JPH0518795B2 - - Google Patents
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- JPH0518795B2 JPH0518795B2 JP59200220A JP20022084A JPH0518795B2 JP H0518795 B2 JPH0518795 B2 JP H0518795B2 JP 59200220 A JP59200220 A JP 59200220A JP 20022084 A JP20022084 A JP 20022084A JP H0518795 B2 JPH0518795 B2 JP H0518795B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- diamond
- screen mesh
- electrode
- electrodes
- 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.)
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/04—Diamond
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、気相からダイヤモンドを基板上に析
出させる方法および装置に関する。 （従来技術とその問題点） 炭素化合物気体の熱分解によつてダイヤモンド
を合成する方法として、従来いくつかの方法が知
られている。 たとえば、1980年発行のジヤーナル・オブ・ノ
ン・クリスタリン・ソリツズ誌（Journal of
Nou−Crystalline Solids）第35＆36巻第435ベー
ジ記載の論文には、ガラス又はモリブデンを蒸着
したガラスを基板に用い、圧力0.9トール、ガス
流量毎分0.5〜7.0c.c.基板温度25〜375℃、放電電
流0.8〜2mA、放電電圧300〜400Vの条件下で、
アセチレンを直流グロー放電により分解し、アモ
ルフアス・カーボン膜を得たことを述べている。
前記のアモルフアスカーボン膜の電気抵抗率は、
最大1016Ωcmであり、絶縁性のカーボン膜が得ら
れている点では優れているが、膜厚が1μmを越え
たり、熱処理したりすると、カーボン膜が基板か
らはがれる欠点がある。また、基板温度が高い場
合には、カーボン膜は黒色になり、グラフアイト
状になる欠点がある。更に、結晶性のダイヤモン
ド膜を合成できない欠点を有している。 更に別な方法として、減圧状態の反応気体をマ
イクロ波放電ないしは高周波放電によつてプラズ
マを発生せしめ、直接プラズマ中にないしはプラ
ズマのアフターグロー中に基板を設置し、基板上
にダイヤモンドを析出させる方法や、イオン化し
た炭素を基板に衝突させることによつて膜状ダイ
ヤモンドを合成する方法もあるが、前者の方法は
ダイヤモンド相を得るには、基板を高温にしなけ
ればならない欠点を有している。更に、プラズマ
中に基板を設置する為、基板のプラズマ損傷が避
けられない。後者の方法は、常温付近でダイヤモ
ンドを合成できる方法で優れた方法であるが、装
置が高価である欠点を有している。更に、ビーム
状にイオンを引き出す為ビーム強度にむらがあり
広い面積に均一なダイヤモンド相を得られない欠
点を有している。 また、通常の直流グロー放電装置は、対向した
２枚の電極を備えており、一方の電極上に基板を
設置して、電極間に直流電圧を印加し直流グロー
放電を発生せしめて、基板上に薄膜を合成する構
成となつている。 上述の構成では、基板に直接加速されたイオン
が入射し基板のスパツタが生じ、基板を構成する
原子が合成しようとする薄膜に混入する欠点があ
る。更に、絶縁性の薄膜を基板に成長させると、
放電が持続しにくい欠点がある。 （本発明の目的） 本発明の目的は、このような従来の欠点を除去
せしめて、平坦な表面を有し、基板との付着力も
強固な、透明なダイヤモンド薄膜を基板原子の混
入を阻止して、低温で製造できるダイヤモンドの
合成法及び装置を提供することにある。 （発明の構成） すなわち、本発明は炭素化合物の気体ないしは
蒸気を直流グロー放電中で分解及び励起させ、ダ
イヤモンドを基板上に形成する方法において、対
向した２つの電極の間にスクリーン・メツシユを
設置し、一方の電極と該スクリーン・メツシユの
間に直流電圧を印加し、直流グロー放電を発生せ
しめ、他方の独立した直流電圧を印加した電極上
に基板を設置し、該基板上にダイヤモンドを形成
することを特徴とするダイヤモンドの気相合成法
と、ガス供給部と真空排気系とが接続した真空槽
と、該真空槽内部に対向した二枚の電極とを備え
一方の電極上に基板を設置したダイヤモンドの気
相合成装置において、対向した二枚の電極の間に
移動可能なスクリーン・メツシユを備えたことを
特徴とするダイヤモンドの気相合成装置である。 （構成の詳細な説明） 本発明は、上述の構成をとることにより従来技
術の問題点を解決した。 一般に、気相からダイヤモンドを合成せしめる
には、炭素源として、炭素化合物の気体ないしは
蒸気を使用する。ところが、気相からのダイヤモ
ンド析出プロセスは、熱力学的に準安定な相を安
定化せしめる人工的操作を要求される。反応ガス
の熱分解からだけ遊離炭素原子を得ようとすると
基板上に非ダイヤモンド炭素が析出するのは、自
明である。また、プラズマを利用する方法におい
ても、単一の励起過程だけでダイヤモンドを合成
するプロセスでは、エネルギーが不足しており、
ダイヤモンドが安定に析出するには、高温を必要
とし、更に非ダイヤモンド炭素の副生も生じる結
果となる。従つてダイヤモンドを気相から合成す
る過程において、反応ガスを分解及び励起する過
程と併せて、該分解・励起種に更にエネルギーを
付加せしめる過程が存在すると、効果的に、低温
でダイヤモンドを合成できる。 本発明の方法は、炭素化合物の気体ないしは蒸
気を対向する電極間に設置されたスクリーン・メ
ツシユと基板を設置していない電極の間で直流グ
ロー放電領域を形成させ、もう一つの電極上に設
置した基板に電荷中性の活性種を拡散させ、ない
しは該基板に独立した電位を印加させることによ
つて、正または負に帯電した活性種を加速ないし
は減速して基板に衝突させることによつて基板上
にダイヤモンドとして析出させる方法である。 即ち、本発明の原理は、まずダイヤモンドの気
相合成に必要な活性種をスクリーン・メツシユと
基板を設置していない電極の間の直流グロー放電
領域で生じせしめた後、もう一つの電極上に設置
した基板まで拡散せしめる。ここで、スクリーン
メツシユと基板を設置した電極間にグロー放電を
発生させないため、及び正または負に帯電した活
性種を加速ないし減速するために、基板を設置し
た電極に適切な電位を印加することによつて、基
板上にこれらの活性種を衝突せしめ、化学的に安
定なSP結合やSP2結合を切り、SP3結合を持つた
ダイヤモンドのみを基板上に析出させる。帯電し
た活性種が基板に衝突することによつて、ダイヤ
モンド薄膜の基板との密着性は良好となる。ダイ
ヤモンドを成長させる過程における水素の役割は
複雑であるが、主としてプラズマ中で原子状水素
となり、基板上に析出したSP，SP2結合を有する
炭素、即ち、非ダイヤモンド炭素を炭化水素化し
除去すると考えられているので、炭素化合物の気
体ないし蒸気に水素ガスを混入したものを反応ガ
スとして用いると、非ダイヤモンド炭素の除去に
一層効果があると考えられる。 従来、直流グロー放電法で用いることのできる
基板及び合成物質は、グロー放電を安定に持続さ
せるために抵抗の低い物質、すなわち導体ないし
は半導体に限られていた。本発明では直流グロー
放電は基板を設置していない電極とスクリーン・
メツシユの間で発生せしめ、スクリーン・メツシ
ユと基板を設置した電極間にはグロー放電を発生
させない条件であるため、従来、困難であつた絶
縁性の基板も用いることができる。更に、絶縁性
の薄膜も安定に析出させ得る。 放電を容易にするガスとして希ガスを炭素化合
物の気体ないし蒸気中に混入することが考えられ
るが、特に放電し易いアルゴンガスを用いれば放
電圧力範囲を拡大できる。 ダイヤモンドを気相から合成する手法には、原
子状水素が重要な役割を果すことが云われており
炭素化合物の気体ないしは蒸気中に水素を混入す
ることによつても効率的にダイヤモンドを合成で
きる。 本発明の方法においては、適当なバイアス電圧
を印加したスクリーン・メツシユと基板を設置し
た電極の距離の選定は、減速ないしは加速され、
帯電した活性種が反応ガス中を運動して基板に衝
突する条件を決定したり、直流グロー放電領域内
で発生した電荷中性活性種の拡散状態を決定する
要因となるため、ダイヤモンドの合成条件として
重要な因子である。 該距離は短かい方が望ましいが、具体的には対
向した電極の中央から基板を設置した電極直上に
スクリーンメツシユを設置することが望ましい。 また、直流グロー放電を安定に維持するために
スクリーンメツシユの制御も重要である。即ち、
スクリーンメツシユ上には、炭化水素の分解生成
物である高抵抗ないしは絶縁性物質が析出し易く
スクリーンメツシユの孔をつまらせたり、電荷の
蓄積が生じたりして、直流グロー放電条件の変動
を招き、安定な成長を防げているのが現状である
が、本発明の装置の構成のように、スクリーンメ
ツシユを平行に対向した二枚の電極面に平行に移
動し、常に新しい面を電極に向けるようにすれば
上述の欠点を除去できる。 移動機構としては、種々の方法が考えられる
が、長時間の稼動が可能な点を考慮して二つのロ
ールを用い、片方のロールにスクリーンメツシユ
を巻いておきもう一つのロールで巻きとるような
機構が考えられる。 以下、図面を用いて本発明に使用した装置例お
よび製造工程を詳細に説明する。本発明において
使用した基板は、前処理として基板に適したエツ
チング剤を用いて表面を清浄にしたものを用い
る。 図において、洗浄後の基板５を電極６上に設置
後、真空槽１内を10-3トールまでロータリーポン
プ９により予備真空し、ヒーター７を用いて所定
の温度まで加熱する。炭化水素ガスボンベ１０、
水素ガスボンベ１１又は希ガスボンベ１２からコ
ツク１３，１４，１５を開いて所定の反応ガスを
真空槽１内に導入し、圧力調整器８を用いて所定
の圧力に保つ。 直流グロー放電は接地したスクリーンメツシユ
３と電極６の間にグロー放電が発生しない様に適
当なバイアス電圧を印加し、電極２に数百ボルト
の正また負の直流電圧を印加せしめ、発生させ
る。バイアス電圧は±100ボルトまでが有効であ
る。スクリーンメツシユ３は、二つのロール１
６，１７よりなるスクリーンメツシユ移動機構４
により電極２と６に平行に移動させることができ
る。 さらに最適なスクリーンメツシユ位置を決定す
る為に、スクリーンメツシユ３及びスクリーンメ
ツシユ移動機構４を電極２と６に垂直に移動させ
ることができる。 （実施例） 直流グロー放電は、基板を設置していない電極
に正または負の数百ボルトの直流電圧を印加せし
め、接地したスクリーンメツシユの間で発生せし
めた。放電電流密度は1mA／cm2とした。基板に
は、＋100ボルトから−100Vまでの電圧を印加し
た。圧力は１トール、反応時間は１時間、温度
200℃と一定に保つた。スクリーンメツシユの位
置は、二つの電極の距離を100とし、基板の位置
を０として相対値で表わした。実験条件と透渦型
電子顕微鏡による同定結果及びひつかき法による
付着力の実験結果を第１表に示す。スクリーンメ
ツシユを固定した場合、数十分の反応時間で放電
は不安定となり、均一な膜が析出しなくなつた
が、スクリーンメツシユを毎分５cmで移動させる
と基板全面に均一な干渉色を呈するダイヤモンド
薄膜が得られた。 なおスクリーンメツシユは20〜100メツシユが
適当であり、この実施例では80メツシユを用い
た。
出させる方法および装置に関する。 （従来技術とその問題点） 炭素化合物気体の熱分解によつてダイヤモンド
を合成する方法として、従来いくつかの方法が知
られている。 たとえば、1980年発行のジヤーナル・オブ・ノ
ン・クリスタリン・ソリツズ誌（Journal of
Nou−Crystalline Solids）第35＆36巻第435ベー
ジ記載の論文には、ガラス又はモリブデンを蒸着
したガラスを基板に用い、圧力0.9トール、ガス
流量毎分0.5〜7.0c.c.基板温度25〜375℃、放電電
流0.8〜2mA、放電電圧300〜400Vの条件下で、
アセチレンを直流グロー放電により分解し、アモ
ルフアス・カーボン膜を得たことを述べている。
前記のアモルフアスカーボン膜の電気抵抗率は、
最大1016Ωcmであり、絶縁性のカーボン膜が得ら
れている点では優れているが、膜厚が1μmを越え
たり、熱処理したりすると、カーボン膜が基板か
らはがれる欠点がある。また、基板温度が高い場
合には、カーボン膜は黒色になり、グラフアイト
状になる欠点がある。更に、結晶性のダイヤモン
ド膜を合成できない欠点を有している。 更に別な方法として、減圧状態の反応気体をマ
イクロ波放電ないしは高周波放電によつてプラズ
マを発生せしめ、直接プラズマ中にないしはプラ
ズマのアフターグロー中に基板を設置し、基板上
にダイヤモンドを析出させる方法や、イオン化し
た炭素を基板に衝突させることによつて膜状ダイ
ヤモンドを合成する方法もあるが、前者の方法は
ダイヤモンド相を得るには、基板を高温にしなけ
ればならない欠点を有している。更に、プラズマ
中に基板を設置する為、基板のプラズマ損傷が避
けられない。後者の方法は、常温付近でダイヤモ
ンドを合成できる方法で優れた方法であるが、装
置が高価である欠点を有している。更に、ビーム
状にイオンを引き出す為ビーム強度にむらがあり
広い面積に均一なダイヤモンド相を得られない欠
点を有している。 また、通常の直流グロー放電装置は、対向した
２枚の電極を備えており、一方の電極上に基板を
設置して、電極間に直流電圧を印加し直流グロー
放電を発生せしめて、基板上に薄膜を合成する構
成となつている。 上述の構成では、基板に直接加速されたイオン
が入射し基板のスパツタが生じ、基板を構成する
原子が合成しようとする薄膜に混入する欠点があ
る。更に、絶縁性の薄膜を基板に成長させると、
放電が持続しにくい欠点がある。 （本発明の目的） 本発明の目的は、このような従来の欠点を除去
せしめて、平坦な表面を有し、基板との付着力も
強固な、透明なダイヤモンド薄膜を基板原子の混
入を阻止して、低温で製造できるダイヤモンドの
合成法及び装置を提供することにある。 （発明の構成） すなわち、本発明は炭素化合物の気体ないしは
蒸気を直流グロー放電中で分解及び励起させ、ダ
イヤモンドを基板上に形成する方法において、対
向した２つの電極の間にスクリーン・メツシユを
設置し、一方の電極と該スクリーン・メツシユの
間に直流電圧を印加し、直流グロー放電を発生せ
しめ、他方の独立した直流電圧を印加した電極上
に基板を設置し、該基板上にダイヤモンドを形成
することを特徴とするダイヤモンドの気相合成法
と、ガス供給部と真空排気系とが接続した真空槽
と、該真空槽内部に対向した二枚の電極とを備え
一方の電極上に基板を設置したダイヤモンドの気
相合成装置において、対向した二枚の電極の間に
移動可能なスクリーン・メツシユを備えたことを
特徴とするダイヤモンドの気相合成装置である。 （構成の詳細な説明） 本発明は、上述の構成をとることにより従来技
術の問題点を解決した。 一般に、気相からダイヤモンドを合成せしめる
には、炭素源として、炭素化合物の気体ないしは
蒸気を使用する。ところが、気相からのダイヤモ
ンド析出プロセスは、熱力学的に準安定な相を安
定化せしめる人工的操作を要求される。反応ガス
の熱分解からだけ遊離炭素原子を得ようとすると
基板上に非ダイヤモンド炭素が析出するのは、自
明である。また、プラズマを利用する方法におい
ても、単一の励起過程だけでダイヤモンドを合成
するプロセスでは、エネルギーが不足しており、
ダイヤモンドが安定に析出するには、高温を必要
とし、更に非ダイヤモンド炭素の副生も生じる結
果となる。従つてダイヤモンドを気相から合成す
る過程において、反応ガスを分解及び励起する過
程と併せて、該分解・励起種に更にエネルギーを
付加せしめる過程が存在すると、効果的に、低温
でダイヤモンドを合成できる。 本発明の方法は、炭素化合物の気体ないしは蒸
気を対向する電極間に設置されたスクリーン・メ
ツシユと基板を設置していない電極の間で直流グ
ロー放電領域を形成させ、もう一つの電極上に設
置した基板に電荷中性の活性種を拡散させ、ない
しは該基板に独立した電位を印加させることによ
つて、正または負に帯電した活性種を加速ないし
は減速して基板に衝突させることによつて基板上
にダイヤモンドとして析出させる方法である。 即ち、本発明の原理は、まずダイヤモンドの気
相合成に必要な活性種をスクリーン・メツシユと
基板を設置していない電極の間の直流グロー放電
領域で生じせしめた後、もう一つの電極上に設置
した基板まで拡散せしめる。ここで、スクリーン
メツシユと基板を設置した電極間にグロー放電を
発生させないため、及び正または負に帯電した活
性種を加速ないし減速するために、基板を設置し
た電極に適切な電位を印加することによつて、基
板上にこれらの活性種を衝突せしめ、化学的に安
定なSP結合やSP2結合を切り、SP3結合を持つた
ダイヤモンドのみを基板上に析出させる。帯電し
た活性種が基板に衝突することによつて、ダイヤ
モンド薄膜の基板との密着性は良好となる。ダイ
ヤモンドを成長させる過程における水素の役割は
複雑であるが、主としてプラズマ中で原子状水素
となり、基板上に析出したSP，SP2結合を有する
炭素、即ち、非ダイヤモンド炭素を炭化水素化し
除去すると考えられているので、炭素化合物の気
体ないし蒸気に水素ガスを混入したものを反応ガ
スとして用いると、非ダイヤモンド炭素の除去に
一層効果があると考えられる。 従来、直流グロー放電法で用いることのできる
基板及び合成物質は、グロー放電を安定に持続さ
せるために抵抗の低い物質、すなわち導体ないし
は半導体に限られていた。本発明では直流グロー
放電は基板を設置していない電極とスクリーン・
メツシユの間で発生せしめ、スクリーン・メツシ
ユと基板を設置した電極間にはグロー放電を発生
させない条件であるため、従来、困難であつた絶
縁性の基板も用いることができる。更に、絶縁性
の薄膜も安定に析出させ得る。 放電を容易にするガスとして希ガスを炭素化合
物の気体ないし蒸気中に混入することが考えられ
るが、特に放電し易いアルゴンガスを用いれば放
電圧力範囲を拡大できる。 ダイヤモンドを気相から合成する手法には、原
子状水素が重要な役割を果すことが云われており
炭素化合物の気体ないしは蒸気中に水素を混入す
ることによつても効率的にダイヤモンドを合成で
きる。 本発明の方法においては、適当なバイアス電圧
を印加したスクリーン・メツシユと基板を設置し
た電極の距離の選定は、減速ないしは加速され、
帯電した活性種が反応ガス中を運動して基板に衝
突する条件を決定したり、直流グロー放電領域内
で発生した電荷中性活性種の拡散状態を決定する
要因となるため、ダイヤモンドの合成条件として
重要な因子である。 該距離は短かい方が望ましいが、具体的には対
向した電極の中央から基板を設置した電極直上に
スクリーンメツシユを設置することが望ましい。 また、直流グロー放電を安定に維持するために
スクリーンメツシユの制御も重要である。即ち、
スクリーンメツシユ上には、炭化水素の分解生成
物である高抵抗ないしは絶縁性物質が析出し易く
スクリーンメツシユの孔をつまらせたり、電荷の
蓄積が生じたりして、直流グロー放電条件の変動
を招き、安定な成長を防げているのが現状である
が、本発明の装置の構成のように、スクリーンメ
ツシユを平行に対向した二枚の電極面に平行に移
動し、常に新しい面を電極に向けるようにすれば
上述の欠点を除去できる。 移動機構としては、種々の方法が考えられる
が、長時間の稼動が可能な点を考慮して二つのロ
ールを用い、片方のロールにスクリーンメツシユ
を巻いておきもう一つのロールで巻きとるような
機構が考えられる。 以下、図面を用いて本発明に使用した装置例お
よび製造工程を詳細に説明する。本発明において
使用した基板は、前処理として基板に適したエツ
チング剤を用いて表面を清浄にしたものを用い
る。 図において、洗浄後の基板５を電極６上に設置
後、真空槽１内を10-3トールまでロータリーポン
プ９により予備真空し、ヒーター７を用いて所定
の温度まで加熱する。炭化水素ガスボンベ１０、
水素ガスボンベ１１又は希ガスボンベ１２からコ
ツク１３，１４，１５を開いて所定の反応ガスを
真空槽１内に導入し、圧力調整器８を用いて所定
の圧力に保つ。 直流グロー放電は接地したスクリーンメツシユ
３と電極６の間にグロー放電が発生しない様に適
当なバイアス電圧を印加し、電極２に数百ボルト
の正また負の直流電圧を印加せしめ、発生させ
る。バイアス電圧は±100ボルトまでが有効であ
る。スクリーンメツシユ３は、二つのロール１
６，１７よりなるスクリーンメツシユ移動機構４
により電極２と６に平行に移動させることができ
る。 さらに最適なスクリーンメツシユ位置を決定す
る為に、スクリーンメツシユ３及びスクリーンメ
ツシユ移動機構４を電極２と６に垂直に移動させ
ることができる。 （実施例） 直流グロー放電は、基板を設置していない電極
に正または負の数百ボルトの直流電圧を印加せし
め、接地したスクリーンメツシユの間で発生せし
めた。放電電流密度は1mA／cm2とした。基板に
は、＋100ボルトから−100Vまでの電圧を印加し
た。圧力は１トール、反応時間は１時間、温度
200℃と一定に保つた。スクリーンメツシユの位
置は、二つの電極の距離を100とし、基板の位置
を０として相対値で表わした。実験条件と透渦型
電子顕微鏡による同定結果及びひつかき法による
付着力の実験結果を第１表に示す。スクリーンメ
ツシユを固定した場合、数十分の反応時間で放電
は不安定となり、均一な膜が析出しなくなつた
が、スクリーンメツシユを毎分５cmで移動させる
と基板全面に均一な干渉色を呈するダイヤモンド
薄膜が得られた。 なおスクリーンメツシユは20〜100メツシユが
適当であり、この実施例では80メツシユを用い
た。
【表】
（本発明の効果）
本発明により、ダイヤモンドの薄膜が大きな付
着力で低温で合成された。 従来の方法で得られた膜の付着は数十ｇである
ので、本発明の方法により合成された膜の付着力
は数倍以上大きく、半導体デバイスの表面パツシ
ベーシヨン、工具等への表面保護膜としての応用
範囲が拡がり、工業的価値が一層増大した。 従来の直流グロー放電法では、絶縁性の基板を
使用すること又は絶縁性の薄膜を合成することは
困難であるが、本発明の装置の構成により絶縁体
であるダイヤモンドを絶縁体である石英ガラスの
上に析出させることが可能であり、直流グロー放
電法という簡単な構成で絶縁性、非絶縁性を問わ
ずすべての基板上にダイヤモンドを合成できるよ
うになり、工業的価値が増大した。
着力で低温で合成された。 従来の方法で得られた膜の付着は数十ｇである
ので、本発明の方法により合成された膜の付着力
は数倍以上大きく、半導体デバイスの表面パツシ
ベーシヨン、工具等への表面保護膜としての応用
範囲が拡がり、工業的価値が一層増大した。 従来の直流グロー放電法では、絶縁性の基板を
使用すること又は絶縁性の薄膜を合成することは
困難であるが、本発明の装置の構成により絶縁体
であるダイヤモンドを絶縁体である石英ガラスの
上に析出させることが可能であり、直流グロー放
電法という簡単な構成で絶縁性、非絶縁性を問わ
ずすべての基板上にダイヤモンドを合成できるよ
うになり、工業的価値が増大した。
第１図は、本発明の方法を実施する装置の概略
図。 １…真空槽、２…電極、３…スクリーンメツシ
ユ、４…スクリーンメツシユ移動機構、５…基
板、６…電極、７…ヒーター、８…圧力調整器、
９…ロータリーポンプ、１０…炭化水素ボンベ、
１１…水素ボンベ、１２…希ガスボンベ、１３，
１４，１５…コツク、１６，１７…ロール。
図。 １…真空槽、２…電極、３…スクリーンメツシ
ユ、４…スクリーンメツシユ移動機構、５…基
板、６…電極、７…ヒーター、８…圧力調整器、
９…ロータリーポンプ、１０…炭化水素ボンベ、
１１…水素ボンベ、１２…希ガスボンベ、１３，
１４，１５…コツク、１６，１７…ロール。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭素化合物の気体ないしは蒸気を直流グロー
放電中で分解及び励起させ、ダイヤモンドを基板
上に形成する方法において、対向した２つの電極
の間にスクリーン・メツシユを設置し、一方の電
極と該スクリーン・メツシユの間に直流電圧を印
加し、直流グロー放電を発生せしめ他方の独立し
た直流電圧を印加した電極上に基板を設置し、該
基板上にダイヤモンドを形成することを特徴とす
るダイヤモンドの気相合成法。 ２ ガス供給部と真空排気系とが接続した真空槽
と、該真空槽内部に対向した二枚の電極とを備え
一方の電極上に基板を設置したダイヤモンドの気
相合成装置において、対向した二枚の電極の間に
移動可能なスクリーン・メツシユを備えたことを
特徴とするダイヤモンドの気相合成装置。 ３ スクリーン・メツシユは二枚の電極の中央部
から基板を設置した電極直上までの範囲に設置す
る特許請求の範囲第２項記載のダイヤモンドの気
相合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200220A JPS6177697A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | ダイヤモンドの気相合成法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200220A JPS6177697A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | ダイヤモンドの気相合成法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177697A JPS6177697A (ja) | 1986-04-21 |
| JPH0518795B2 true JPH0518795B2 (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16420803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59200220A Granted JPS6177697A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | ダイヤモンドの気相合成法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6177697A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63239194A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | ダイヤモンドの製造装置 |
| JPS6418990A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-23 | Hitachi Ltd | Production of diamond coating film |
| JPH0238397A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-07 | Nec Corp | 薄膜の成長方法及び成長装置 |
| JPH02141494A (ja) * | 1988-07-30 | 1990-05-30 | Kobe Steel Ltd | ダイヤモンド気相合成装置 |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP59200220A patent/JPS6177697A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6177697A (ja) | 1986-04-21 |
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