JPH05194092A - ダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッド - Google Patents
ダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッドInfo
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- JPH05194092A JPH05194092A JP1079592A JP1079592A JPH05194092A JP H05194092 A JPH05194092 A JP H05194092A JP 1079592 A JP1079592 A JP 1079592A JP 1079592 A JP1079592 A JP 1079592A JP H05194092 A JPH05194092 A JP H05194092A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面性の良好なダイヤモンド薄膜とその作成
方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッ
ドを提供する。 【構成】 アルキルクロロシランの有機溶媒溶液に基板
を浸漬し（工程１）、乾燥工程（１）とアニール工程
（３）を経てＣＶＤ法によりダイヤモンド薄膜を成膜す
る（４）。 【効果】 ダイヤモンド薄膜の積層に先立ってアルキル
クロロシランの有機溶液と基板表面の酵素とを反応させ
この基板表面にアルキル基を結合させることで、このア
ルキル基とＣＶＤ法の原料である炭化水素化合物との親
和力が増大し、ダイヤモンド結晶核発生密度が増加す
る。
方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッ
ドを提供する。 【構成】 アルキルクロロシランの有機溶媒溶液に基板
を浸漬し（工程１）、乾燥工程（１）とアニール工程
（３）を経てＣＶＤ法によりダイヤモンド薄膜を成膜す
る（４）。 【効果】 ダイヤモンド薄膜の積層に先立ってアルキル
クロロシランの有機溶液と基板表面の酵素とを反応させ
この基板表面にアルキル基を結合させることで、このア
ルキル基とＣＶＤ法の原料である炭化水素化合物との親
和力が増大し、ダイヤモンド結晶核発生密度が増加す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗層，絶縁層ある
いは放熱層として形成されるダイヤモンド薄膜とその製
造方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘ
ッドに関する。
いは放熱層として形成されるダイヤモンド薄膜とその製
造方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘ
ッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクスの分野において、炭化
水素系原料を用いてＣＶＤ法として知られている気相成
長法で成膜した所謂水素化非晶質炭化薄膜は、しばしば
ダイヤモンド薄膜と呼ばれる。このダイヤモンド薄膜
は、硬度，熱伝導性および絶縁性などの優れた特性を有
するものであり、この特性を利用して種々の用途が考え
られているが、原料ガスや成膜時の条件によってその特
性や膜の表面性が変動する。
水素系原料を用いてＣＶＤ法として知られている気相成
長法で成膜した所謂水素化非晶質炭化薄膜は、しばしば
ダイヤモンド薄膜と呼ばれる。このダイヤモンド薄膜
は、硬度，熱伝導性および絶縁性などの優れた特性を有
するものであり、この特性を利用して種々の用途が考え
られているが、原料ガスや成膜時の条件によってその特
性や膜の表面性が変動する。
【０００３】このような気相からの薄膜の成長方法とし
ては、熱フィラメントＣＶＤ法とプラズマＣＶＤ法の二
つが広く利用されている。ところで、この種のダイヤモ
ンド薄膜の作製方法においては、一般にダイヤモンド薄
膜を形成する基板面上における当該薄膜の成長開始に必
要な結晶核の発生密度が低く、得られるダイヤモンド薄
膜の表面性が悪いという問題があった。
ては、熱フィラメントＣＶＤ法とプラズマＣＶＤ法の二
つが広く利用されている。ところで、この種のダイヤモ
ンド薄膜の作製方法においては、一般にダイヤモンド薄
膜を形成する基板面上における当該薄膜の成長開始に必
要な結晶核の発生密度が低く、得られるダイヤモンド薄
膜の表面性が悪いという問題があった。
【０００４】上記の結晶核の発生密度を上げるために、
下地表面をダイヤモンド粉末などで傷をつけたり、フッ
酸で表面を荒らすなどの処理が行われているが、各の密
度を高くできても、当該表面に成膜したダイヤモンド薄
膜が鏡面に近いものを得ることはできなかった。また、
基板を鉱酸中で電界研磨して表面に無数の突起を形成さ
せ、さらにその表面を砥粒で傷つけ処理する方法（特開
平３−１０７４６０号公報）や、基板をメタン雰囲気で
処理し結晶核発生密度を増加させることが試みられてい
るが（小泉．他、「第４回マイクロエレクトロニクスシ
ンポジウム（ＭＥＳ’９１）講演集」１９９１年５月．
ｐｐ２１７ー２２０）、成膜した薄膜の表面性という点
からは、十分ではない。
下地表面をダイヤモンド粉末などで傷をつけたり、フッ
酸で表面を荒らすなどの処理が行われているが、各の密
度を高くできても、当該表面に成膜したダイヤモンド薄
膜が鏡面に近いものを得ることはできなかった。また、
基板を鉱酸中で電界研磨して表面に無数の突起を形成さ
せ、さらにその表面を砥粒で傷つけ処理する方法（特開
平３−１０７４６０号公報）や、基板をメタン雰囲気で
処理し結晶核発生密度を増加させることが試みられてい
るが（小泉．他、「第４回マイクロエレクトロニクスシ
ンポジウム（ＭＥＳ’９１）講演集」１９９１年５月．
ｐｐ２１７ー２２０）、成膜した薄膜の表面性という点
からは、十分ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の技術においては、ダイヤモンド薄膜を成膜すべき基板
の表面状態を粗面加工して各の密度を高くしても、成膜
したダイヤモンド薄膜の表面状態を良好なものとするこ
とができないという問題があった。本発明の目的は、表
面性の良好なダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこ
のダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッドを提供する
ことにある。
の技術においては、ダイヤモンド薄膜を成膜すべき基板
の表面状態を粗面加工して各の密度を高くしても、成膜
したダイヤモンド薄膜の表面状態を良好なものとするこ
とができないという問題があった。本発明の目的は、表
面性の良好なダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこ
のダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッドを提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ダイヤモ
ンド薄膜の作成方法、特に成膜したダイヤモンド薄膜の
表面性の向上について鋭意研究を重ねた結果、結晶核の
発生密度を増加させて薄膜の表面性を格段に向上させる
手段を見出した。本発明は、上記目的を達成するため
に、ＣＶＤ法等を用いる薄膜の気相成長を行う前の基板
を新規な方法で処理することによって結晶核発生密度を
増大させ、成膜後のダイヤモンド薄膜の表面性を向上さ
せたダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこのダイヤ
モンド薄膜を備えたサーマルヘッドを提供することを特
徴とするものである。
ンド薄膜の作成方法、特に成膜したダイヤモンド薄膜の
表面性の向上について鋭意研究を重ねた結果、結晶核の
発生密度を増加させて薄膜の表面性を格段に向上させる
手段を見出した。本発明は、上記目的を達成するため
に、ＣＶＤ法等を用いる薄膜の気相成長を行う前の基板
を新規な方法で処理することによって結晶核発生密度を
増大させ、成膜後のダイヤモンド薄膜の表面性を向上さ
せたダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこのダイヤ
モンド薄膜を備えたサーマルヘッドを提供することを特
徴とするものである。
【０００７】本発明により上記核発生密度を増大させる
ための具体的処理方法としては、ジアルキルジクロロシ
ランの有機溶媒溶液により基板の表面をアルキル基で覆
うことによりＣＶＤの際の原料である炭化水素系原料と
基板表面との親和力を増加させ、このことによってダイ
ヤモンドの結晶核の発生密度を増大させるものである。
ための具体的処理方法としては、ジアルキルジクロロシ
ランの有機溶媒溶液により基板の表面をアルキル基で覆
うことによりＣＶＤの際の原料である炭化水素系原料と
基板表面との親和力を増加させ、このことによってダイ
ヤモンドの結晶核の発生密度を増大させるものである。
【０００８】すなわち、本発明は、アルキルクロロシラ
ンで処理してアルキル基で表面を覆った基板に、炭化水
素を原料とした成膜法で形成したことを特徴とし、表面
に酸素を有する基板上にダイヤモンド薄膜を成膜させる
ダイヤモンド薄膜の製造方法において、前記ダイヤモン
ド薄膜の成膜に先立って、酸素を有する基板の表面とア
ルキルクロロシラン（Ｒn Ｃｌm Ｓｉ：ｎ，ｍは１から
３の整数、かつｎ＋ｍ＝４，Ｒはアルキル基Ｃx Ｈ2x+1
を示し、ｘは正の整数である）の有機溶液とを反応させ
て、上記基板表面にアルキル基を結合させる表面処理工
程と、前記基板に炭化水素を原料としたＣＶＤ法により
ダイヤモンド薄膜を成膜させる成膜工程と、を有するこ
とを特徴とする。
ンで処理してアルキル基で表面を覆った基板に、炭化水
素を原料とした成膜法で形成したことを特徴とし、表面
に酸素を有する基板上にダイヤモンド薄膜を成膜させる
ダイヤモンド薄膜の製造方法において、前記ダイヤモン
ド薄膜の成膜に先立って、酸素を有する基板の表面とア
ルキルクロロシラン（Ｒn Ｃｌm Ｓｉ：ｎ，ｍは１から
３の整数、かつｎ＋ｍ＝４，Ｒはアルキル基Ｃx Ｈ2x+1
を示し、ｘは正の整数である）の有機溶液とを反応させ
て、上記基板表面にアルキル基を結合させる表面処理工
程と、前記基板に炭化水素を原料としたＣＶＤ法により
ダイヤモンド薄膜を成膜させる成膜工程と、を有するこ
とを特徴とする。
【０００９】上記ＣＶＤ法による成膜条件は、直流電
界：〜２００Ｖ／ｃｍ，反応ガス圧力：２０〜２００Ｔ
ｏｒｒ，基板温度：８００〜９００°Ｃとする。また、
本発明は、複数の駆動電極と、前記駆動電極に対向して
形成した共通電極と、前記共通電極と前記駆動電極との
間に形成した発熱抵抗体と、少なくともこの発熱抵抗体
を複覆する酸素含む耐熱性保護層とを備えるサーマルヘ
ッドにおいて、前記耐熱性保護層の表面にアルキルクロ
ロシラン（Ｒn Ｃｌm Ｓｉ：ｎ，ｍは１から３の整数、
かつｎ＋ｍ＝４，Ｒはアルキル基Ｃx Ｈ2x+1を示し、ｘ
は正の整数である）の有機溶液を反応させることによ
り、前記表面にアルキル基を結合させた後に炭化水素を
原料としたＣＶＤ法により成膜したダイヤモンド薄膜か
らなる耐摩耗層を備えたことを特徴とする。
界：〜２００Ｖ／ｃｍ，反応ガス圧力：２０〜２００Ｔ
ｏｒｒ，基板温度：８００〜９００°Ｃとする。また、
本発明は、複数の駆動電極と、前記駆動電極に対向して
形成した共通電極と、前記共通電極と前記駆動電極との
間に形成した発熱抵抗体と、少なくともこの発熱抵抗体
を複覆する酸素含む耐熱性保護層とを備えるサーマルヘ
ッドにおいて、前記耐熱性保護層の表面にアルキルクロ
ロシラン（Ｒn Ｃｌm Ｓｉ：ｎ，ｍは１から３の整数、
かつｎ＋ｍ＝４，Ｒはアルキル基Ｃx Ｈ2x+1を示し、ｘ
は正の整数である）の有機溶液を反応させることによ
り、前記表面にアルキル基を結合させた後に炭化水素を
原料としたＣＶＤ法により成膜したダイヤモンド薄膜か
らなる耐摩耗層を備えたことを特徴とする。
【００１０】なお、アルキルクロロシランの有機溶媒は
特に限定されるものではなく、アルキルクロロシランが
溶解するものであればよい。そして、ＣＶＤ法における
ダイヤモンド薄膜の原料はメタンを主流とする。
特に限定されるものではなく、アルキルクロロシランが
溶解するものであればよい。そして、ＣＶＤ法における
ダイヤモンド薄膜の原料はメタンを主流とする。
【００１１】
【作用】上記した本発明の構成により、ダイヤモンド薄
膜の積層に先立ってアルキルクロロシランの有機溶液と
基板表面の酵素とを反応させこの基板表面にアルキル基
を結合させることで、このアルキル基とＣＶＤ法の原料
である炭化水素化合物との親和力が増大し、ダイヤモン
ド結晶核発生密度が増加する。
膜の積層に先立ってアルキルクロロシランの有機溶液と
基板表面の酵素とを反応させこの基板表面にアルキル基
を結合させることで、このアルキル基とＣＶＤ法の原料
である炭化水素化合物との親和力が増大し、ダイヤモン
ド結晶核発生密度が増加する。
【００１２】そして、サーマルヘッドの耐摩耗層として
上記した作成方法によるダイヤモンド薄膜を耐熱性保護
層の上層に形成することによって、表面潤滑性に優れた
耐摩耗層を得ることができ、サーマルヘッドの寿命を飛
躍的に向上させることができる。
上記した作成方法によるダイヤモンド薄膜を耐熱性保護
層の上層に形成することによって、表面潤滑性に優れた
耐摩耗層を得ることができ、サーマルヘッドの寿命を飛
躍的に向上させることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明によるダイヤモンド薄膜の作成
方法の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は
本発明によるダイヤモンド薄膜の作成方法を説明する工
程図であって、１は処理液への基板浸漬工程、２は基板
乾燥工程、３は基板のアニール工程、４は基板への成膜
工程であり、工程１〜３は基板の前処理工程である。
方法の実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は
本発明によるダイヤモンド薄膜の作成方法を説明する工
程図であって、１は処理液への基板浸漬工程、２は基板
乾燥工程、３は基板のアニール工程、４は基板への成膜
工程であり、工程１〜３は基板の前処理工程である。
【００１４】同図において、まず、表面に自然酸化膜が
形成された珪素（Ｓｉ）基板に対し以下の処理を行う。処理液の調整 ジメチルジクロロシラン・・・・・２％。 ベンゼン・・・・・・・・・・・９８％。
形成された珪素（Ｓｉ）基板に対し以下の処理を行う。処理液の調整 ジメチルジクロロシラン・・・・・２％。 ベンゼン・・・・・・・・・・・９８％。
【００１５】基板の前処理 上記のように調整した処理液に基板を浸漬し、２時間放
置する。・・・・・・基板浸漬工程（１） その後上記処理液中から基板を引き上げて８０°Ｃで１
５分乾燥する。・・・・・・基板乾燥工程（２） 乾燥した基板を２００°Ｃで１時間のアニールをおこな
う。
置する。・・・・・・基板浸漬工程（１） その後上記処理液中から基板を引き上げて８０°Ｃで１
５分乾燥する。・・・・・・基板乾燥工程（２） 乾燥した基板を２００°Ｃで１時間のアニールをおこな
う。
【００１６】・・・・基板アニール工程（３） 上記の処理によって、基板表面の珪素（Ｓｉ）と結合し
た水酸基（−ＯＨ）あるいは酸素原子（Ｏ）はジメチル
ジクロロシラン中の珪素と完全に反応し、基板表面には
珪素と結合したメチル基（ＣＨ3 ）だけが存在するよう
になる。上記の反応は以下の。反応式に示したように起
こると考えられる。
た水酸基（−ＯＨ）あるいは酸素原子（Ｏ）はジメチル
ジクロロシラン中の珪素と完全に反応し、基板表面には
珪素と結合したメチル基（ＣＨ3 ）だけが存在するよう
になる。上記の反応は以下の。反応式に示したように起
こると考えられる。
【００１７】 ２- Ｓｉ- ＯＨ＋（ＣＨ3 ）2 Ｃｌ2 Ｓｉ→ （ -Ｓｉ -Ｏ- ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 ＋２ＨＣｌ成膜処理 こうして処理した基板上へのダイヤモンド薄膜の成長方
法としては、熱フィラメントＣＶＤ法とプラズマＣＶＤ
法の二つが広く使用されている。
法としては、熱フィラメントＣＶＤ法とプラズマＣＶＤ
法の二つが広く使用されている。
【００１８】本実施例では結晶核発生密度をより高くす
るために直流放電による直流ＣＶＤ法を採用した。図２
は本実施例に用いる直流ＣＶＤ成膜装置の概略構成図で
あって、２０はＣＶＤチャンバー、２１は陰極、２２は
陽極、２３は陰極と陽極間に形成されるプラズマ領域、
２４は成膜される基板、２５は観察窓、２６は直流電
源、２７は反応ガス導入管、２８は反応ガスの排気管で
ある。
るために直流放電による直流ＣＶＤ法を採用した。図２
は本実施例に用いる直流ＣＶＤ成膜装置の概略構成図で
あって、２０はＣＶＤチャンバー、２１は陰極、２２は
陽極、２３は陰極と陽極間に形成されるプラズマ領域、
２４は成膜される基板、２５は観察窓、２６は直流電
源、２７は反応ガス導入管、２８は反応ガスの排気管で
ある。
【００１９】同図において、陽極２２には基板２４が載
置されており、この基板２４は図示しない加熱手段によ
り独立に加熱できるようになっている。陽極２２と陰極
２１の間の距離は２〜３ｃｍであり、陰極２１はダイヤ
モンド薄膜の成膜中に１０００°Ｃ〜１２００°Ｃに加
熱される。この加熱温度は陰極２１の表面に無定形炭素
の付着を避け、放電を安定させるために必要とするもの
である。
置されており、この基板２４は図示しない加熱手段によ
り独立に加熱できるようになっている。陽極２２と陰極
２１の間の距離は２〜３ｃｍであり、陰極２１はダイヤ
モンド薄膜の成膜中に１０００°Ｃ〜１２００°Ｃに加
熱される。この加熱温度は陰極２１の表面に無定形炭素
の付着を避け、放電を安定させるために必要とするもの
である。
【００２０】反応ガス導入管２７からＣＶＤチャンバー
２０内に導入される反応ガスは、水素（Ｈ2 ）にメタン
（ＣＨ4 ）を０・５％〜２％添加したものを用いる。直
流電源２６から陰極２１印加する直流電圧により反応ガ
スに放電が起こり、当該陰極２１と陽極２２の間にプラ
ズマが発生する。この放電中の反応ガス圧力は５０Ｔｏ
ｒｒ程度とする。
２０内に導入される反応ガスは、水素（Ｈ2 ）にメタン
（ＣＨ4 ）を０・５％〜２％添加したものを用いる。直
流電源２６から陰極２１印加する直流電圧により反応ガ
スに放電が起こり、当該陰極２１と陽極２２の間にプラ
ズマが発生する。この放電中の反応ガス圧力は５０Ｔｏ
ｒｒ程度とする。
【００２１】なお、基板２４の温度は赤外線放射温度計
でモニターし、８００°Ｃ〜９００°Ｃの範囲でダイヤ
モンド膜の着膜を行う。このようにして着膜されたダイ
ヤモンド薄膜は、１μｍの厚みに対してその表面の凸凹
は２０ｎｍ程度となり、極めて表面平滑性に優れたもの
となる。本実施例では、基板処理液であるアルキルクロ
ロシランとして、ジメチルジクロロシランを用いたが、
これに限定されるものではなく、ジエチルジクロロシラ
ンをはじめ、一般にＲn Ｃｌm Ｓｉ（Ｒはアルキル基、
ｎ，ｍは１から３の整数、ｎ＋ｍ＝４）で表されるアル
キルクロロシランを広く用いることができる。
でモニターし、８００°Ｃ〜９００°Ｃの範囲でダイヤ
モンド膜の着膜を行う。このようにして着膜されたダイ
ヤモンド薄膜は、１μｍの厚みに対してその表面の凸凹
は２０ｎｍ程度となり、極めて表面平滑性に優れたもの
となる。本実施例では、基板処理液であるアルキルクロ
ロシランとして、ジメチルジクロロシランを用いたが、
これに限定されるものではなく、ジエチルジクロロシラ
ンをはじめ、一般にＲn Ｃｌm Ｓｉ（Ｒはアルキル基、
ｎ，ｍは１から３の整数、ｎ＋ｍ＝４）で表されるアル
キルクロロシランを広く用いることができる。
【００２２】次に、本発明のダイヤモンド薄膜の成膜方
法を応用したサーマルヘッドの製作方法の一実施例につ
いて説明する。図３は本発明によりダイヤモンド薄膜の
成膜方法を用いて耐熱保護層上に耐摩耗層を形成したサ
ーマルヘッドの要部構造図であって、３１はガラスある
いはセラミックス等からなる絶縁基板、３２はガラス蓄
熱層、３３は共通電極、３４は個別電極、３５は発熱抵
抗体、３６はガラス等からなる耐熱保護層、３７はダイ
ヤモンド薄膜よりなる耐摩耗層である。
法を応用したサーマルヘッドの製作方法の一実施例につ
いて説明する。図３は本発明によりダイヤモンド薄膜の
成膜方法を用いて耐熱保護層上に耐摩耗層を形成したサ
ーマルヘッドの要部構造図であって、３１はガラスある
いはセラミックス等からなる絶縁基板、３２はガラス蓄
熱層、３３は共通電極、３４は個別電極、３５は発熱抵
抗体、３６はガラス等からなる耐熱保護層、３７はダイ
ヤモンド薄膜よりなる耐摩耗層である。
【００２３】同図において、発熱抵抗体３５上を覆う耐
熱保護層３６の表面に形成される耐摩耗層として本発明
によるダイヤモンド薄膜３７が形成される。このダイヤ
モンド薄膜３７を設けることにより、表面平滑性に優れ
た耐摩耗層をもつ長寿命のサーマルヘッドが得られる。
図４〜図７は本発明によるサーマルヘッドの製作方法を
説明する工程説明図であって、図３と同一符号は同一部
分に対応する。
熱保護層３６の表面に形成される耐摩耗層として本発明
によるダイヤモンド薄膜３７が形成される。このダイヤ
モンド薄膜３７を設けることにより、表面平滑性に優れ
た耐摩耗層をもつ長寿命のサーマルヘッドが得られる。
図４〜図７は本発明によるサーマルヘッドの製作方法を
説明する工程説明図であって、図３と同一符号は同一部
分に対応する。
【００２４】まず、図４に示したように、アルミナ等の
絶縁材料からなる絶縁基板３１を用意する。この絶縁基
板３１の表面にガラス系材料からなるガラスペーストを
塗布し、焼成して、ガラス蓄熱層３２を被着する。次
に、例えば金（Ａｕ）を主成分とする金属有機物ペース
ト（メタロオーガニック金ペースト）をべた印刷し、こ
れを焼成して金導体膜を形成する。この金導体膜上にフ
ォトレジストを塗布、乾燥し、これをフォトマスクを介
して露光、現像して不要部分の金導体膜を露出させる。
露出させた金導体膜にたいして、たとえばヨウ素ーヨウ
化カリウム水溶液によりエッチングをおこない共通電極
３３と個別電極３４を得る。
絶縁材料からなる絶縁基板３１を用意する。この絶縁基
板３１の表面にガラス系材料からなるガラスペーストを
塗布し、焼成して、ガラス蓄熱層３２を被着する。次
に、例えば金（Ａｕ）を主成分とする金属有機物ペース
ト（メタロオーガニック金ペースト）をべた印刷し、こ
れを焼成して金導体膜を形成する。この金導体膜上にフ
ォトレジストを塗布、乾燥し、これをフォトマスクを介
して露光、現像して不要部分の金導体膜を露出させる。
露出させた金導体膜にたいして、たとえばヨウ素ーヨウ
化カリウム水溶液によりエッチングをおこない共通電極
３３と個別電極３４を得る。
【００２５】図５に示したように、上記図４の工程で形
成した共通電極３３と個別電極３４を横断して、酸化ル
テニウム系厚膜抵抗ペーストを帯状に印刷し、これを１
３０°Ｃで乾燥してから８００°Ｃのピーク温度で焼成
することにより抵抗体３５を形成する。次に、図６に示
したように、上記抵抗体３５と、共通電極３３と個別電
極３４の配線パッド部分（図示せず）を除いた全体をお
おって、ガラスペーストを４００メッシュスクリーンで
印刷して８００どＣ程度のピーク温度で焼成することに
より、ガラス保護層３６を形成する。
成した共通電極３３と個別電極３４を横断して、酸化ル
テニウム系厚膜抵抗ペーストを帯状に印刷し、これを１
３０°Ｃで乾燥してから８００°Ｃのピーク温度で焼成
することにより抵抗体３５を形成する。次に、図６に示
したように、上記抵抗体３５と、共通電極３３と個別電
極３４の配線パッド部分（図示せず）を除いた全体をお
おって、ガラスペーストを４００メッシュスクリーンで
印刷して８００どＣ程度のピーク温度で焼成することに
より、ガラス保護層３６を形成する。
【００２６】最後に、図７に示したように、このガラス
保護層３６を２％ジメチルジクロロシランのベンゼン溶
液で浸せきし、６０分放置後、８０°Ｃで１５分、さら
に２００°Ｃで１時間乾燥させる。その後、直流放電プ
ラズマＣＶＤによって０．５μｍのダイヤモンド薄膜を
形成する。上記の工程で成膜したこのサーマルヘッドの
耐摩耗層３７は、通常の３０ｋｍ走行テストにおいて、
測定限界以下の摩耗しか観測されなかった。これによ
り、耐摩耗性に優れ、かつ表面平滑性を向上させたサー
マルヘッドを得ることができた。
保護層３６を２％ジメチルジクロロシランのベンゼン溶
液で浸せきし、６０分放置後、８０°Ｃで１５分、さら
に２００°Ｃで１時間乾燥させる。その後、直流放電プ
ラズマＣＶＤによって０．５μｍのダイヤモンド薄膜を
形成する。上記の工程で成膜したこのサーマルヘッドの
耐摩耗層３７は、通常の３０ｋｍ走行テストにおいて、
測定限界以下の摩耗しか観測されなかった。これによ
り、耐摩耗性に優れ、かつ表面平滑性を向上させたサー
マルヘッドを得ることができた。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
成膜すべき基板表面をアルキルクロロシランで処理した
のち、ＣＶＤ法によりダイヤモンド薄膜を形成すること
で、エレクトロニクスの分野で絶縁層、熱伝導層や耐摩
耗層として用いることのできる緻密で表面性が良好なダ
イヤモンド薄膜を容易に作製することができる。
成膜すべき基板表面をアルキルクロロシランで処理した
のち、ＣＶＤ法によりダイヤモンド薄膜を形成すること
で、エレクトロニクスの分野で絶縁層、熱伝導層や耐摩
耗層として用いることのできる緻密で表面性が良好なダ
イヤモンド薄膜を容易に作製することができる。
【００２８】ダイヤモンド結晶核の発生密度が増加する
ことで、緻密で表面平滑性が良好なダイヤモンド薄膜を
形成できる。また、このダイヤモンド膜をサーマルヘッ
ドの保護膜上に形成したことでサーマルヘッドの耐摩耗
性が格段に向上し、その寿命が飛躍的に増大する。
ことで、緻密で表面平滑性が良好なダイヤモンド薄膜を
形成できる。また、このダイヤモンド膜をサーマルヘッ
ドの保護膜上に形成したことでサーマルヘッドの耐摩耗
性が格段に向上し、その寿命が飛躍的に増大する。
【図１】 本発明によるダイヤモンド薄膜の作成方法の
一例を説明する概略工程図である。
一例を説明する概略工程図である。
【図２】 本発明の本実施例に用いる直流ＣＶＤ成膜装
置の一例を説明する概略構成図である。
置の一例を説明する概略構成図である。
【図３】 本発明によりダイヤモンド薄膜の成膜方法を
用いて耐熱保護層上に耐摩耗層を形成したサーマルヘッ
ドの一例を説明する要部構造図である。
用いて耐熱保護層上に耐摩耗層を形成したサーマルヘッ
ドの一例を説明する要部構造図である。
【図４】 本発明によるサーマルヘッドの製作方法を説
明する部分工程の説明図である。
明する部分工程の説明図である。
【図５】 本発明によるサーマルヘッドの製作方法を説
明する部分工程の説明図である。
明する部分工程の説明図である。
【図６】 本発明によるサーマルヘッドの製作方法を説
明する部分工程の説明図である。
明する部分工程の説明図である。
【図７】 本発明によるサーマルヘッドの製作方法を説
明する部分工程の説明図である。
明する部分工程の説明図である。
１ 基板浸漬工程 ２ 基板乾燥工程 ３ 基板アニー
ル工程 ４ 成膜工程２０ 成膜チャンバー ２１ 陰
極 ２２ 陽極 ２３ プラズマ発生領域２４ 基板
２５ 観察窓 ２６ 直流電源 ２７ 反応ガス導入管
２８ 反応ガス排気管 ３１ サーマルヘッドの絶縁
基板 ３２ ガラス蓄熱層 ３３共通電極 ３４ 個別
電極 ３５ 発熱抵抗体 ３６ ガラス保護層 ３７
ダイヤモンド薄膜からなる耐摩耗層
ル工程 ４ 成膜工程２０ 成膜チャンバー ２１ 陰
極 ２２ 陽極 ２３ プラズマ発生領域２４ 基板
２５ 観察窓 ２６ 直流電源 ２７ 反応ガス導入管
２８ 反応ガス排気管 ３１ サーマルヘッドの絶縁
基板 ３２ ガラス蓄熱層 ３３共通電極 ３４ 個別
電極 ３５ 発熱抵抗体 ３６ ガラス保護層 ３７
ダイヤモンド薄膜からなる耐摩耗層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 16/02 7325−4Ｋ 16/26 7325−4Ｋ
Claims (3)
- 【請求項１】 アルキルクロロシランで処理してアルキ
ル基で表面を覆った基板に、炭化水素を原料とした成膜
法で形成したことを特徴とするダイヤモンド薄膜。 - 【請求項２】 表面に酸素を有する基板上にダイヤモン
ド薄膜を成膜させるダイヤモンド薄膜の製造方法におい
て、 前記ダイヤモンド薄膜の成膜に先立って、酸素を有する
基板の表面とアルキルクロロシラン（Ｒn Ｃｌm Ｓｉ：
ｎ，ｍは１から３の整数、かつｎ＋ｍ＝４，Ｒはアルキ
ル基Ｃx Ｈ2x+1を示し、ｘは正の整数である）の有機溶
液とを反応させて、上記基板表面にアルキル基を結合さ
せる表面処理工程と、 前記基板に炭化水素を原料としたＣＶＤ法によりダイヤ
モンド薄膜を成膜させる成膜工程と、 を有することを特徴とするダイヤモンド薄膜の製造方
法。 - 【請求項３】複数の駆動電極と、前記駆動電極に対向し
て形成した共通電極と、前記共通電極と前記駆動電極と
の間に形成した発熱抵抗体と、少なくともこの発熱抵抗
体を複覆する酸素含む耐熱性保護層とを備えるサーマル
ヘッドにおいて、 前記耐熱性保護層の表面にアルキルクロロシラン（Ｒn
Ｃｌm Ｓｉ：ｎ，ｍは１から３の整数、かつｎ＋ｍ＝
４，Ｒはアルキル基Ｃx Ｈ2x+1を示し、ｘは正の整数で
ある）の有機溶液を反応させることにより、前記表面に
アルキル基を結合させた後に炭化水素を原料としたＣＶ
Ｄ法により成膜したダイヤモンド薄膜からなる耐摩耗層
を備えたことを特徴とするサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1079592A JPH05194092A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1079592A JPH05194092A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05194092A true JPH05194092A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=11760283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1079592A Pending JPH05194092A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | ダイヤモンド薄膜とその作成方法およびこのダイヤモンド薄膜を備えたサーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05194092A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007238377A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 単結晶ダイヤモンド成長用基材の製造方法 |
| 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 |
| CN100435482C (zh) * | 2005-09-30 | 2008-11-19 | 哈尔滨工业大学 | 薄膜声表面波器件的非晶金刚石增频衬底的制备方法 |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP1079592A patent/JPH05194092A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN100435482C (zh) * | 2005-09-30 | 2008-11-19 | 哈尔滨工业大学 | 薄膜声表面波器件的非晶金刚石增频衬底的制备方法 |
| JP2007238377A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 単結晶ダイヤモンド成長用基材の製造方法 |
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