JP2775263B2 - 炭素膜で覆われた部材 - Google Patents
炭素膜で覆われた部材Info
- Publication number
- JP2775263B2 JP2775263B2 JP63255492A JP25549288A JP2775263B2 JP 2775263 B2 JP2775263 B2 JP 2775263B2 JP 63255492 A JP63255492 A JP 63255492A JP 25549288 A JP25549288 A JP 25549288A JP 2775263 B2 JP2775263 B2 JP 2775263B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- film
- carbon film
- fluorine
- plasma
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 本発明は、親水性を有し、その固有抵抗が５×1013Ω
cm以下の炭素または炭素を主成分とする被膜に関する。
cm以下の炭素または炭素を主成分とする被膜に関する。
本発明はこれをガラス等の透光性部材に形成するに際
し、この部材上に透光性を有し、部材と密着性を有する
窒化珪素膜を形成し、さらにその上に炭素または炭素を
主成分とする被膜を形成する多層構造の部材に関する。
し、この部材上に透光性を有し、部材と密着性を有する
窒化珪素膜を形成し、さらにその上に炭素または炭素を
主成分とする被膜を形成する多層構造の部材に関する。
本発明は、III価またはＶ価の不純物を水素または弗
素とともに炭素または炭素を主成分とする保護用被膜中
に添加し、親水性の程度の制御、ビッカース硬度の制御
および電気伝導度の制御をせんとするものである。
素とともに炭素または炭素を主成分とする保護用被膜中
に添加し、親水性の程度の制御、ビッカース硬度の制御
および電気伝導度の制御をせんとするものである。
「従来技術」 一般にプラズマCVD法においては、平坦面を有する基
板上に平面状に成膜する方法が工業的に有効であるとさ
れている。さらに、プラズマCVD法でありながら、スパ
ッタ効果を伴わせつつ成膜させる方法も知られている。
その代表例である炭素膜のコーティングに関しては、本
発明人の出願になる特許願『炭素被膜を有する複合体お
よびその作製方法』（特願昭56−146936昭和56年９月17
日出願）が知られている。しかし、これらは一対の電極
のみを用いる平行平板型を有し、１つの高周波電源より
導出した２つの出力端をそれぞれの電極に連結し、一方
の電極（カソード側）に基板を配設し、自ら発生するセ
ルフバイアスを用いて平坦面の上面に炭素膜を成膜する
方法である。
板上に平面状に成膜する方法が工業的に有効であるとさ
れている。さらに、プラズマCVD法でありながら、スパ
ッタ効果を伴わせつつ成膜させる方法も知られている。
その代表例である炭素膜のコーティングに関しては、本
発明人の出願になる特許願『炭素被膜を有する複合体お
よびその作製方法』（特願昭56−146936昭和56年９月17
日出願）が知られている。しかし、これらは一対の電極
のみを用いる平行平板型を有し、１つの高周波電源より
導出した２つの出力端をそれぞれの電極に連結し、一方
の電極（カソード側）に基板を配設し、自ら発生するセ
ルフバイアスを用いて平坦面の上面に炭素膜を成膜する
方法である。
「従来の問題点」 かかる１つの高周波電源を用いるため、平行平板型の
プラズマ反応方法においては、電極の一方の側の電極に
平行に密接して基板を配設してその上面にプラズマCVD
がなされる。
プラズマ反応方法においては、電極の一方の側の電極に
平行に密接して基板を配設してその上面にプラズマCVD
がなされる。
そのため、大量生産をせんとしても、単に電極を大面
積とし、形成する膜も１層の被膜を一方の電極面でのみ
処理するもので生産性が悪い。さらにこの基体または部
材に独立してバイアスを印加することが難しく、薄膜形
成に好適なプロセス条件を探すことが困難である。さら
に基体または部材にバイアス印加をしたエッチング方法
に関しても、多量に同時に処理をすることができない。
積とし、形成する膜も１層の被膜を一方の電極面でのみ
処理するもので生産性が悪い。さらにこの基体または部
材に独立してバイアスを印加することが難しく、薄膜形
成に好適なプロセス条件を探すことが困難である。さら
に基体または部材にバイアス印加をしたエッチング方法
に関しても、多量に同時に処理をすることができない。
このため、大容量空間で一度に多数の部材に対し膜を
形成する方法またはエッチングする方法が求められてい
た。
形成する方法またはエッチングする方法が求められてい
た。
本発明はかかる目的のためになされたものである。
「問題点を解決すべき手段」 本発明は、かかるダイヤモンド状炭素（DLCという）
が形成された部材およびその作製方法を提供するもの
で、プラズマCVD用として、反応空間の一端側および他
端側に互いに離間して一対の電極（第１および第２の電
極）を配設する。さらにそれぞれ独立した電磁エネルギ
供給手段およびマッチングボックスを有する。そしてそ
れぞれの電極にマッチングボックスを介して供給される
電磁エネルギの位相を互いに制御する位相調整器を有す
る。
が形成された部材およびその作製方法を提供するもの
で、プラズマCVD用として、反応空間の一端側および他
端側に互いに離間して一対の電極（第１および第２の電
極）を配設する。さらにそれぞれ独立した電磁エネルギ
供給手段およびマッチングボックスを有する。そしてそ
れぞれの電極にマッチングボックスを介して供給される
電磁エネルギの位相を互いに制御する位相調整器を有す
る。
それぞれの電極から発せられる電磁エネルギを用い、
反応空間にKWレベルの大電力を供給し、かつそれぞれの
電極の位相を制御して相乗効果を有するプラズマを反応
空間で発生せしめたものである。
反応空間にKWレベルの大電力を供給し、かつそれぞれの
電極の位相を制御して相乗効果を有するプラズマを反応
空間で発生せしめたものである。
この空間内に直流または交流バイアスを加えるための
第３の電極を必要に応じて設ける。一対の電極間の空間
（プラズマ空間）に被処理面を有する基体、部材をホル
ダを用いて配設する。反応空間は減圧にされ、反応性気
体が供給される。反応性気体のプラズマ化のため、一対
の電極のそれぞれには所定の電力および周波数の電磁エ
ネルギが電磁エネルギ供給手段、マッチングボックスを
介して供給される。このそれぞれの電極には、接地に対
して互いに位相が概略180゜または概略０゜となるよう
異なった高周波電圧をそれぞれの高周波電源より印加
し、互いに対称または同相の交番電圧が印加されるよう
位相調整器で調整、制御する。
第３の電極を必要に応じて設ける。一対の電極間の空間
（プラズマ空間）に被処理面を有する基体、部材をホル
ダを用いて配設する。反応空間は減圧にされ、反応性気
体が供給される。反応性気体のプラズマ化のため、一対
の電極のそれぞれには所定の電力および周波数の電磁エ
ネルギが電磁エネルギ供給手段、マッチングボックスを
介して供給される。このそれぞれの電極には、接地に対
して互いに位相が概略180゜または概略０゜となるよう
異なった高周波電圧をそれぞれの高周波電源より印加
し、互いに対称または同相の交番電圧が印加されるよう
位相調整器で調整、制御する。
結果として合わせて実質的に１つの高周波の交番電圧
とし、プラズマ空間にKWレベルの大電力を印加し、反応
性気体を完全に分解、電離させるための高周波プラズマ
を誘起させる。さらにそのそれぞれの高周波電源の他端
を接地せしめる。
とし、プラズマ空間にKWレベルの大電力を印加し、反応
性気体を完全に分解、電離させるための高周波プラズマ
を誘起させる。さらにそのそれぞれの高周波電源の他端
を接地せしめる。
またさらに発生させる場合、基体または部材を挟んで
直流（自己または外部よりの直流バイアス用電圧）また
は交番（交流バイアス用電圧）電圧を印加する。自己直
流バイアス方式の場合、第２の交番電圧で一方の電極側
で加速されたイオンが部材の被形成面上をスパッタしつ
つ、被形成面上に強く被膜化またはエッチングをさせ
る。
直流（自己または外部よりの直流バイアス用電圧）また
は交番（交流バイアス用電圧）電圧を印加する。自己直
流バイアス方式の場合、第２の交番電圧で一方の電極側
で加速されたイオンが部材の被形成面上をスパッタしつ
つ、被形成面上に強く被膜化またはエッチングをさせ
る。
第１の交番電圧がそれぞれ独立した電磁エネルギ供給
手段およびマッチングボックスをへてそれぞれの電極に
印加させる場合、また概略０゜即ち０±30゜以内の場合
と概略180゜即ち180±30゜以内の場合では反応空間全体
へ均一に広げるためには後者即ち180±30゜以内（概略1
80゜）が優れていた。また、90±30゜以内の位相度では
プラズマが特に一方の電極側にかたよってしまった。こ
れは反応空間内でイオンを双方の電極で一方から他方の
電極にまた他方の電極から一方の電極に大きく運動させ
る位相とすることにより、空間をより広く、プラズマ化
し、そのイオンを運動させるためと推定される。
手段およびマッチングボックスをへてそれぞれの電極に
印加させる場合、また概略０゜即ち０±30゜以内の場合
と概略180゜即ち180±30゜以内の場合では反応空間全体
へ均一に広げるためには後者即ち180±30゜以内（概略1
80゜）が優れていた。また、90±30゜以内の位相度では
プラズマが特に一方の電極側にかたよってしまった。こ
れは反応空間内でイオンを双方の電極で一方から他方の
電極にまた他方の電極から一方の電極に大きく運動させ
る位相とすることにより、空間をより広く、プラズマ化
し、そのイオンを運動させるためと推定される。
本発明のプラズマCVDとして、炭素または炭素を主成
分とする被膜側ちDLC（ダイヤモンド状炭素膜）の場合
を示す。
分とする被膜側ちDLC（ダイヤモンド状炭素膜）の場合
を示す。
この薄膜の形成として、エチレン（C2H4），メタン
（CH4），アセチレン（C2H2），弗化炭素（C2F6,C3F8）
のような炭化水素気体または弗化炭素またはCHF3,H2C3F
6,H3CF,CH2F2等の弗化炭素の如き炭素弗化物気体を導入
し、さらにIII価またはＶ価の添加物、代表的にはそれ
ぞれホウ素用のジボラン（B2H6），弗化ホウ素（BF3）
またアンモニア（NH3），弗化窒素（NF3）を添加した。
そして成膜された被膜中にIII価またはＶ価の添加物は
0.1〜10原子％とした。このとき水素または弗素は５〜3
0原子％が添加されていた。かくしてSP3軌道を有するダ
イヤモンドと類似のＣ−Ｃ結合をつくり、比抵抗（固有
抵抗）１×106〜５×1013Ωcm代表的には１×107〜５×
1011Ωcmを有するとともに、ビッカース硬度700〜5000K
g/mm2,光学的エネルギバンド巾（Egという）が1.0eV以
上、好ましくは1.5〜5.5eVを有する可視領域で透光性の
ダイヤモンドと類似の特性を有する被膜を形成した。
（CH4），アセチレン（C2H2），弗化炭素（C2F6,C3F8）
のような炭化水素気体または弗化炭素またはCHF3,H2C3F
6,H3CF,CH2F2等の弗化炭素の如き炭素弗化物気体を導入
し、さらにIII価またはＶ価の添加物、代表的にはそれ
ぞれホウ素用のジボラン（B2H6），弗化ホウ素（BF3）
またアンモニア（NH3），弗化窒素（NF3）を添加した。
そして成膜された被膜中にIII価またはＶ価の添加物は
0.1〜10原子％とした。このとき水素または弗素は５〜3
0原子％が添加されていた。かくしてSP3軌道を有するダ
イヤモンドと類似のＣ−Ｃ結合をつくり、比抵抗（固有
抵抗）１×106〜５×1013Ωcm代表的には１×107〜５×
1011Ωcmを有するとともに、ビッカース硬度700〜5000K
g/mm2,光学的エネルギバンド巾（Egという）が1.0eV以
上、好ましくは1.5〜5.5eVを有する可視領域で透光性の
ダイヤモンドと類似の特性を有する被膜を形成した。
本発明方法での成膜に際し、弗素の如くハロゲン元素
を初期状態から有するC2F6とNH3＋H2の反応またはC2F6
とB2H6＋H2との反応を用い、プラズマCVD中に炭化物気
体に加えて同時に窒素（Ｖ価の添加物）またはホウ素
（III価の添加物）を混入させて、親水性表面を有せし
め、また厚さ方向に均一な濃度勾配を設けた炭素を主成
分とする被膜または添加物の有無を制御した多層の複合
膜を作ってもよい。
を初期状態から有するC2F6とNH3＋H2の反応またはC2F6
とB2H6＋H2との反応を用い、プラズマCVD中に炭化物気
体に加えて同時に窒素（Ｖ価の添加物）またはホウ素
（III価の添加物）を混入させて、親水性表面を有せし
め、また厚さ方向に均一な濃度勾配を設けた炭素を主成
分とする被膜または添加物の有無を制御した多層の複合
膜を作ってもよい。
以下に図面に従って本発明の作製方法を記す。
「実施例１」 第２図は、基体または部材上にプラズマ反応法により
薄膜形成またはエッチングを行う方法を実施するための
プラズマ処理装置の概要を示す。
薄膜形成またはエッチングを行う方法を実施するための
プラズマ処理装置の概要を示す。
図面において、プラズマ反応装置の反応容器（７）は
ゲート弁（９）で外部と仕切られている。ガス系（30）
において、キャリアガスである水素またはアルゴンを
（31）より、反応性気体である炭化水素気体、例えばメ
タン（CH4），エチレン（C2H4）を（32）より、弗化炭
素気体である弗化炭素（C2F6,C3F8）を（33）より、III
価またはＶ価用の気体であるB2H6またはNH3を（34）よ
り、ジシラン（Si2H6）を（35）より、反応容器のエッ
チング用気体である弗化窒素または酸素を（36）より、
バルブ（28）、流量計（29）をへて反応系（50）中にノ
ズル（25）を経て導入する。
ゲート弁（９）で外部と仕切られている。ガス系（30）
において、キャリアガスである水素またはアルゴンを
（31）より、反応性気体である炭化水素気体、例えばメ
タン（CH4），エチレン（C2H4）を（32）より、弗化炭
素気体である弗化炭素（C2F6,C3F8）を（33）より、III
価またはＶ価用の気体であるB2H6またはNH3を（34）よ
り、ジシラン（Si2H6）を（35）より、反応容器のエッ
チング用気体である弗化窒素または酸素を（36）より、
バルブ（28）、流量計（29）をへて反応系（50）中にノ
ズル（25）を経て導入する。
水素と六弗化二炭素（C2F6）とを導入すると、水素が
弗素を引き抜き、残ったＣ−Ｆ結合による弗素が添加さ
れたSP3接合を多数有するダイヤモンド状炭素膜（DLCと
もいうが、添加物が添加されたDLCを含めて本発明は炭
素または炭素を主成分とする被膜という）を成膜でき
る。
弗素を引き抜き、残ったＣ−Ｆ結合による弗素が添加さ
れたSP3接合を多数有するダイヤモンド状炭素膜（DLCと
もいうが、添加物が添加されたDLCを含めて本発明は炭
素または炭素を主成分とする被膜という）を成膜でき
る。
またジシラン（Si2H6）を（35）より、アンモニア（N
H3）を（34）より導入して、プラズマCVD反応を生ぜし
めて窒化珪素膜を形成することができる。
H3）を（34）より導入して、プラズマCVD反応を生ぜし
めて窒化珪素膜を形成することができる。
この反応容器（７）の上下に第１の一対の電極を同一
形状を有せしめて第１および第２の電極（３−１），
（３−２）をアルミニウムの金属メッシュで構成せしめ
る。
形状を有せしめて第１および第２の電極（３−１），
（３−２）をアルミニウムの金属メッシュで構成せしめ
る。
このそれぞれの電極には第１および第２の電磁エネル
ギ供給手段（15−１），（15−２）を有する。それぞれ
の電源である供給手段より１〜100MHzの交番電圧例えば
13.56MHzの高周波電圧を発し、その電磁エネルギをLCR
で構成され反応容器内のインピーダンスとマチングをさ
せるためのマッチングボックス（16−１），（16−２）
を有する。このマッチングボックスより導入端子（４−
１），（４−２）をへてそれぞれの電極（３−１），
（３−２）に電磁エネルギが供給される。第１および第
２の電源（15−１），（15−２）は同一周波数の同一波
形を原則とするが、定倍波形を用いてもよい。
ギ供給手段（15−１），（15−２）を有する。それぞれ
の電源である供給手段より１〜100MHzの交番電圧例えば
13.56MHzの高周波電圧を発し、その電磁エネルギをLCR
で構成され反応容器内のインピーダンスとマチングをさ
せるためのマッチングボックス（16−１），（16−２）
を有する。このマッチングボックスより導入端子（４−
１），（４−２）をへてそれぞれの電極（３−１），
（３−２）に電磁エネルギが供給される。第１および第
２の電源（15−１），（15−２）は同一周波数の同一波
形を原則とするが、定倍波形を用いてもよい。
それぞれの電源の位相は位相調整器（26）で180゜±3
0゜以内に互いに制御されている。
0゜以内に互いに制御されている。
反応性気体はノズル（25）より下方向に放出される。
バイアス電圧の直流電源（17−２），第２の交番電圧電
源（17−１）の周波数を10Hz〜100KHzよりなるバイアス
手段（17）により供給される。そしてこのバイアスはス
イッチ（10）が（11−２）のとき基体または部材に供給
される。
バイアス電圧の直流電源（17−２），第２の交番電圧電
源（17−１）の周波数を10Hz〜100KHzよりなるバイアス
手段（17）により供給される。そしてこのバイアスはス
イッチ（10）が（11−２）のとき基体または部材に供給
される。
かくして反応空間（８）にプラズマが発生する。排気
系（25）は、圧力調整バルブ（21），ターボ分子ポンプ
（22），ロータリーポンプ（23）を経て不要気体を排気
する。
系（25）は、圧力調整バルブ（21），ターボ分子ポンプ
（22），ロータリーポンプ（23）を経て不要気体を排気
する。
これらの反応性気体は、反応空間（８）で0.001〜1.0
torr例えば0.05torrとした。
torr例えば0.05torrとした。
かかる空間において、0.5〜50KW（単位面積あたり0.0
05〜5W/cm2）例えば1KW（単位面積あたり0.1W/cm2の高
エネルギ）の第１の高周波電圧を加える。さらに第２の
交番電圧による交流バイアスの印加により、被形成面上
には−50〜−600V（例えばその出力は1KW）の負の自己
バイアス電圧が印加されており、この負の自己バイアス
電圧により加速された反応性気体を基体または部材上に
スパッタしつつ成膜し、かつ緻密な膜とすることができ
た。
05〜5W/cm2）例えば1KW（単位面積あたり0.1W/cm2の高
エネルギ）の第１の高周波電圧を加える。さらに第２の
交番電圧による交流バイアスの印加により、被形成面上
には−50〜−600V（例えばその出力は1KW）の負の自己
バイアス電圧が印加されており、この負の自己バイアス
電圧により加速された反応性気体を基体または部材上に
スパッタしつつ成膜し、かつ緻密な膜とすることができ
た。
反応性気体は、例えばエチレンと弗化炭素の混合気体
とした。その割合はC2F6/C2H4＝1/4〜4/1とし、代表的
には1/1である。この割合を可変することにより、透過
率および比抵抗を制御することができる。基体または部
材（１）の温度は室温〜150℃、代表的には外部加熱を
することなく室温に保持させる。かくして被形成面上は
比抵抗１×106〜５×1013Ωcmを有し、光学的エネルギ
バンド巾1.0〜5.5eVを有し、有機樹脂上またその他固体
無機材料上にも密着させて成膜させ得る。可視光に対
し、透光性のアモルファス構造または結晶構造を有する
弗素と水素とが添加された炭素または炭素を主成分とす
る被膜を0.1〜８μｍ例えば0.5μｍ（平面部）,1〜３μ
ｍ（凸部）に生成させた。成膜速度は100〜1000Å／分
を有していた。
とした。その割合はC2F6/C2H4＝1/4〜4/1とし、代表的
には1/1である。この割合を可変することにより、透過
率および比抵抗を制御することができる。基体または部
材（１）の温度は室温〜150℃、代表的には外部加熱を
することなく室温に保持させる。かくして被形成面上は
比抵抗１×106〜５×1013Ωcmを有し、光学的エネルギ
バンド巾1.0〜5.5eVを有し、有機樹脂上またその他固体
無機材料上にも密着させて成膜させ得る。可視光に対
し、透光性のアモルファス構造または結晶構造を有する
弗素と水素とが添加された炭素または炭素を主成分とす
る被膜を0.1〜８μｍ例えば0.5μｍ（平面部）,1〜３μ
ｍ（凸部）に生成させた。成膜速度は100〜1000Å／分
を有していた。
かくして部材であるガラス板、有機樹脂物上、その他
の部材に炭素を主成分とする被膜、特に炭素中に水素ま
たは弗素を30原子％以下含有するとともに、0.3〜10原
子％の濃度にホウ素または窒素が混入した親水性炭素膜
を形成させることができた。
の部材に炭素を主成分とする被膜、特に炭素中に水素ま
たは弗素を30原子％以下含有するとともに、0.3〜10原
子％の濃度にホウ素または窒素が混入した親水性炭素膜
を形成させることができた。
有機物上に100〜2000Åの厚さにエチレンのみによる
第１の炭素を設け、さらにその上にC2F6と水素とアンモ
ニアとを用いて弗素と窒素と水素とが添加された親水性
炭素を主成分とする被膜を多層に形成させることができ
た。
第１の炭素を設け、さらにその上にC2F6と水素とアンモ
ニアとを用いて弗素と窒素と水素とが添加された親水性
炭素を主成分とする被膜を多層に形成させることができ
た。
「実施例２」 この実施例は実施例１で用いた装置により、第１図に
示す如く、有機物の部材要部上に炭素を主成分とする膜
を作製した例である。
示す如く、有機物の部材要部上に炭素を主成分とする膜
を作製した例である。
第１図（Ａ）において、アルミニウムの筒上に有機樹
脂が設けられたOPC（有機感光導電体）ドラム（１）を
用いたもので、その上に光伝導体または保護膜としてDL
C膜（45）を形成したものである。
脂が設けられたOPC（有機感光導電体）ドラム（１）を
用いたもので、その上に光伝導体または保護膜としてDL
C膜（45）を形成したものである。
第１図（Ａ），（Ｂ）において、このプラスチックス
（１）は軽量であり、この上への密着性向上のためエチ
レンと水素とを用いて0.01〜0.1μｍの厚さに形成し
た。さらにその上にC2F6とNH3とH2との混合気体を用い
て比抵抗が１×106〜５×1013Ωcm好ましくは１×107〜
５×1012Ωcmの膜を0.2〜２μｍの厚さに親水性を有す
る炭素膜を形成した。かくしてOPCドラム上に本発明方
法により窒素が4.5原子％，弗素および水素が10〜30原
子％添加された炭素を主成分とする被膜を作製すること
ができた。
（１）は軽量であり、この上への密着性向上のためエチ
レンと水素とを用いて0.01〜0.1μｍの厚さに形成し
た。さらにその上にC2F6とNH3とH2との混合気体を用い
て比抵抗が１×106〜５×1013Ωcm好ましくは１×107〜
５×1012Ωcmの膜を0.2〜２μｍの厚さに親水性を有す
る炭素膜を形成した。かくしてOPCドラム上に本発明方
法により窒素が4.5原子％，弗素および水素が10〜30原
子％添加された炭素を主成分とする被膜を作製すること
ができた。
「実施例３」 この実施例は下地材料用被膜として窒化珪素を形成す
る例である。
る例である。
反応性気体として第２図でジシラン（Si2H6）/NH3を
（35）より、アンモニア（NH3）を（34）より供給し
て、（Si2H6）/NH3＝1/3〜1/10とした。外部より加熱す
ることなく、実施例１と同じく、0.05torrの圧力で高周
波を加えた。すると窒化珪素膜をこれらの上面に100Å
／分の成膜速度で形成することが可能となった。
（35）より、アンモニア（NH3）を（34）より供給し
て、（Si2H6）/NH3＝1/3〜1/10とした。外部より加熱す
ることなく、実施例１と同じく、0.05torrの圧力で高周
波を加えた。すると窒化珪素膜をこれらの上面に100Å
／分の成膜速度で形成することが可能となった。
「実施例４」 この実施例は第１図（Ｃ）に示したものである。
第２図のプラズマ処理装置を実施例と同様に用いた。
そして板状の基体ホルダをプラズマ空間（８）内に配設
し、その両面に被形成面を有する基板（１）を保持し、
ここに多層に被膜を形成した例でありこの基体としては
ガラス板がある。このガラス板は自動車、オートバイ、
航空機、船舶のフロントウインド、サイドミラー、サイ
ドウインド、リアウインドまたは家庭の窓であり、その
外気に触れる面側である。
そして板状の基体ホルダをプラズマ空間（８）内に配設
し、その両面に被形成面を有する基板（１）を保持し、
ここに多層に被膜を形成した例でありこの基体としては
ガラス板がある。このガラス板は自動車、オートバイ、
航空機、船舶のフロントウインド、サイドミラー、サイ
ドウインド、リアウインドまたは家庭の窓であり、その
外気に触れる面側である。
この基板上にまず実施例３に示した窒化珪素膜を形成
した。この反応容器を外気（特に酸素）に触れさせるこ
となくさらに反応性気体を排除し、実施例１に示した如
くこの上に弗素が添加された炭素膜を0.1〜５μｍ例え
ば0.5μｍの厚さに形成した。
した。この反応容器を外気（特に酸素）に触れさせるこ
となくさらに反応性気体を排除し、実施例１に示した如
くこの上に弗素が添加された炭素膜を0.1〜５μｍ例え
ば0.5μｍの厚さに形成した。
本発明において、特にこの炭素またはIII価またはＶ
価の添加物に加えて弗素が添加された炭素を主成分とす
る被膜は親水性を有し、また静電気の発生によるゴミの
付着を防ぐため、その比抵抗は１×106〜５×1013Ωcm
の範囲、特に好ましくは１×107〜１×1011Ωcmの範囲
とした。
価の添加物に加えて弗素が添加された炭素を主成分とす
る被膜は親水性を有し、また静電気の発生によるゴミの
付着を防ぐため、その比抵抗は１×106〜５×1013Ωcm
の範囲、特に好ましくは１×107〜１×1011Ωcmの範囲
とした。
本実施例において、ガラスは酸化珪素よりなり、酸素
を含有し、弗化物気体とは反応しやすいために、DLCを
形成する前に耐酸素性を有するバッファ層として透光性
でかつ緻密性がよい窒化珪素膜（45−１）を形成した。
そして耐弗素性を酸化珪素より有する窒化珪素上に弗素
が添加された炭素膜または炭素を主成分とする被膜（45
−２）を積層した。この第１図（Ｃ）の縦断面図はフロ
ントウインドのみならず、サイドウインド、ミラー表面
であってもよい。
を含有し、弗化物気体とは反応しやすいために、DLCを
形成する前に耐酸素性を有するバッファ層として透光性
でかつ緻密性がよい窒化珪素膜（45−１）を形成した。
そして耐弗素性を酸化珪素より有する窒化珪素上に弗素
が添加された炭素膜または炭素を主成分とする被膜（45
−２）を積層した。この第１図（Ｃ）の縦断面図はフロ
ントウインドのみならず、サイドウインド、ミラー表面
であってもよい。
第１図（Ｅ）は曲面上に対し形成したものである。
これらは実使用上風切りが強く、また鉱物質のほこり
が衝突しやすく、結果として失透、濁りが摩耗により発
生しやすいため、本発明は優れたものである。
が衝突しやすく、結果として失透、濁りが摩耗により発
生しやすいため、本発明は優れたものである。
「実施例６」 本発明の実施例において、下地材料としてジシランと
エチレンとをプラズマ雰囲気中に導入し、炭化珪素（Si
xC1-X0＜Ｘ＜１）を形成し、その上に炭素または炭素を
主成分とする被膜を形成した。すると、この炭化珪素の
光学的エネルギバンド巾が1.5〜2.5eVであるため、黄色
の半透光性の下地材とすることができた。さらに炭素被
膜の密着性向上にもきわめて有効であった。
エチレンとをプラズマ雰囲気中に導入し、炭化珪素（Si
xC1-X0＜Ｘ＜１）を形成し、その上に炭素または炭素を
主成分とする被膜を形成した。すると、この炭化珪素の
光学的エネルギバンド巾が1.5〜2.5eVであるため、黄色
の半透光性の下地材とすることができた。さらに炭素被
膜の密着性向上にもきわめて有効であった。
「実施例６」 この実施例は第１図（Ｄ）の形状である。装置は実施
例１を用い、下地材料として実施例４と同様に窒化珪素
膜、その上に親水性の炭素膜を形成した。第１図の層に
おいて、基板ホルダを板状とし、その両面にそれぞれの
基板（11），（11′）を配設して形成したものである。
その結果、それぞれの基板（11），（11′）上には片面
のみに窒化珪素膜（45−１），（45−１′）とその上に
炭素または炭素を主成分とする被膜（45−２），（45′
−２）が積層して形成された。その結果、炭素膜（４）
と同様にガラス等の上にも炭素膜を密着して形成するこ
とができた。そして片面の雨があたる表面のみに形成す
ることにより、生産性を２倍にすることができた。その
他は実施例４と同様である。
例１を用い、下地材料として実施例４と同様に窒化珪素
膜、その上に親水性の炭素膜を形成した。第１図の層に
おいて、基板ホルダを板状とし、その両面にそれぞれの
基板（11），（11′）を配設して形成したものである。
その結果、それぞれの基板（11），（11′）上には片面
のみに窒化珪素膜（45−１），（45−１′）とその上に
炭素または炭素を主成分とする被膜（45−２），（45′
−２）が積層して形成された。その結果、炭素膜（４）
と同様にガラス等の上にも炭素膜を密着して形成するこ
とができた。そして片面の雨があたる表面のみに形成す
ることにより、生産性を２倍にすることができた。その
他は実施例４と同様である。
「実施例６」 この実施例は実施例１で用いた装置を用いた。第２図
において、酸素（O2）または弗化窒素（NF3）のみを導
入し、基体または部材または反応容器、ホルダ上の被膜
のエッチング除去を100〜300Å／分の速度でした。この
実施例において、エッチングされる材料は炭素または炭
素を主成分とする被膜（プラズマ酸素でエッチングされ
る）、窒化珪素（NF3のプラズマによりエッチングされ
る）である。
において、酸素（O2）または弗化窒素（NF3）のみを導
入し、基体または部材または反応容器、ホルダ上の被膜
のエッチング除去を100〜300Å／分の速度でした。この
実施例において、エッチングされる材料は炭素または炭
素を主成分とする被膜（プラズマ酸素でエッチングされ
る）、窒化珪素（NF3のプラズマによりエッチングされ
る）である。
「効果」 本発明方法により、電気伝導度を有しかつ親水性の表
面を有する保護膜を作ることが初めて可能となった。特
に窓等の透光性表面にはほこりがたまったり、また雨の
日その表面張力があると内部より窓を通して外部を見ん
としても、雨粒の乱反射のためによく外を見ることがで
きない。本発明はかかる欠点を除去し、透光性基体また
は部材上に親水性の炭素または炭素を主成分とする被膜
を形成したものである。特に透光性の基体が酸化珪素等
のガラス部材であった場合、その下地材料を同一反応炉
で反応性気体を取り替えるのみで成膜できる被膜は窒化
珪素膜と炭素または炭素を主成分とする被膜であり、こ
れらはともに非酸化物材料である。さらに耐弗素気体被
膜である窒化珪素膜を下地材料に用いることは基体を弗
素で損傷させないため有効である。それらの成膜に際し
ては成膜温度を概略同じ温度の室温〜150℃で形成し生
産性を向上できた。
面を有する保護膜を作ることが初めて可能となった。特
に窓等の透光性表面にはほこりがたまったり、また雨の
日その表面張力があると内部より窓を通して外部を見ん
としても、雨粒の乱反射のためによく外を見ることがで
きない。本発明はかかる欠点を除去し、透光性基体また
は部材上に親水性の炭素または炭素を主成分とする被膜
を形成したものである。特に透光性の基体が酸化珪素等
のガラス部材であった場合、その下地材料を同一反応炉
で反応性気体を取り替えるのみで成膜できる被膜は窒化
珪素膜と炭素または炭素を主成分とする被膜であり、こ
れらはともに非酸化物材料である。さらに耐弗素気体被
膜である窒化珪素膜を下地材料に用いることは基体を弗
素で損傷させないため有効である。それらの成膜に際し
ては成膜温度を概略同じ温度の室温〜150℃で形成し生
産性を向上できた。
第１図は本発明の基体または部材上に被膜を形成した例
およびその要部を示す。 第２図は本発明のプラズマ装置の概要を示す。
およびその要部を示す。 第２図は本発明のプラズマ装置の概要を示す。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ３０Ｂ 29/04 Ｃ３０Ｂ 29/04 Ｘ (72)発明者 竹山 順一 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社 半導体エネルギー研究所内 審査官 吉水 純子 (56)参考文献 特開 昭62−167884（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (4)
- 【請求項１】絶縁性を有する透光性部材であって、前記
部材面に親水性を有しかつ１×106〜５×1013Ωcmの比
抵抗を有するダイヤモンド状炭素膜が設けられたことを
特徴とする炭素膜で覆われた部材。 - 【請求項２】透光性部材上または該部材上の透光性下地
材料上に炭素を主成分とし、副成分として水素または弗
素に加えて元素周期律表III価またはＶ価の元素が添加
された比抵抗１×106〜５×1013Ωcmのダイヤモンド状
炭素膜が設けられたことを特徴とする炭素膜で覆われた
部材。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項において、III価ま
たはＶ価の添加物は0.1〜10原子％が添加され、水素ま
たは弗素は５〜30原子％が添加されたことを特徴とする
炭素膜で覆われた部材。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１、２又は３項におい
て、透光性部材は、自動車、オートバイ、自転車、船舶
若しくは航空機のフロントウインド、リアウインド、サ
イドミラー、サイドウインド又は建築物の窓よりなるこ
とを特徴とする炭素膜で覆われた部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63255492A JP2775263B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 炭素膜で覆われた部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63255492A JP2775263B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 炭素膜で覆われた部材 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9365049A Division JP2923275B2 (ja) | 1997-12-20 | 1997-12-20 | 絶縁性を有する透光性部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02104665A JPH02104665A (ja) | 1990-04-17 |
| JP2775263B2 true JP2775263B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=17279505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63255492A Expired - Lifetime JP2775263B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 炭素膜で覆われた部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775263B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2157257C (en) * | 1994-09-12 | 1999-08-10 | Kazuhiko Endo | Semiconductor device with amorphous carbon layer and method of fabricating the same |
| US6303225B1 (en) * | 2000-05-24 | 2001-10-16 | Guardian Industries Corporation | Hydrophilic coating including DLC on substrate |
| JP6028878B2 (ja) * | 2015-02-23 | 2016-11-24 | Toto株式会社 | 水まわり用ガラス部材 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62167884A (ja) * | 1986-11-19 | 1987-07-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 炭素被膜を有する複合体 |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP63255492A patent/JP2775263B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02104665A (ja) | 1990-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5227196A (en) | Method of forming a carbon film on a substrate made of an oxide material | |
| US5431963A (en) | Method for adhering diamondlike carbon to a substrate | |
| KR930010193B1 (ko) | 세라믹막 및 탄소막으로 덮인 부품과 그 부품 제작방법 | |
| US5256483A (en) | Plasma processing method and apparatus | |
| JP3370318B2 (ja) | ダイヤモンド状炭素膜を設けた部材 | |
| JP2564627B2 (ja) | 炭素膜で覆われた部材およびその作製方法 | |
| JP3355892B2 (ja) | 炭素膜の形成方法 | |
| JP3057072B2 (ja) | ダイヤモンド状炭素膜作製方法 | |
| JP3281354B2 (ja) | ダイヤモンド状炭素膜の作製方法 | |
| JP2571957B2 (ja) | バッファ層を介した炭素または炭素を主成分とする被膜及びその作製方法 | |
| JP3256212B2 (ja) | ダイヤモンド状炭素膜の作製方法 | |
| JP2923275B2 (ja) | 絶縁性を有する透光性部材 | |
| JP3310647B2 (ja) | 炭素膜で覆われた部材 | |
| JP3267959B2 (ja) | ダイヤモンド状炭素膜作製方法 | |
| JP3254202B2 (ja) | 炭素膜または炭素を主成分とする膜が設けられた部材 | |
| JPH0633459B2 (ja) | 複合炭素被膜およびその作製方法 | |
| JP2736421B2 (ja) | 炭素膜で覆われた部材およびその作製方法 | |
| JP2852380B2 (ja) | 炭素または炭素を主成分とする被膜を形成する方法 | |
| JPH02104665A (ja) | 炭素膜で覆われた部材 | |
| JP3165423B2 (ja) | 炭素膜で覆われた部材 | |
| CN1025353C (zh) | 等离子体处理方法和设备 | |
| JP3150712B2 (ja) | 炭素膜で覆われた部材 | |
| CN1021100C (zh) | 等离子体处理方法和装置 | |
| JPH0283816A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP2639569B2 (ja) | プラズマ反応方法およびプラズマ反応装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090501 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090501 Year of fee payment: 11 |