더욱 바람직하게는 150 와트 이하이다. 더불어, 반응 챔버에 기체를 유입하고 스퍼터링 공정 이전에 반응 챔버의 압력은 10-5 torr 압력 이하, 더 바람직하게는 10-6 torr 압력 이하이어야 하고, 스퍼터링 공정시에는 1×10-3에서 20×10-3 torr 범위의 압력이 바람직하다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 플레이크 형태의 구조를 가지는 유사 다이아몬드 탄소 필름은 낮은 전력과 저온 스퍼터링 공정에 의해서 기재의 표면에 직접 형성되어질 수 있고, 여기서 상기 플레이크 형태의 구조는 장미 모양으로 기재 표 면에 형성되고 높은 측면 비율을 갖는다. 온도, 스퍼터링시 반응 환경의 압력, 그리고 전력과 같은 스퍼터링 공정 요소들은 공정의 필요에 따라 조절될 수 있다.
본 발명의 유사 다이아몬드 탄소 필름을 제조하는 방법은 크게 탄소-함유 기체 유입, 플라즈마에 의한 탄소원자의 기체화, 및 가열된 기재 위에 플레이크 형태의 구조를 갖는 유사 다이아몬드 탄소 필름을 형성하는 단계를 거쳐 진행된다.
유사 다이아몬드 탄소 필름의 플레이크 형태의 구조에 어떠한 특별한 제약이 있는 것은 아니나, 조각(strips) 혹은 휘어진 조각(curved-strips) 형태가 바람직하다. 플레이크 형태 구조의 주요 특징은 높은 측면 비율이다. 따라서, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 유사 다이아몬드 탄소 필름은 냉음극 전자 방출(cold-cathode emission)을 가능하게 하는 전계 방출 증가 요소를 가진다.
상기 기재 재료에 어떠한 제약이 있는 것은 아니나, 반도체나 유리가 바람직하다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 유사 다이아몬드 필름의 적용을 확대하기 위해서, 본 발명의 기재 표면은 선택적으로 부가적인 전도층으로 구성될 수 있는데, 상기 전도층은 상기 기재와 유사 다이아몬드 필름 사이에 위치한다. 상기 전도층 재료는 통상적으로 사용되는 재료이나, 산화주석, 산화아연, 산화 주석 아연, 금속 혹은 합금이 바람직하다.
바람직한 구체예에 있어서, 본 발명에서 사용되는 기재는 유리이고, 여기서 유리 기재의 표면은 플레이크 형태의 구조를 가진 유사 다이아몬드 탄소 필름이 상부에 형성된 전도층으로 코팅되어 있다. 그로 인하여, 본 발명의 유사 다이아몬드 탄소 필름이 전자 방출에 활용되게 하면서, 전위가 상기 전도층을 통하여 플레이크 형태의 구조를 가진 유사 다이아몬드 탄소 필름에 적용될 수 있다.
다른 바람직한 구체예에 있어서, 기재 재료는 반도체인데; 이는 상기 재료 그 자체가 전도성을 띠고, 플레이크 형태의 구조를 가진 상기 유사 다이아몬드 탄소 필름이 상기 기재 위에 형성되어 전자 방출의 요소로서 작용하기 때문이다.
본 분야에서 잘 알려진 탄소 나노튜브와 비교하여 보면, 본 발명에서 있어 마이크로미터의 구조를 가진 유사 다이아몬드 탄소 공정의 온도는 낮고, 그리고 기재 표면 위에 직접적으로 증착시킬 수 있어서 상기 공정이 촉진된다. 또한, 본 발명의 유사 다이아몬드 탄소의 플레이크 형태의 구조는 높은 측면 비율을 가지고 있어 높은 전계 방출 증가 요소를 가지고 있고, 전계 방출 구성자, 전계 방출 디스플레이, 혹은 평면광 인자와 같은 냉음극 전자 방출 인자와 같은 전자 방출의 다양한 분야에 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 목적들과 이점, 그리로 새로운 특징 등은 첨부된 도면과 함께 하기 상세한 설명에서 보다 명확하게 이해될 것이다.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명
실시예 1
본 발명의 바람직한 구체예의 유사 다이아몬드 탄소 필름 제조방법이 하기에 설명되어 있다. 도 1은 이 실시예에서 상기 유사 다이아몬드 탄소 필름을 제조하기 위한 스퍼터링 반응 챔버(100)의 개략도이다.
우선 기재(1)를 가열하기 위한 가열기, 기재(1)를 적재하기 위한 스테이지(11), 타겟(12)에 전력을 공급하기 위한 전력공급장치(13), 및 기체 공급을 위한 다수의 기체공급장치(A, B, C)로 구성된 반응 챔버(100)가 제공되어진다. 상기 유사 다이아몬드 탄소 필름을 제조하는 동안, 상기 기체 공급장치는 공정에서 요구되는 기체 조건에 따라 추가되거나 제거될 수 있고, 본 실시예에서 설명하는 구조에 제한되지 않는다는 점을 인식하여야 한다.
연속적으로, 상기 기재의 표면이 소제되고, 그리고 상기 기재(1)는 고정되기 위해서 반응 챔버(100)의 스테이지(11)에 적재된다. 본 실시예의 기재(1)는 반도체로 이루어진 실리콘 웨이퍼이다. 상기 반응 챔버(100)의 압력은 1×10-5 torr 이하로 펌핑되고, 기재(1)는 가열기에 의해 10에서 400℃로 가열된다.
그리고 기체공급장치(A, B, C)에 의해 기체가 공급되고, 반응 챔버(100) 안으로의 기체의 유입은 질량 흐름 제어기(도시되지 않음)에 의해 제어된다. 본 실시예의 기체공급장치(A, B, C)는 각각 아르곤, 메탄 및 수소의 공급원이다. 또한, 상기 세 가지 기체가 반응 챔버(100)에 유입될지 아닌지는 공정 조건에 따라 기체를 공급하는 a1, b1, c1에 의해 제어된다. 본 발명의 실시예에 있어서, 반응 챔버(100)에 유입되는 기체는 2 : 1 : 1 비율의 아르곤, 메탄, 및 수소이었다.
본 발명의 실시예에서, 반응 기체들이 반응 챔버(100)에 유입될 때, 반응 압력은 9×10-3 torr 정도로 조절된다. 물론, 스퍼터링 공정이 이루어지는 작업환경에서의 압력은 본 실시예에서 설명되는 것에 제한되지 않고, 공정의 필요에 따라 조 절될 수 있다.
그리고 스퍼터링 전단계는 RF 전력 200W로 흑연 타켓(12)에 30분 동안 이루어지고, 이로 인하여 상기 흑연 타겟(12)의 표면에 존재할 수 있는 이물질이 제거된다. 그 후, 실드(111)가 열리고, 기재(1)의 표면 위에 유사 다이아몬드 탄소 필름을 형성하기 위해서 70분 동안 기재(1)의 표면을 스퍼터링한다.
도 2a, 2b 및 2c를 참고할 때, 도 2a는 바람직한 구체예에 있어서 상기 표면 위에 유사 다이아몬드 탄소 필름이 형성된 상기 기재의 상부면을 나타내는 SEM 사진이다. 도 2b는 바람직한 실시예에 있어서 표면 위에 유사 다이아몬드 탄소 필름이 형성된 상기 기재의 측면을 나타내는 SEM 사진이다. 도 2c는 본 실시예에 있어서 박리된 후 상기 기재 상부면에 형성되어 제조되어진 유사 다이아몬드 탄소 필름의 SEM 사진이다.
도 2a 및 2b에서 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서 제조된 유사 다이아몬드 탄소 필름은 휘어진 혹은 긴 조각 형태이고, 상기 플레이크 형태의 구조는 3차원 장미 모양으로 기재(1)의 표면에 배열되는데, 여기에서 플레이크 형태의 구조의 평균 높이는 1 ㎛이었고, 각각의 플레이크의 평균 두께는 10 내지 20 ㎚ 이었고, 본 발명에서 강조되는 "고 측면 비율"을 가진 구조가 형성되었다. 도 2c에서, 형성된 유사 다이아몬드 탄소 필름이 박리되어 상기 기재에 놓여지면, 평균 두께는 10 내지 20 ㎚, 그리고 두께는 1 내지 3 ㎛이었다.
그러므로, 본 실시예에서 제조된 상기 유사 다이아몬드 탄소 필름은 높은 측면 비율을 가지고 있고, 상기 기재는 전도성 반도체 물질로 구성되고, 상기 필름은 전계 방출에 직접적으로 활용된다.
실시예 2 내지 6
실시예 2 내지 6은 기체 조건이 다른 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 유사 다이아몬드 탄소 필름 제조 방법으로 진행되었고, 다른 공정 변수들과 과정은 실시예 1과 유사하다. 다양한 비율로 유입되는 수소는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 플레이크 형태의 구조의 밀도를 제어하는 목적으로 활용되었다.
실시예 2 내지 6에서 사용된 기체의 비율은 표 1에 나열되어 있다.
아르곤 메탄 수소
실시예 2 8 8 8
실시예 3 10 5 5
실시예 4 10 5 2
실시예 5 16 8 0
실시예 6 16 4 0
도 3은 실시예 2 내지 6에서 제조된 유사 다이아몬드 탄소 필름의 Raman 스펙트럼이다. 도 3을 참고하여 보면, 본 발명에서 제조된 유사 다이아몬드 탄소 필름은 SP3 3차원과 SP2 평면 구조, 그리고 결과적으로 사면체 다이아몬드 구조의 1332 ㎝-1 흡수 최고점과 평면 흑연 구조의 1580 ㎝-1 흡수 최고점을 가지고 있다.
요약하면, 마이크로미터 범위의 플레이크 형태의 구조를 갖는 유사 다이아몬드 탄소 필름은 본 발명의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 마이크로미터 범위의 플레이크 형태 구조의 높은 측면 비율로 인하여, 상기 필름은 전계 방출에 적합한 재료로 사용될 수 있고, 그리고 전계 방출 구성자, 전계 방출 디스플레이, 혹은 평면 광원과 같은 냉음극 전자 방출에 활용될 수 있다.
비록 본 발명은 바람직한 구체예를 통해 설명되었지만, 하기의 본 발명의 특허청구범위를 벗어나지 않고 그 밖의 다른 변형이나 변경이 만들어질 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 반도체나 유리와 같은 기재 위에 높은 측면 비율을 가진 플레이크 형태의 유사 다이아몬드 탄소 필름을 직접적으로 형성함으로서 공정을 촉진하고 다양한 전자 방출 분야에 활용될 수 있는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법을 제공하는 효과를 갖는다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (19)

  1. (a) 반응 챔버 내에 기재를 고정시키고;
    (b) 상기 반응 챔버의 압력이 10-6 torr 이하가 되도록 펌핑하고;
    (c) 최소한 하나의 탄소-함유 기체를 상기 반응 챔버로 유입시키고; 그리고
    (d) 흑연 타겟을 스퍼터링하여 상기 기재 위에 유사 다이아몬드 탄소 필름을 증착하는;
    단계로 이루어지고,
    상기 (c) 단계에서 유입된 기체는 수소, 불활성 기체, 또는 이들의 혼합물을 더 포함하고,
    상기 불활성 기체, 탄소-함유 기체, 및 수소의 비율은 5∼20 : 1∼10 : 0∼10이고, 그리고
    상기 증착된 유사 다이아몬드 탄소 필름은 플레이크(flake) 형태이고, 상기 유사 다이아몬드 필름의 플레이크 형태의 구조는 상기 기재의 표면 위에 장미 모양으로 배열되는 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 유입되는 탄소-함유 기체는 탄화수소 기체인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 탄화수소 기체는 메탄 또는 아세틸렌인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 불활성 기체는 아르곤 기체인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, (d) 단계의 스퍼터링 공정 이전에 상기 기재를 350℃∼600℃로 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, (d) 단계의 스퍼터링 공정 이전에 상기 기재를 400℃∼550℃로 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기재의 재료는 반도체이거나 유리인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 플레이크 형태의 구조의 측면 높이는 0.5㎛∼5.0㎛인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 플레이크 형태의 구조의 측면 높이는 0.9㎛∼2.0㎛인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 플레이크 형태의 구조의 두께는 0.005㎛∼0.1㎛인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 플레이크 형태의 구조의 두께는 0.005㎛∼0.05㎛인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 플레이크 형태의 구조는 휜 조각(curved-strip) 형태이거나 긴 조각(long-strip) 형태인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 기재의 표면은 상기 기재와 유사 다이아몬드 필름 사이에 끼인 전도층을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 전도층의 재료는 산화주석, 산화아연, 산화주석아연, 금속 또는 합금인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  17. 제1항에 있어서, (d) 단계의 스퍼터링 공정에서의 전력은 75∼200W인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  18. 제1항에 있어서, (d) 단계의 스퍼터링 공정에서의 전력은 75∼150W인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
  19. 제1항에 있어서, 스퍼터링 공정 과정에서 상기 반응 챔버의 압력은 1×10-3∼20×10-3 torr인 것을 특징으로 하는 유사 다이아몬드 탄소 필름의 제조방법.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7968473B2 (en) * 2006-11-03 2011-06-28 Applied Materials, Inc. Low temperature process for depositing a high extinction coefficient non-peeling optical absorber for a scanning laser surface anneal of implanted dopants
CN101441972B (zh) * 2007-11-23 2011-01-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 场发射像素管
TWI363367B (en) 2007-12-26 2012-05-01 Tatung Co Composite field emission source and method of fabricating the same
TWI413148B (zh) * 2009-12-25 2013-10-21 Tatung Co 電子場發射源及其製作方法
US20120038975A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 Fluke Corporation Infrared imaging device with a coated optical lens
JP6311175B2 (ja) * 2014-09-17 2018-04-18 日本アイ・ティ・エフ株式会社 被覆膜とその製造方法およびpvd装置
WO2016042629A1 (ja) * 2014-09-17 2016-03-24 日本アイ・ティ・エフ株式会社 被覆膜とその製造方法およびpvd装置
US10745280B2 (en) * 2015-05-26 2020-08-18 Department Of Electronics And Information Technology (Deity) Compact thermal reactor for rapid growth of high quality carbon nanotubes (CNTs) produced by chemical process with low power consumption
CN107034440B (zh) * 2017-05-03 2019-09-17 马鞍山市卡迈特液压机械制造有限公司 一种复合类金刚石碳膜及其制备方法
JP6604559B2 (ja) * 2018-02-26 2019-11-13 日本アイ・ティ・エフ株式会社 被覆膜とその製造方法およびpvd装置
JP6707735B2 (ja) * 2018-03-29 2020-06-10 日本アイ・ティ・エフ株式会社 被覆膜とその製造方法およびpvd装置
CN110760814A (zh) * 2019-09-11 2020-02-07 江苏菲沃泰纳米科技有限公司 电子设备及其钢化加强膜和制备方法及应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6367722A (ja) * 1986-09-09 1988-03-26 Meidensha Electric Mfg Co Ltd スパツタリング装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190798A (ja) * 1987-02-03 1988-08-08 Toray Ind Inc ダイヤモンド状薄膜の製造方法
JPS6483529A (en) * 1987-09-28 1989-03-29 Hoya Corp Production of glass forming mold
JPH07224379A (ja) * 1994-02-14 1995-08-22 Ulvac Japan Ltd スパッタ方法およびそのスパッタ装置
TW366367B (en) * 1995-01-26 1999-08-11 Ibm Sputter deposition of hydrogenated amorphous carbon film
US6110329A (en) * 1996-06-25 2000-08-29 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method of manufacturing a composite material
JP4929531B2 (ja) * 2001-04-27 2012-05-09 住友電気工業株式会社 導電性硬質炭素皮膜

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6367722A (ja) * 1986-09-09 1988-03-26 Meidensha Electric Mfg Co Ltd スパツタリング装置

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