JPH10298780A - 絶縁材への被膜形成方法 - Google Patents
絶縁材への被膜形成方法Info
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Landscapes
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁材上に形成した硬質カーボン膜の表面に
静電気が帯電しないように、その表面抵抗値を制御す
る。 【解決手段】 基材である絶縁材１２の表面に導電性を
有する下地膜１４を形成し、その下地膜１４上に硬質カ
ーボン膜１６を形成し、下地膜１４の抵抗値を変えるこ
とにより硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を制御する。
その下地膜１４をチタン，クロム，タングステン等の金
属膜で形成した場合は、その膜厚によって抵抗値を制御
する。シリコン，ゲルマニウム等の半導体膜で形成した
場合は、その膜厚又は不純物濃度によって抵抗値を変え
ることができる。
静電気が帯電しないように、その表面抵抗値を制御す
る。 【解決手段】 基材である絶縁材１２の表面に導電性を
有する下地膜１４を形成し、その下地膜１４上に硬質カ
ーボン膜１６を形成し、下地膜１４の抵抗値を変えるこ
とにより硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を制御する。
その下地膜１４をチタン，クロム，タングステン等の金
属膜で形成した場合は、その膜厚によって抵抗値を制御
する。シリコン，ゲルマニウム等の半導体膜で形成した
場合は、その膜厚又は不純物濃度によって抵抗値を変え
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、絶縁材の表面に
硬質カーボン膜を形成して耐摩耗性を高め、且つその表
面抵抗値を所望の値に制御するための、絶縁材への硬質
カーボン膜形成方法に関する。
硬質カーボン膜を形成して耐摩耗性を高め、且つその表
面抵抗値を所望の値に制御するための、絶縁材への硬質
カーボン膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、金属，ガラス，セラミック，プラ
スチック等の基材の表面に保護膜として硬質カーボン膜
を形成して、その表面の耐摩耗性を大幅に高め、耐久性
を向上させることが行なわれている。その硬質カーボン
膜は、水素化アモルファス・カーボン膜であり、黒色状
の被膜でダイヤモンドによく似た性質をもつ。そのた
め、ダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）膜と呼
ばれたり、あるいはｉ−カーボン膜ともよばれている。
スチック等の基材の表面に保護膜として硬質カーボン膜
を形成して、その表面の耐摩耗性を大幅に高め、耐久性
を向上させることが行なわれている。その硬質カーボン
膜は、水素化アモルファス・カーボン膜であり、黒色状
の被膜でダイヤモンドによく似た性質をもつ。そのた
め、ダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）膜と呼
ばれたり、あるいはｉ−カーボン膜ともよばれている。
【０００３】そして、この硬質カーボン膜は、機械的硬
度が高く、摩擦係数が低く、電気的絶縁性がよく、熱伝
導率が高く、耐腐食性が高いという優れた特性を持って
いる。そのため、装飾品，医療機器，磁気ヘッド，ある
いは工具になどに硬質カーボン膜を被覆することによ
り、それらの耐久性を大幅に高めることが提案され、実
用化されている。
度が高く、摩擦係数が低く、電気的絶縁性がよく、熱伝
導率が高く、耐腐食性が高いという優れた特性を持って
いる。そのため、装飾品，医療機器，磁気ヘッド，ある
いは工具になどに硬質カーボン膜を被覆することによ
り、それらの耐久性を大幅に高めることが提案され、実
用化されている。
【０００４】また、ＬＳＩ(Large Scale Integrated ci
rcuit）等の半導体デバイスの製造装置において、半導
体ウエハや半導体チップを搬送するための搬送アーム等
の半導体のウエハやチップを取り扱う治具や工具類に
は、半導体のウエハやチップを汚染しないように、金属
ではなくセラミック材等の絶縁材が使用され、その表面
の耐摩耗性を高めるために、その絶縁材による治具や工
具類の表面を硬質カーボン膜で被覆することが提案され
ている。
rcuit）等の半導体デバイスの製造装置において、半導
体ウエハや半導体チップを搬送するための搬送アーム等
の半導体のウエハやチップを取り扱う治具や工具類に
は、半導体のウエハやチップを汚染しないように、金属
ではなくセラミック材等の絶縁材が使用され、その表面
の耐摩耗性を高めるために、その絶縁材による治具や工
具類の表面を硬質カーボン膜で被覆することが提案され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この硬
質カーボン膜は電気的に高い抵抗率をもつため、基材の
表面を硬質カーボン膜で被覆すると、その表面抵抗値が
非常に高くなる。そのため、他の部材との接触によって
静電気が発生しやすく、それによって雰囲気中のゴミや
チリをその表面に吸着し易いという問題がある。また、
半導体のウエハや半導体チップを搬送するための搬送ア
ーム等の表面に硬質カーボン膜を形成した場合には、静
電気によるゴミやチリの吸着の問題に加えて、次のよう
な問題も発生する。
質カーボン膜は電気的に高い抵抗率をもつため、基材の
表面を硬質カーボン膜で被覆すると、その表面抵抗値が
非常に高くなる。そのため、他の部材との接触によって
静電気が発生しやすく、それによって雰囲気中のゴミや
チリをその表面に吸着し易いという問題がある。また、
半導体のウエハや半導体チップを搬送するための搬送ア
ーム等の表面に硬質カーボン膜を形成した場合には、静
電気によるゴミやチリの吸着の問題に加えて、次のよう
な問題も発生する。
【０００６】例えば、半導体集積回路素子を多数集積し
た半導体ウエハや半導体チップを取り扱うような場合に
は、半導体集積回路の高集積化が進んでいるので、例え
ばＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜は非常に薄膜にな
っているため、それを取り扱う治具や工具類の表面に帯
電した静電気に起因するゲート絶縁膜の静電破壊が大き
な問題である。
た半導体ウエハや半導体チップを取り扱うような場合に
は、半導体集積回路の高集積化が進んでいるので、例え
ばＭＯＳトランジスタのゲート絶縁膜は非常に薄膜にな
っているため、それを取り扱う治具や工具類の表面に帯
電した静電気に起因するゲート絶縁膜の静電破壊が大き
な問題である。
【０００７】ここで、硬質カーボン膜の表面抵抗値の測
定例を図１３のグラフに示す。この図１３のグラフにお
ける横軸は硬質カーボン膜の膜厚を示し、縦軸は表面抵
抗値である端子間抵抗を示す。硬質カーボン膜の表面抵
抗値を測定するための試料として、板厚が１．１ｍｍの
ホウ珪酸系ガラス上に、膜厚が０．１μｍ、０．４μ
ｍ、０．８μｍ、１．２μｍ、１．５μｍの硬質カーボ
ン膜を形成した５種類の試料を作成した。そのときの測
定結果を曲線３６で示す。
定例を図１３のグラフに示す。この図１３のグラフにお
ける横軸は硬質カーボン膜の膜厚を示し、縦軸は表面抵
抗値である端子間抵抗を示す。硬質カーボン膜の表面抵
抗値を測定するための試料として、板厚が１．１ｍｍの
ホウ珪酸系ガラス上に、膜厚が０．１μｍ、０．４μ
ｍ、０．８μｍ、１．２μｍ、１．５μｍの硬質カーボ
ン膜を形成した５種類の試料を作成した。そのときの測
定結果を曲線３６で示す。
【０００８】その表面抵抗値の測定方法を図１４によっ
て説明する。図１４に示すように、基材１２であるホウ
珪酸系ガラス上に硬質カーボン膜１６を形成した試料の
表面に一対の測定端子２２ａ，２２ｂを所定の間隔（１
ｍｍ）をあけて接触させる。そして、この測定端子２２
ａ，２２ｂには直流電源１８と電流計２０とを直列接続
する。直流電源１８から５０Ｖの直流電圧を測定端子２
２ａ，２２ｂ間に印加し、測定端子２２ａ，２２ｂを通
して流れる電流値を電流計２０によって測定し、計算に
よって硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を算出した。
て説明する。図１４に示すように、基材１２であるホウ
珪酸系ガラス上に硬質カーボン膜１６を形成した試料の
表面に一対の測定端子２２ａ，２２ｂを所定の間隔（１
ｍｍ）をあけて接触させる。そして、この測定端子２２
ａ，２２ｂには直流電源１８と電流計２０とを直列接続
する。直流電源１８から５０Ｖの直流電圧を測定端子２
２ａ，２２ｂ間に印加し、測定端子２２ａ，２２ｂを通
して流れる電流値を電流計２０によって測定し、計算に
よって硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を算出した。
【０００９】硬質カーボン膜１６の表面抵抗値は、図１
３の曲線３６に示すように、１０11Ωのオーダである。
なお、硬質カーボン膜１６の膜厚が厚くなると表面抵抗
値が小さくなっているが、これは膜厚が厚くなるほど、
その膜中に流れる電流値が増加するためであると推測し
ている。
３の曲線３６に示すように、１０11Ωのオーダである。
なお、硬質カーボン膜１６の膜厚が厚くなると表面抵抗
値が小さくなっているが、これは膜厚が厚くなるほど、
その膜中に流れる電流値が増加するためであると推測し
ている。
【００１０】このように、絶縁物からなる治具や工具類
の表面に形成する硬質カーボン膜の表面抵抗値は、１０
11Ωのオーダという非常に高い値であるため、静電気が
帯電してゴミやチリを吸着したり、半導体のウエハやチ
ッブを取り扱う場合にはその静電気によって静電破壊が
発生する恐れがある。そのため、硬質カーボン膜のもつ
メリットを充分に発揮できず、硬質カーボン膜表面に静
電気が帯電しない半導体ウエハや半導体チップを取り扱
う治具や工具類が求められている。
の表面に形成する硬質カーボン膜の表面抵抗値は、１０
11Ωのオーダという非常に高い値であるため、静電気が
帯電してゴミやチリを吸着したり、半導体のウエハやチ
ッブを取り扱う場合にはその静電気によって静電破壊が
発生する恐れがある。そのため、硬質カーボン膜のもつ
メリットを充分に発揮できず、硬質カーボン膜表面に静
電気が帯電しない半導体ウエハや半導体チップを取り扱
う治具や工具類が求められている。
【００１１】そこで、例えば特開平２−３０７６１号公
報などに見られるように、金属や絶縁材の基材の表面に
形成する硬質カーボン膜中に、ハロゲン元素又は水素と
ハロゲン元素を含有させ、ハロゲン元素の濃度を堆積さ
れる膜の厚さ方向に分布を持たせるようにして、硬質カ
ーボン膜の導電率を制御することが提案されている。す
なわち、プラズマＣＶＤ法によって硬質カーボン膜を形
成する際に、ハロゲン元素の原料として、ＮＦ3，Ｓ
Ｆ4，ＷＦ6等のフッ化物、ＣＣｌ4等の塩化物、ＣＨ3Ｂ
ｒ等の臭化物又はヨウ化物をプラズマ中に添加して、
Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ等のハロゲン元素を添加する。
報などに見られるように、金属や絶縁材の基材の表面に
形成する硬質カーボン膜中に、ハロゲン元素又は水素と
ハロゲン元素を含有させ、ハロゲン元素の濃度を堆積さ
れる膜の厚さ方向に分布を持たせるようにして、硬質カ
ーボン膜の導電率を制御することが提案されている。す
なわち、プラズマＣＶＤ法によって硬質カーボン膜を形
成する際に、ハロゲン元素の原料として、ＮＦ3，Ｓ
Ｆ4，ＷＦ6等のフッ化物、ＣＣｌ4等の塩化物、ＣＨ3Ｂ
ｒ等の臭化物又はヨウ化物をプラズマ中に添加して、
Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ等のハロゲン元素を添加する。
【００１２】このように硬質カーボン膜中にハロゲン元
素を含有させると、硬質カーボン膜の導電率を高め、そ
の表面抵抗値を下げることはできるが、硬度などの特性
が低下し、耐摩耗性を高める効果が損なわれるという問
題がある。また、硬質カーボン膜の成膜中にＷ，Ｎｉな
どの金属をスパッタなどで同時に成膜し、金属粒子が混
入した硬質カーボン膜を成膜して表面抵抗値を低下させ
ることも提案されている。
素を含有させると、硬質カーボン膜の導電率を高め、そ
の表面抵抗値を下げることはできるが、硬度などの特性
が低下し、耐摩耗性を高める効果が損なわれるという問
題がある。また、硬質カーボン膜の成膜中にＷ，Ｎｉな
どの金属をスパッタなどで同時に成膜し、金属粒子が混
入した硬質カーボン膜を成膜して表面抵抗値を低下させ
ることも提案されている。
【００１３】しかし、この方法によってもやはり、硬質
カーボン膜に金属粒子を混入させることによって硬度な
どの特性が低下し、耐摩耗性を高める効果が損なわれれ
ることになる。しかも、成膜行程のプロセス制御が難し
く、表面抵抗値の制御性も悪い。
カーボン膜に金属粒子を混入させることによって硬度な
どの特性が低下し、耐摩耗性を高める効果が損なわれれ
ることになる。しかも、成膜行程のプロセス制御が難し
く、表面抵抗値の制御性も悪い。
【００１４】この発明は、このような問題を解決して、
絶縁材の表面に硬質カーボン膜を形成する絶縁材への皮
膜形成方法において、硬質カーボン膜の硬度を低下させ
ることなく、その表面に静電気が帯電しないように表面
抵抗値を制御することができるようにすることを目的と
する。
絶縁材の表面に硬質カーボン膜を形成する絶縁材への皮
膜形成方法において、硬質カーボン膜の硬度を低下させ
ることなく、その表面に静電気が帯電しないように表面
抵抗値を制御することができるようにすることを目的と
する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による絶縁材への被膜形成方法は、ガラス
又はセラミック材等の絶縁材の表面に導電性を有する下
地膜を形成し、その下地膜上に硬質カーボン膜を形成
し、その下地膜の抵抗値を変えることにより硬質カーボ
ン膜の表面抵抗値を制御することを特徴とする。
め、この発明による絶縁材への被膜形成方法は、ガラス
又はセラミック材等の絶縁材の表面に導電性を有する下
地膜を形成し、その下地膜上に硬質カーボン膜を形成
し、その下地膜の抵抗値を変えることにより硬質カーボ
ン膜の表面抵抗値を制御することを特徴とする。
【００１６】上記下地膜としては、金属膜又は半導体膜
を形成するとよい。そして、金属膜の場合は、その膜厚
あるいは材料を変えることによって下地膜の抵抗値を変
えることができる。半導体膜の場合は、その膜厚又は材
料あるいは不純物濃度を変えることによって下地膜の抵
抗値を変えることができる。
を形成するとよい。そして、金属膜の場合は、その膜厚
あるいは材料を変えることによって下地膜の抵抗値を変
えることができる。半導体膜の場合は、その膜厚又は材
料あるいは不純物濃度を変えることによって下地膜の抵
抗値を変えることができる。
【００１７】また、上記下地膜として、絶縁材の表面に
金属膜による第１の下地膜を形成し、その上に半導体膜
による第２の下地膜を形成するようにしてもよい。この
場合には、金属膜による第１の下地膜の膜厚と、半導体
膜による第２の下地膜の膜厚又は不純物濃度のうち、少
なくとも一方を変えることによって下地膜の抵抗値を変
えることができる。
金属膜による第１の下地膜を形成し、その上に半導体膜
による第２の下地膜を形成するようにしてもよい。この
場合には、金属膜による第１の下地膜の膜厚と、半導体
膜による第２の下地膜の膜厚又は不純物濃度のうち、少
なくとも一方を変えることによって下地膜の抵抗値を変
えることができる。
【００１８】上記下地膜としての金属膜を、チタン，ク
ロムまたはタングステンあるいはそれらの炭化物又は窒
化物のいずれかで形成するとよい。また、半導体膜を、
シリコン又はゲルマニウムあるいはシリコン又はゲルマ
ニウムの化合物のいずれかで形成するとよい。
ロムまたはタングステンあるいはそれらの炭化物又は窒
化物のいずれかで形成するとよい。また、半導体膜を、
シリコン又はゲルマニウムあるいはシリコン又はゲルマ
ニウムの化合物のいずれかで形成するとよい。
【００１９】また、上記絶縁材と硬質カーボン膜との間
に形成する下地膜として、絶縁材の表面に金属膜による
第１の下地膜を形成し、その上に前記金属膜よりも導電
度の高い金属膜による第２の下地膜を形成し、さらにそ
の上に半導体膜による第３の下地膜を形成するようにす
るとさらによい。この場合には、上記下地膜の抵抗値
を、主として上記第２の下地膜の膜厚によって変えるこ
とができる。
に形成する下地膜として、絶縁材の表面に金属膜による
第１の下地膜を形成し、その上に前記金属膜よりも導電
度の高い金属膜による第２の下地膜を形成し、さらにそ
の上に半導体膜による第３の下地膜を形成するようにす
るとさらによい。この場合には、上記下地膜の抵抗値
を、主として上記第２の下地膜の膜厚によって変えるこ
とができる。
【００２０】そして、第１の下地膜をチタン，クロムま
たはタングステンのいずれかで形成し、第２の下地膜を
金，銅，インジウム，またはアルミニウムのいずれかで
形成し、第３の下地膜をシリコン又はゲルマニウムで形
成するとよい。
たはタングステンのいずれかで形成し、第２の下地膜を
金，銅，インジウム，またはアルミニウムのいずれかで
形成し、第３の下地膜をシリコン又はゲルマニウムで形
成するとよい。
【００２１】この発明により、半導体のウエハ又はチッ
プを取り扱う搬送アーム等の治具又は工具の表面に硬質
カーボン膜を形成すれば、セラミック等の絶縁材からな
る治具又は工具の表面の耐摩耗性を大幅に高め、表面が
削れて粉塵が発生するのを防ぎ、且つ表面抵抗値を下げ
て静電気の帯電を防ぎ、取り扱う半導体ウエハや半導体
チップ等へのゴミの吸着や静電破壊を防止することがで
きる。
プを取り扱う搬送アーム等の治具又は工具の表面に硬質
カーボン膜を形成すれば、セラミック等の絶縁材からな
る治具又は工具の表面の耐摩耗性を大幅に高め、表面が
削れて粉塵が発生するのを防ぎ、且つ表面抵抗値を下げ
て静電気の帯電を防ぎ、取り扱う半導体ウエハや半導体
チップ等へのゴミの吸着や静電破壊を防止することがで
きる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、この発明による絶縁材への
被膜形成方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態によって形成した被
膜構成を示す模式的断面図である。
被膜形成方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態によって形成した被
膜構成を示す模式的断面図である。
【００２３】図１に示す被膜構成は、各種の部品あるい
は治具や工具等の基材である絶縁材１２上に、下地膜１
４を介して硬質カーボン膜１６を設けている。この絶縁
材１２は、ガラスやセラミック材あるいは樹脂（プラス
チック）などである。その絶縁材１２の表面に、下地膜
１４として金属膜または半導体膜を形成する。その下地
膜１４の形成方法としては、スパッタリング法や真空蒸
着法などの物理気相成長法、または化学気相成長法を適
用して被膜形成する。
は治具や工具等の基材である絶縁材１２上に、下地膜１
４を介して硬質カーボン膜１６を設けている。この絶縁
材１２は、ガラスやセラミック材あるいは樹脂（プラス
チック）などである。その絶縁材１２の表面に、下地膜
１４として金属膜または半導体膜を形成する。その下地
膜１４の形成方法としては、スパッタリング法や真空蒸
着法などの物理気相成長法、または化学気相成長法を適
用して被膜形成する。
【００２４】そして、その下地膜１４上に硬質カーボン
膜１６を形成する。その硬質カーボン膜１６は、メタン
（ＣＨ4 ）を原料ガスとするプラズマ化学気相成長法に
よって形成する。下地膜１４として金属膜を適用すると
きは、チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ）またはタングス
テン（Ｗ）などが使用可能である。さらに、これらの金
属の炭化物や窒化物などの化合物も下地膜１４として適
用できる。
膜１６を形成する。その硬質カーボン膜１６は、メタン
（ＣＨ4 ）を原料ガスとするプラズマ化学気相成長法に
よって形成する。下地膜１４として金属膜を適用すると
きは、チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ）またはタングス
テン（Ｗ）などが使用可能である。さらに、これらの金
属の炭化物や窒化物などの化合物も下地膜１４として適
用できる。
【００２５】下地膜１４として半導体膜を適用するとき
は、シリコン（Ｓｉ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）が使
用可能である。さらに、シリコンやゲルマニウムの化合
物も下地膜１４として適用できる。
は、シリコン（Ｓｉ）またはゲルマニウム（Ｇｅ）が使
用可能である。さらに、シリコンやゲルマニウムの化合
物も下地膜１４として適用できる。
【００２６】そして、この下地膜１４の抵抗値を変える
ことによって、硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を制御
することができる。下地膜１４の抵抗値は、それが金属
膜の場合には、使用する金属の種類又はその炭化物や窒
化物などの化合物の組成、あるいはその膜厚を変えるこ
とによって変えることができる。
ことによって、硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を制御
することができる。下地膜１４の抵抗値は、それが金属
膜の場合には、使用する金属の種類又はその炭化物や窒
化物などの化合物の組成、あるいはその膜厚を変えるこ
とによって変えることができる。
【００２７】下地膜１４が半導体膜の場合には、使用す
る半導体の種類や半導体膜の膜厚、あるいは半導体膜中
に導入する不純物濃度を変えることによって抵抗値を変
えることができる。半導体膜中に導入する不純物として
は、リン（Ｐ）やボロン（Ｂ）や砒素（Ａｓ）などがあ
る。
る半導体の種類や半導体膜の膜厚、あるいは半導体膜中
に導入する不純物濃度を変えることによって抵抗値を変
えることができる。半導体膜中に導入する不純物として
は、リン（Ｐ）やボロン（Ｂ）や砒素（Ａｓ）などがあ
る。
【００２８】これらの不純物は、半導体膜の被膜形成時
に同時に半導体膜中に取り込まれるようにする。たとえ
ば化学気相成長法を適用して、シリコン膜中にリンを導
入するのであれば、シリコンの原料ガスであるモノシラ
ン（ＳｉＨ4 ）とホスフィン（ＰＨ3 ）とを成長室に導
入する。このようにして、絶縁材１２を被覆した硬質カ
ーボン膜１６の表面抵抗値を、静電気が帯電しないよう
な所要の値にすることが可能である。
に同時に半導体膜中に取り込まれるようにする。たとえ
ば化学気相成長法を適用して、シリコン膜中にリンを導
入するのであれば、シリコンの原料ガスであるモノシラ
ン（ＳｉＨ4 ）とホスフィン（ＰＨ3 ）とを成長室に導
入する。このようにして、絶縁材１２を被覆した硬質カ
ーボン膜１６の表面抵抗値を、静電気が帯電しないよう
な所要の値にすることが可能である。
【００２９】この第１の実施形態の具体的な実施例を図
２のグラフを参照して説明する。図２に示すグラフは、
図１に示した絶縁材１２としてガラスを使用し、その表
面に下地膜１４として導電型がＮ型のシリコン膜（半導
体膜）を形成し、その上面に硬質カーボン膜１６を形成
したときの、硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を示す。
２のグラフを参照して説明する。図２に示すグラフは、
図１に示した絶縁材１２としてガラスを使用し、その表
面に下地膜１４として導電型がＮ型のシリコン膜（半導
体膜）を形成し、その上面に硬質カーボン膜１６を形成
したときの、硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を示す。
【００３０】硬質カーボン膜の膜厚は、０．４μｍ，
１．１μｍ，１．９μｍの３種類の試料を作成し、その
各端子間抵抗値を測定して図２にプロットした。すなわ
ち、図２の横軸は硬質カーボン膜の膜厚を示し、縦軸は
表面抵抗値である端子間抵抗を示す。下地膜であるシリ
コン膜の比抵抗は、曲線２６が１〜５Ω・ｃｍ-1（この
とき不純物濃度は９×１０14〜５×１０15 atoms/cm3）
であり、曲線２４が１０〜２０Ω・ｃｍ-1（このとき不
純物濃度は２．５×１０14〜５×１０14atpoms/cm3）で
ある。
１．１μｍ，１．９μｍの３種類の試料を作成し、その
各端子間抵抗値を測定して図２にプロットした。すなわ
ち、図２の横軸は硬質カーボン膜の膜厚を示し、縦軸は
表面抵抗値である端子間抵抗を示す。下地膜であるシリ
コン膜の比抵抗は、曲線２６が１〜５Ω・ｃｍ-1（この
とき不純物濃度は９×１０14〜５×１０15 atoms/cm3）
であり、曲線２４が１０〜２０Ω・ｃｍ-1（このとき不
純物濃度は２．５×１０14〜５×１０14atpoms/cm3）で
ある。
【００３１】すなわち、比抵抗の異なるシリコン膜上に
硬質カーボン膜を形成し、そのときの硬質カーボン膜の
表面抵抗値を測定した。この表面抵抗値の測定は、先に
図１４を用いて説明した測定方法と同じである。ただし
この図２の測定結果は、図１４における直流電源１８に
よって１０Ｖの直流電圧を印加して測定したものであ
る。
硬質カーボン膜を形成し、そのときの硬質カーボン膜の
表面抵抗値を測定した。この表面抵抗値の測定は、先に
図１４を用いて説明した測定方法と同じである。ただし
この図２の測定結果は、図１４における直流電源１８に
よって１０Ｖの直流電圧を印加して測定したものであ
る。
【００３２】この図２に示す曲線２４と曲線２６から明
らかなように、硬質カーボン膜の下地膜であるシリコン
膜の比抵抗によって、硬質カーボン膜の表面抵抗値を制
御できる。すなわち、シリコン膜の比抵抗が、１〜５Ω
・ｃｍ-1である曲線２６の場合と、１０〜２０Ω・ｃｍ
-1である曲線２４の場合とを比較すると、硬質カーボン
膜１６の膜厚が１．１μｍのとき、９×１０6Ωと４×
１０6Ωとなっている。したがって、下地膜の抵抗値に
よって、硬質カーボン膜の表面抵抗値を制御できる。そ
して、この場合の硬質カーボン膜の表面抵抗値は１０6
Ωのオーダであり、図１３に示した従来の硬質カーボン
膜の表面抵抗値（１０11Ωのオーダ）に比べて、大幅に
低下している。
らかなように、硬質カーボン膜の下地膜であるシリコン
膜の比抵抗によって、硬質カーボン膜の表面抵抗値を制
御できる。すなわち、シリコン膜の比抵抗が、１〜５Ω
・ｃｍ-1である曲線２６の場合と、１０〜２０Ω・ｃｍ
-1である曲線２４の場合とを比較すると、硬質カーボン
膜１６の膜厚が１．１μｍのとき、９×１０6Ωと４×
１０6Ωとなっている。したがって、下地膜の抵抗値に
よって、硬質カーボン膜の表面抵抗値を制御できる。そ
して、この場合の硬質カーボン膜の表面抵抗値は１０6
Ωのオーダであり、図１３に示した従来の硬質カーボン
膜の表面抵抗値（１０11Ωのオーダ）に比べて、大幅に
低下している。
【００３３】つぎに、この発明の第２の実施形態を説明
する。図３はその被膜構成を示す模式的断面図である。
図３に示す被膜構成は、各種の部品あるいは治具や工具
等の基材である絶縁材１２上に、第１の下地膜１４ａと
第２の下地膜１４ｂを介して硬質カーボン膜１６を設け
ている。この絶縁材１２は、ガラスやセラミック材ある
いは樹脂（プラスチック）などである。
する。図３はその被膜構成を示す模式的断面図である。
図３に示す被膜構成は、各種の部品あるいは治具や工具
等の基材である絶縁材１２上に、第１の下地膜１４ａと
第２の下地膜１４ｂを介して硬質カーボン膜１６を設け
ている。この絶縁材１２は、ガラスやセラミック材ある
いは樹脂（プラスチック）などである。
【００３４】第１の下地膜１４ａとしては、前述したチ
タン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ）またはタングステン
（Ｗ）、あるいはこれらの金属の炭化物や窒化物などの
化合物などによる金属膜を絶縁材１２の表面に形成す
る。第２の下地膜１４ｂとしては、シリコン（Ｓｉ）又
はゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体膜を、第１の下地膜
１４ａ上に形成する。これらの下地膜１４ａ，１４ｂの
形成方法としては、前述の実施形態の場合と同様に、ス
パッタリング法や真空蒸着法などの物理気相成長法、ま
たは化学気相成長法を適用する。
タン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ）またはタングステン
（Ｗ）、あるいはこれらの金属の炭化物や窒化物などの
化合物などによる金属膜を絶縁材１２の表面に形成す
る。第２の下地膜１４ｂとしては、シリコン（Ｓｉ）又
はゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体膜を、第１の下地膜
１４ａ上に形成する。これらの下地膜１４ａ，１４ｂの
形成方法としては、前述の実施形態の場合と同様に、ス
パッタリング法や真空蒸着法などの物理気相成長法、ま
たは化学気相成長法を適用する。
【００３５】この図３に示す被膜構成の場合には、第１
の下地膜１４ａの抵抗値と第２の下地膜１４ｂの抵抗値
の一方または両方を変えることによって、硬質カーボン
膜１６の表面抵抗値を制御することができる。第１の下
地膜１４ａの抵抗値は、金属膜を形成する金属の種類又
はその炭化物や窒化物などの化合物の組成、あるいはそ
の膜厚を変えることによって変えることができる。
の下地膜１４ａの抵抗値と第２の下地膜１４ｂの抵抗値
の一方または両方を変えることによって、硬質カーボン
膜１６の表面抵抗値を制御することができる。第１の下
地膜１４ａの抵抗値は、金属膜を形成する金属の種類又
はその炭化物や窒化物などの化合物の組成、あるいはそ
の膜厚を変えることによって変えることができる。
【００３６】第２の下地膜１４ｂの抵抗値は、半導体膜
を形成する半導体の種類や半導体膜の膜厚、あるいは半
導体膜中に導入する不純物濃度を変えることによって抵
抗値を変えることができる。このようにすれば、絶縁材
１２を被覆した硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を、一
層容易に静電気が帯電しないような所要の値にすること
が可能である。
を形成する半導体の種類や半導体膜の膜厚、あるいは半
導体膜中に導入する不純物濃度を変えることによって抵
抗値を変えることができる。このようにすれば、絶縁材
１２を被覆した硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を、一
層容易に静電気が帯電しないような所要の値にすること
が可能である。
【００３７】この第２の実施形態の具体的な実施例を図
４のグラフを参照して説明する。図４に示すグラフは、
図３に示した膜構造で、基材の絶縁材１２がガラスであ
り、その表面に第１の下地膜１４ａとしてチタン膜を、
その上に第２の下地膜１４ｂとしてシリコン膜をそれぞ
れ形成し、その第２の下地膜１４ｂの上面に硬質カーボ
ン膜１６を形成したときの、硬質カーボン膜１６の表面
抵抗値である端子間抵抗を示す。
４のグラフを参照して説明する。図４に示すグラフは、
図３に示した膜構造で、基材の絶縁材１２がガラスであ
り、その表面に第１の下地膜１４ａとしてチタン膜を、
その上に第２の下地膜１４ｂとしてシリコン膜をそれぞ
れ形成し、その第２の下地膜１４ｂの上面に硬質カーボ
ン膜１６を形成したときの、硬質カーボン膜１６の表面
抵抗値である端子間抵抗を示す。
【００３８】ここで硬質カーボン膜の膜厚は、０．５μ
ｍ，０．９μｍ，１．２μｍの３種類の試料を作成し、
その各端子間抵抗値を測定して図４にプロットした。そ
して、第１の下地膜１４ａであるチタン膜の膜厚だけを
変化させ、第２の下地膜１４ｂであるシリコン膜の膜厚
は一定（０．１μｍ）とした。曲線２８はチタン膜が
０．４μｍの場合であり、硬質カーボン膜の膜厚が、
０．５μｍ，０．９μｍ，１．２μｍの時の端子間抵抗
が、それぞれ２．７×１０5Ω，３．２×１０5Ω，９×
１０5Ωである。
ｍ，０．９μｍ，１．２μｍの３種類の試料を作成し、
その各端子間抵抗値を測定して図４にプロットした。そ
して、第１の下地膜１４ａであるチタン膜の膜厚だけを
変化させ、第２の下地膜１４ｂであるシリコン膜の膜厚
は一定（０．１μｍ）とした。曲線２８はチタン膜が
０．４μｍの場合であり、硬質カーボン膜の膜厚が、
０．５μｍ，０．９μｍ，１．２μｍの時の端子間抵抗
が、それぞれ２．７×１０5Ω，３．２×１０5Ω，９×
１０5Ωである。
【００３９】曲線３０はチタン膜が０．１μｍの場合で
あり、硬質カーボン膜の膜厚が、０．５μｍ，０．９μ
ｍ，１．２μｍの時の端子間抵抗が、それぞれ４．７×
１０5Ω，５．２×１０5Ω，１．７×１０6Ωである。
なおこのとき、第２の下地膜１４ｂであるシリコン膜に
は不純物としてリンが導入されている。すなわち、第２
の下地膜１４ｂであるシリコン膜は、リンを含む導電型
がＮ型のシリコン材をターゲットとする直流スパッタリ
ング法により形成している。Ｎ型のシリコン材のターゲ
ットの比抵抗は１００Ω・ｃｍ-1前後であるから、第２
の下地膜１４ｂもこのシリコン材の比抵抗とほぼ同じ値
になっている。
あり、硬質カーボン膜の膜厚が、０．５μｍ，０．９μ
ｍ，１．２μｍの時の端子間抵抗が、それぞれ４．７×
１０5Ω，５．２×１０5Ω，１．７×１０6Ωである。
なおこのとき、第２の下地膜１４ｂであるシリコン膜に
は不純物としてリンが導入されている。すなわち、第２
の下地膜１４ｂであるシリコン膜は、リンを含む導電型
がＮ型のシリコン材をターゲットとする直流スパッタリ
ング法により形成している。Ｎ型のシリコン材のターゲ
ットの比抵抗は１００Ω・ｃｍ-1前後であるから、第２
の下地膜１４ｂもこのシリコン材の比抵抗とほぼ同じ値
になっている。
【００４０】この場合の硬質カーボンの表面抵抗（端子
間抵抗）の測定方法も、先に図１４を用いて説明した測
定方法と同じである。ただしこの図４に示す測定結果
は、図１４における直流電源１８によって１０Ｖの直流
電圧を印加して測定したものである。
間抵抗）の測定方法も、先に図１４を用いて説明した測
定方法と同じである。ただしこの図４に示す測定結果
は、図１４における直流電源１８によって１０Ｖの直流
電圧を印加して測定したものである。
【００４１】この図４に示す曲線２８と曲線３０から明
らかなように、下地膜を構成する第１の下地膜の膜厚、
すなわち被膜抵抗値を変えることによって硬質カーボン
膜の表面抵抗値を制御できる。すなわち、第１の下地膜
であるチタン膜の膜厚が、０．４μｍである曲線２８の
場合と、０．１μｍである曲線３０の場合とを比較する
と、硬質カーボン膜の膜厚が０．９μｍのとき、３．２
×１０5Ωと５．２×１０5Ωとなっている。これらの値
は、図２に示した第１の実施形態の場合の硬質カーボン
膜の表面抵抗値より、さらに低い値になっている。
らかなように、下地膜を構成する第１の下地膜の膜厚、
すなわち被膜抵抗値を変えることによって硬質カーボン
膜の表面抵抗値を制御できる。すなわち、第１の下地膜
であるチタン膜の膜厚が、０．４μｍである曲線２８の
場合と、０．１μｍである曲線３０の場合とを比較する
と、硬質カーボン膜の膜厚が０．９μｍのとき、３．２
×１０5Ωと５．２×１０5Ωとなっている。これらの値
は、図２に示した第１の実施形態の場合の硬質カーボン
膜の表面抵抗値より、さらに低い値になっている。
【００４２】なお、この実施例では第１の下地膜１４ａ
であるチタン膜（金属膜）の膜厚、すなわち抵抗値のみ
を変化させたが、第２の下地膜１４ｂであるシリコン膜
（半導体膜）の抵抗値を変えても同様な結果が得られる
ことを、発明者らは確認している。その場合には、シリ
コン膜の膜厚あるいは不純物濃度を変化させることによ
って、シリコン膜の抵抗値を変化させることができる。
であるチタン膜（金属膜）の膜厚、すなわち抵抗値のみ
を変化させたが、第２の下地膜１４ｂであるシリコン膜
（半導体膜）の抵抗値を変えても同様な結果が得られる
ことを、発明者らは確認している。その場合には、シリ
コン膜の膜厚あるいは不純物濃度を変化させることによ
って、シリコン膜の抵抗値を変化させることができる。
【００４３】さらに、第１の下地膜１４ａである金属膜
の抵抗値と第２の下地膜１４ｂである半導体膜の抵抗値
の双方を変化させてもよい。絶縁材１２としては、ガラ
スのほかにセラミック材やプラスチック等を使用しても
よい。
の抵抗値と第２の下地膜１４ｂである半導体膜の抵抗値
の双方を変化させてもよい。絶縁材１２としては、ガラ
スのほかにセラミック材やプラスチック等を使用しても
よい。
【００４４】つぎに、この発明の第３の実施形態を説明
する。図５はその被膜構成を示す模式的断面図である。
図５に示す被膜構成は、各種の部品、治具や工具等の基
材である絶縁材１２上に、第１の下地膜１４ａと第２の
下地膜１４ｃと第３の下地膜１４ｄを介して硬質カーボ
ン膜１６を設けている。この絶縁材１２は、ガラスやセ
ラミック材あるいは樹脂（プラスチック）などである。
する。図５はその被膜構成を示す模式的断面図である。
図５に示す被膜構成は、各種の部品、治具や工具等の基
材である絶縁材１２上に、第１の下地膜１４ａと第２の
下地膜１４ｃと第３の下地膜１４ｄを介して硬質カーボ
ン膜１６を設けている。この絶縁材１２は、ガラスやセ
ラミック材あるいは樹脂（プラスチック）などである。
【００４５】第１の下地膜１４ａとしては、前述したチ
タン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ）またはタングステン
（Ｗ）、あるいはこれらの金属の炭化物や窒化物などの
化合物などによる金属膜を、膜厚０．１〜０．２μｍで
絶縁材１２の表面に形成する。第２の下地膜１４ｃとし
ては、第１の下地膜１４ａよりも導電度の高い金属であ
る金（Ａｕ），銅（Ｃｕ），インジウム（Ｉｎ），アル
ミニウム（Ａｌ）等の膜を、膜厚０．５〜１．０μｍで
第１の下地膜１４ａ上に形成する。
タン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ）またはタングステン
（Ｗ）、あるいはこれらの金属の炭化物や窒化物などの
化合物などによる金属膜を、膜厚０．１〜０．２μｍで
絶縁材１２の表面に形成する。第２の下地膜１４ｃとし
ては、第１の下地膜１４ａよりも導電度の高い金属であ
る金（Ａｕ），銅（Ｃｕ），インジウム（Ｉｎ），アル
ミニウム（Ａｌ）等の膜を、膜厚０．５〜１．０μｍで
第１の下地膜１４ａ上に形成する。
【００４６】第３の下地膜１４ｄとしては、シリコン
（Ｓｉ）又はゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体膜を、膜
厚０．１〜０．２μｍで第２の下地膜１４ｃ上に形成す
る。これらの下地膜１４ａ，１４ｃ，１４ｄの形成方法
としては、前述の実施形態の場合と同様に、スパッタリ
ング法や真空蒸着法などの物理気相成長法、または化学
気相成長法を適用する。
（Ｓｉ）又はゲルマニウム（Ｇｅ）等の半導体膜を、膜
厚０．１〜０．２μｍで第２の下地膜１４ｃ上に形成す
る。これらの下地膜１４ａ，１４ｃ，１４ｄの形成方法
としては、前述の実施形態の場合と同様に、スパッタリ
ング法や真空蒸着法などの物理気相成長法、または化学
気相成長法を適用する。
【００４７】この実施形態では、下地膜の中間に第２の
下地膜１４ｃとして導電度が高い（比抵抗が小さい）金
属膜を挟むのが特徴であり、この第２の下地膜に電流を
多く流すことにより下地膜全体としての抵抗値を下げ、
硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を容易に低下させるこ
とができる。なお、チタン膜やクロム膜等による第１の
下地膜１４ａは、基材である絶縁材１２との密着性を高
めるために必要であり、シリコン膜やゲルマニウム膜に
よる第３の下地膜１４ｄは、硬質カーボン膜１６との密
着性を高めるために必要である。
下地膜１４ｃとして導電度が高い（比抵抗が小さい）金
属膜を挟むのが特徴であり、この第２の下地膜に電流を
多く流すことにより下地膜全体としての抵抗値を下げ、
硬質カーボン膜１６の表面抵抗値を容易に低下させるこ
とができる。なお、チタン膜やクロム膜等による第１の
下地膜１４ａは、基材である絶縁材１２との密着性を高
めるために必要であり、シリコン膜やゲルマニウム膜に
よる第３の下地膜１４ｄは、硬質カーボン膜１６との密
着性を高めるために必要である。
【００４８】この第３の実施形態の具体的な実施例を図
６のグラフを参照して説明する。図６に示すグラフは、
図５に示す膜構造で基材の絶縁材１２がガラスであり、
その表面に第１の下地膜１４ａとしてチタン（Ｔｉ）膜
を、第２の下地膜１４ｃとして銅（Ｃｕ）膜を、第３の
下地膜１４ｄとしてシリコン（Ｓｉ）膜をそれぞれ形成
し、その第３の下地膜１４ｄの上面に硬質カーボン膜１
６を形成したときの、硬質カーボン膜１６の表面抵抗値
である端子間抵抗を示す。ここで硬質カーボン膜の膜厚
は、０．５μｍ，０．９μｍ，１．２μｍの３種類の試
料を作成し、その各端子間抵抗値を測定して図６にプロ
ットした。
６のグラフを参照して説明する。図６に示すグラフは、
図５に示す膜構造で基材の絶縁材１２がガラスであり、
その表面に第１の下地膜１４ａとしてチタン（Ｔｉ）膜
を、第２の下地膜１４ｃとして銅（Ｃｕ）膜を、第３の
下地膜１４ｄとしてシリコン（Ｓｉ）膜をそれぞれ形成
し、その第３の下地膜１４ｄの上面に硬質カーボン膜１
６を形成したときの、硬質カーボン膜１６の表面抵抗値
である端子間抵抗を示す。ここで硬質カーボン膜の膜厚
は、０．５μｍ，０．９μｍ，１．２μｍの３種類の試
料を作成し、その各端子間抵抗値を測定して図６にプロ
ットした。
【００４９】そして、第２の下地膜１４ｃであるＣｕ膜
の膜厚だけを変化させ、第１の下地膜１４ａであるＴｉ
膜および第３の下地膜１４ｄであるＳｉ膜の各膜厚は、
いずれも一定（０．１μｍ）とした。曲線３２はＣｕ膜
が０．６μｍの場合であり、硬質カーボン膜の膜厚が、
０．５μｍ，０．９μｍ，、１．２μｍの時の端子間抵
抗が、それぞれ８．０×１０4Ω，９．０×１０4Ω，
２．２×１０5Ωである。
の膜厚だけを変化させ、第１の下地膜１４ａであるＴｉ
膜および第３の下地膜１４ｄであるＳｉ膜の各膜厚は、
いずれも一定（０．１μｍ）とした。曲線３２はＣｕ膜
が０．６μｍの場合であり、硬質カーボン膜の膜厚が、
０．５μｍ，０．９μｍ，、１．２μｍの時の端子間抵
抗が、それぞれ８．０×１０4Ω，９．０×１０4Ω，
２．２×１０5Ωである。
【００５０】曲線３４はＣｕ膜が０．３μｍの場合であ
り、硬質カーボン膜の膜厚が、０．５μｍ，０．９μ
ｍ，、１．２μｍの時の端子間抵抗が、それぞれ２．０
×１０5Ω，２．４×１０5Ω，６．８×１０5Ωであ
る。この図６のグラフの曲線３２と曲線３４から明らか
なように、下地膜を構成する第２の下地膜１４ｃの膜
厚、すなわち被膜抵抗値を変えることによって硬質カー
ボン膜の表面抵抗値を容易に制御できる。
り、硬質カーボン膜の膜厚が、０．５μｍ，０．９μ
ｍ，、１．２μｍの時の端子間抵抗が、それぞれ２．０
×１０5Ω，２．４×１０5Ω，６．８×１０5Ωであ
る。この図６のグラフの曲線３２と曲線３４から明らか
なように、下地膜を構成する第２の下地膜１４ｃの膜
厚、すなわち被膜抵抗値を変えることによって硬質カー
ボン膜の表面抵抗値を容易に制御できる。
【００５１】すなわち、第２の下地膜であるＣｕ膜の膜
厚が、０．６μｍである曲線３２の場合と、０．３μｍ
である曲線３４の場合とを比較すると、硬質カーボン膜
の膜厚が０．９μｍのとき、９．０×１０4 Ωと２．４
×１０5 Ωとなっている。これらの値は、図４に示した
２層の下地膜による場合の測定結果より、硬質カーボン
膜の表面抵抗（端子間抵抗）値がさらに小さくなってい
る。
厚が、０．６μｍである曲線３２の場合と、０．３μｍ
である曲線３４の場合とを比較すると、硬質カーボン膜
の膜厚が０．９μｍのとき、９．０×１０4 Ωと２．４
×１０5 Ωとなっている。これらの値は、図４に示した
２層の下地膜による場合の測定結果より、硬質カーボン
膜の表面抵抗（端子間抵抗）値がさらに小さくなってい
る。
【００５２】なお、主として第２の下地膜１４ｃの膜厚
を変えることによって下地膜の抵抗値を変え、硬質カー
ボン膜１６の表面抵抗値を制御することができるが、第
１の下地膜１４ａの抵抗値あるいは第３の下地膜１４ｄ
の抵抗値も変えるようにしてもよい。
を変えることによって下地膜の抵抗値を変え、硬質カー
ボン膜１６の表面抵抗値を制御することができるが、第
１の下地膜１４ａの抵抗値あるいは第３の下地膜１４ｄ
の抵抗値も変えるようにしてもよい。
【００５３】このように、絶縁材１２上に形成した硬質
カーボン膜１６の表面抵抗値は、硬質カーボン膜１６の
膜厚が２μｍ以下と薄いため、その下層に形成する下地
膜の影響を受ける。すなわち、硬質カーボン膜１６の表
面、すなわち図１４に示した測定端子２２ａ，２２ｂ間
を流れる電流は、硬質カーボン膜１６中を流れる電流と
硬質カーボン膜を突き抜けて下地膜中を流れる電流との
合成となる。
カーボン膜１６の表面抵抗値は、硬質カーボン膜１６の
膜厚が２μｍ以下と薄いため、その下層に形成する下地
膜の影響を受ける。すなわち、硬質カーボン膜１６の表
面、すなわち図１４に示した測定端子２２ａ，２２ｂ間
を流れる電流は、硬質カーボン膜１６中を流れる電流と
硬質カーボン膜を突き抜けて下地膜中を流れる電流との
合成となる。
【００５４】したがって、下地膜の抵抗を硬質カーボン
膜の抵抗より下げれば、下地膜中を流れる電流が増える
ので、その結果として硬質カーボン膜の表面抵抗値を下
げることができる。すなわち、硬質カーボン膜の下層に
形成する下地膜の抵抗値を変えることによって、硬質カ
ーボン膜の表面抵抗値を制御することが可能である。表
面に帯電が少ない硬質カーボン膜の表面抵抗値は、実験
の結果、１０5 Ω前後の値であった。そこで、この程度
の表面抵抗値になるように下地膜の抵抗値を制御すれば
よい。
膜の抵抗より下げれば、下地膜中を流れる電流が増える
ので、その結果として硬質カーボン膜の表面抵抗値を下
げることができる。すなわち、硬質カーボン膜の下層に
形成する下地膜の抵抗値を変えることによって、硬質カ
ーボン膜の表面抵抗値を制御することが可能である。表
面に帯電が少ない硬質カーボン膜の表面抵抗値は、実験
の結果、１０5 Ω前後の値であった。そこで、この程度
の表面抵抗値になるように下地膜の抵抗値を制御すれば
よい。
【００５５】次に、この発明による絶縁材への被膜形成
方法を実施するための装置について説明する。まず、図
１によって説明した第１の実施形態の被膜形成方法を実
施するための装置について、図７および図８によって説
明する。
方法を実施するための装置について説明する。まず、図
１によって説明した第１の実施形態の被膜形成方法を実
施するための装置について、図７および図８によって説
明する。
【００５６】図７は、絶縁材の表面に単層の下地膜を形
成するためのスパッタ装置の模式的断面図であ。このス
パッタ装置の真空槽４０内にグランドカバー４１を固設
し、そのグランドカバー４１に図示しない絶縁部材を介
してターゲット材料として下地膜を形成するための導電
型がＮ型のシリコン材４２を保持させ、そのシリコン材
４２と対向するように基材である絶縁材１２を配置す
る。
成するためのスパッタ装置の模式的断面図であ。このス
パッタ装置の真空槽４０内にグランドカバー４１を固設
し、そのグランドカバー４１に図示しない絶縁部材を介
してターゲット材料として下地膜を形成するための導電
型がＮ型のシリコン材４２を保持させ、そのシリコン材
４２と対向するように基材である絶縁材１２を配置す
る。
【００５７】そして、図示しない排気手段によって、排
気口４０ａから真空槽４０内を３×１０-5torr程度の真
空度になるまで排気する。その後、ガス導入口４０ｂか
らスパッタガスとしてアルゴンガスを真空槽４０内に導
入して、真空度を１×１０-3torr程度になるように調整
する。
気口４０ａから真空槽４０内を３×１０-5torr程度の真
空度になるまで排気する。その後、ガス導入口４０ｂか
らスパッタガスとしてアルゴンガスを真空槽４０内に導
入して、真空度を１×１０-3torr程度になるように調整
する。
【００５８】このとき、真空槽４０およびグランドカバ
ー４１は接地しており、スイッチＳ１を閉じて直流電源
４３からマイナス６００Ｖの直流電圧をシリコン材４２
に印加する。それによって、真空槽４０内にプラズマが
発生し、そのプラズマ中のアルゴンイオンによってシリ
コン材４２の表面をスパッタする。そのスパッタによっ
て叩き出されたシリコン（Ｓｉ）分子が絶縁材１２の表
面に付着する。このスパツタリング処理を約３０分間行
なうと、絶縁材１２の表面に図１に示した下地膜１４と
して、シリコン膜を０．５μｍ程度の膜厚で形成するこ
とができる。
ー４１は接地しており、スイッチＳ１を閉じて直流電源
４３からマイナス６００Ｖの直流電圧をシリコン材４２
に印加する。それによって、真空槽４０内にプラズマが
発生し、そのプラズマ中のアルゴンイオンによってシリ
コン材４２の表面をスパッタする。そのスパッタによっ
て叩き出されたシリコン（Ｓｉ）分子が絶縁材１２の表
面に付着する。このスパツタリング処理を約３０分間行
なうと、絶縁材１２の表面に図１に示した下地膜１４と
して、シリコン膜を０．５μｍ程度の膜厚で形成するこ
とができる。
【００５９】その膜厚は、処理時間によって任意に調整
することができ。それによって下地膜としてのシリコン
膜の抵抗値を変えることができる。また、ターゲット材
料として使用するシリコン材４２中の不純物（リン，ボ
ロン，砒素など）の濃度を変えることによっても、形成
されるシリコン膜の抵抗値を変えることができる。
することができ。それによって下地膜としてのシリコン
膜の抵抗値を変えることができる。また、ターゲット材
料として使用するシリコン材４２中の不純物（リン，ボ
ロン，砒素など）の濃度を変えることによっても、形成
されるシリコン膜の抵抗値を変えることができる。
【００６０】下地膜として、他の半導体膜であるゲルマ
ニウム膜、あるいは金属膜であるチタン膜，クロム膜，
タングステン膜、あるいはそれらの炭化物又は窒化物に
よる膜を形成する場合も、上述のスパッタ装置によっ
て、グランドカバー４１に保持させるターゲツド材料を
それらの各材料に変えるだけで同様に形成することがで
きる。
ニウム膜、あるいは金属膜であるチタン膜，クロム膜，
タングステン膜、あるいはそれらの炭化物又は窒化物に
よる膜を形成する場合も、上述のスパッタ装置によっ
て、グランドカバー４１に保持させるターゲツド材料を
それらの各材料に変えるだけで同様に形成することがで
きる。
【００６１】図８は、上述のようにして下地膜を形成し
た絶縁材に、硬質カーボン膜を形成するためのプラズマ
ＣＶＤ装置の模式的断面図である。この装置は、排気口
５０ａとガス導入口５０ｂとを有する真空槽５０内の上
部にアノード５１とフィラメント５２を備えている。そ
して、この真空槽５０内にアノード５１と対向するよう
に、下地膜を形成した絶縁材１２０を配置する。
た絶縁材に、硬質カーボン膜を形成するためのプラズマ
ＣＶＤ装置の模式的断面図である。この装置は、排気口
５０ａとガス導入口５０ｂとを有する真空槽５０内の上
部にアノード５１とフィラメント５２を備えている。そ
して、この真空槽５０内にアノード５１と対向するよう
に、下地膜を形成した絶縁材１２０を配置する。
【００６２】そして、真空槽５０内を真空度が３×１０
-5torr程度になるまで排気口５０ａから排気する。その
後、ガス導入口５０ｂから炭素を含むガスとしてベンゼ
ン（Ｃ6Ｈ6）を真空槽５０内に導入して、真空槽５０内
の圧力が１×１０-3torr程度になるように調整する。
-5torr程度になるまで排気口５０ａから排気する。その
後、ガス導入口５０ｂから炭素を含むガスとしてベンゼ
ン（Ｃ6Ｈ6）を真空槽５０内に導入して、真空槽５０内
の圧力が１×１０-3torr程度になるように調整する。
【００６３】そして、真空槽５０は接地し、絶縁材１２
０の下地膜（前述の例ではシリコン膜）に、直流電源５
３からマイナス３ｋＶの直流電圧を印加すると共に、真
空槽５０内のアノード５１にアノード電源５４からプラ
ス５０Ｖの直流電圧を印加し、フィラメント５２にはフ
ィラメント電源５５から３０Ａの電流が流れるように、
１０Ｖの交流電圧を印加する。
０の下地膜（前述の例ではシリコン膜）に、直流電源５
３からマイナス３ｋＶの直流電圧を印加すると共に、真
空槽５０内のアノード５１にアノード電源５４からプラ
ス５０Ｖの直流電圧を印加し、フィラメント５２にはフ
ィラメント電源５５から３０Ａの電流が流れるように、
１０Ｖの交流電圧を印加する。
【００６４】それによって、真空槽５０内の絶縁材１２
０の周囲領域にプラズマが発生し、プラズマＣＶＤプロ
セスにより、絶縁材１２０の下地膜上に、水素化アモル
ファスカーボンによる硬質カーボン膜を形成する。その
膜厚は、処理時間にょって任意に調整することができ
る。
０の周囲領域にプラズマが発生し、プラズマＣＶＤプロ
セスにより、絶縁材１２０の下地膜上に、水素化アモル
ファスカーボンによる硬質カーボン膜を形成する。その
膜厚は、処理時間にょって任意に調整することができ
る。
【００６５】このように、下地膜を形成した絶縁材１２
０の表面に硬質カーボン膜を形成するプラズマＣＶＤ法
としては、アノード及びフィラメントを備えていない真
空槽を使用して、その真空槽内に配置した絶縁材１２０
の下地膜に高周波電力を印加してプラズマを発生させる
方法や、絶縁材１２０の下地膜に直流電圧を印加するだ
けでプラズマを発生させる方法もある。
０の表面に硬質カーボン膜を形成するプラズマＣＶＤ法
としては、アノード及びフィラメントを備えていない真
空槽を使用して、その真空槽内に配置した絶縁材１２０
の下地膜に高周波電力を印加してプラズマを発生させる
方法や、絶縁材１２０の下地膜に直流電圧を印加するだ
けでプラズマを発生させる方法もある。
【００６６】次に、図３によって説明した第２の実施形
態の被膜形成方法を実施するための装置について、図９
によって説明する。図９は、絶縁材の表面に２層下地膜
を形成するためのスパッタ装置の模式的断面図である。
態の被膜形成方法を実施するための装置について、図９
によって説明する。図９は、絶縁材の表面に２層下地膜
を形成するためのスパッタ装置の模式的断面図である。
【００６７】このスパッタ装置の真空槽４０内には、間
隔を置いて２個のグランドカバー４１ａ，４１ｂを配設
している。その第１のグランドカバー４１ａに、図示し
ない絶縁部材を介してターゲット材料として第１の下地
膜を形成するためのチタン材４４を保持させ、第２のグ
ランドカバー４１ｂには絶縁部材を介してターゲット材
料として第２の下地膜を形成するための導電型がＮ型の
シリコン材４２を保持させる。
隔を置いて２個のグランドカバー４１ａ，４１ｂを配設
している。その第１のグランドカバー４１ａに、図示し
ない絶縁部材を介してターゲット材料として第１の下地
膜を形成するためのチタン材４４を保持させ、第２のグ
ランドカバー４１ｂには絶縁部材を介してターゲット材
料として第２の下地膜を形成するための導電型がＮ型の
シリコン材４２を保持させる。
【００６８】そして、基材である絶縁材１２を、まず図
９に実線で示すようにチタン材４４と対向する位置に配
置する。そして、接地した真空槽４０内を前述の場合と
同様に真空排気した後、スパッタガスとしてアルゴンガ
スを導入し、スイッチＳ１を閉じて、直流電源４３ａか
らマイナス６００Ｖ程度の直流電圧をチタン材４４に印
加する。
９に実線で示すようにチタン材４４と対向する位置に配
置する。そして、接地した真空槽４０内を前述の場合と
同様に真空排気した後、スパッタガスとしてアルゴンガ
スを導入し、スイッチＳ１を閉じて、直流電源４３ａか
らマイナス６００Ｖ程度の直流電圧をチタン材４４に印
加する。
【００６９】それによって、真空槽４０内のチタン材４
４の周囲領域にプラズマが発生し、そのプラズマ中のア
ルゴンイオンによってチタン材４４の表面をスパッタす
る。そのスパッタによって叩き出されたチタン（Ｔｉ）
分子が絶縁材１２の表面に付着して、図２に示した第１
の下地膜１４ａとしてチタン膜を形成することができ
る。その膜厚は、このスパツタリング処理時間によって
任意に制御することができる。
４の周囲領域にプラズマが発生し、そのプラズマ中のア
ルゴンイオンによってチタン材４４の表面をスパッタす
る。そのスパッタによって叩き出されたチタン（Ｔｉ）
分子が絶縁材１２の表面に付着して、図２に示した第１
の下地膜１４ａとしてチタン膜を形成することができ
る。その膜厚は、このスパツタリング処理時間によって
任意に制御することができる。
【００７０】その後、スイッチＳ１を開いて、第１の下
地膜を形成した絶縁材１２を図示しない搬送手段によっ
て、図９に仮想線で示すようにターゲット材料としての
シリコン材４２と対向する位置へ移動させた後、スイッ
チＳ２を閉じて、直流電源４３ｂからマイナス６００Ｖ
程度の直流電圧をシリコン材４２に印加する。
地膜を形成した絶縁材１２を図示しない搬送手段によっ
て、図９に仮想線で示すようにターゲット材料としての
シリコン材４２と対向する位置へ移動させた後、スイッ
チＳ２を閉じて、直流電源４３ｂからマイナス６００Ｖ
程度の直流電圧をシリコン材４２に印加する。
【００７１】それによって、シリコン材４４による前述
の場合と同様なスパッタリング処理が行なわれ、絶縁材
１２の図２に示した第１の下地膜１４ａ上に第２の下地
膜１４ｂとしてシリコン膜を形成することができる。そ
の膜厚は処理時間によって任意に制御でき、ターゲット
材料として使用するシリコン材４２の不純物濃度を変え
れば、形成されるシリコン膜の不純物濃度による抵抗値
を制御することもできる。
の場合と同様なスパッタリング処理が行なわれ、絶縁材
１２の図２に示した第１の下地膜１４ａ上に第２の下地
膜１４ｂとしてシリコン膜を形成することができる。そ
の膜厚は処理時間によって任意に制御でき、ターゲット
材料として使用するシリコン材４２の不純物濃度を変え
れば、形成されるシリコン膜の不純物濃度による抵抗値
を制御することもできる。
【００７２】第１の下地膜として他の金属膜を、第２の
下地膜としとて他の半導体膜を形成する場合も、その各
ターゲトット材料を変更するだけで、同様に形成するこ
とができる。図９に示した例では、直流電源４３ａと４
３ｂを別に設けているので、チタン材４１とシリコン材
４２への印加電圧を最適にすることができるが、共通の
直流電源を用いてもよい。その場合、直流電源の出力電
圧を調整できるようにするとよい。
下地膜としとて他の半導体膜を形成する場合も、その各
ターゲトット材料を変更するだけで、同様に形成するこ
とができる。図９に示した例では、直流電源４３ａと４
３ｂを別に設けているので、チタン材４１とシリコン材
４２への印加電圧を最適にすることができるが、共通の
直流電源を用いてもよい。その場合、直流電源の出力電
圧を調整できるようにするとよい。
【００７３】このようにして、図２に示した絶縁材１２
の表面に第１，第２の下地膜１４ａ，１４ｂを形成した
後、その第２の下地膜１４ｂ上に硬質カーボン膜１６を
形成する方法は、図８によって説明した前述の実施形態
の場合と同様な装置を使用するプラズマＣＶＤプロセス
であるので、その説明を省略する。
の表面に第１，第２の下地膜１４ａ，１４ｂを形成した
後、その第２の下地膜１４ｂ上に硬質カーボン膜１６を
形成する方法は、図８によって説明した前述の実施形態
の場合と同様な装置を使用するプラズマＣＶＤプロセス
であるので、その説明を省略する。
【００７４】次に、図５によって説明した第３の実施形
態の被膜形成方法を実施するための装置について、図１
０によって説明する。図１０は、絶縁材の表面に３層の
下地膜を形成するためのスパッタ装置の模式的断面図で
あ。このスパッタ装置の真空槽４０内には、間隔を置い
て３個のグランドカバー４１ａ，４１ｂ，４１ｃを配設
している。
態の被膜形成方法を実施するための装置について、図１
０によって説明する。図１０は、絶縁材の表面に３層の
下地膜を形成するためのスパッタ装置の模式的断面図で
あ。このスパッタ装置の真空槽４０内には、間隔を置い
て３個のグランドカバー４１ａ，４１ｂ，４１ｃを配設
している。
【００７５】その第１のグランドカバー４１ａに、図示
しない絶縁部材を介してターゲット材料として第１の下
地膜を形成するためのチタン材４４を保持させ、第２の
グランドカバー４１ｂには絶縁部材を介してターゲット
材料として第２の下地膜を形成するための銅材４５を保
持させ、第３のグランドカバー４１ｃには絶縁部材を介
してターゲット材料として第３の下地膜を形成するため
の導電型がＮ型のシリコン材４２を保持させる。
しない絶縁部材を介してターゲット材料として第１の下
地膜を形成するためのチタン材４４を保持させ、第２の
グランドカバー４１ｂには絶縁部材を介してターゲット
材料として第２の下地膜を形成するための銅材４５を保
持させ、第３のグランドカバー４１ｃには絶縁部材を介
してターゲット材料として第３の下地膜を形成するため
の導電型がＮ型のシリコン材４２を保持させる。
【００７６】そして、基材である絶縁材１２を、まず図
１０に実線で示すようにチタン材４４と対向する位置に
配置する。そして、接地した真空槽４０内を前述の場合
と同様に真空排気した後、スパッタガスとしてアルゴン
ガスを導入し、スイッチＳ１を閉じて、直流電源４３ａ
からマイナス６００Ｖ程度の直流電圧をチタン材４４に
印加する。
１０に実線で示すようにチタン材４４と対向する位置に
配置する。そして、接地した真空槽４０内を前述の場合
と同様に真空排気した後、スパッタガスとしてアルゴン
ガスを導入し、スイッチＳ１を閉じて、直流電源４３ａ
からマイナス６００Ｖ程度の直流電圧をチタン材４４に
印加する。
【００７７】それによって、前述の場合と同様にチタン
材４４によるスパッタリング処理が行なわれ、図５に示
した第１の下地膜１４ａとしてチタン膜を形成すること
ができる。その膜厚は、このスパツタリング処理時間に
よって任意に制御することができる。
材４４によるスパッタリング処理が行なわれ、図５に示
した第１の下地膜１４ａとしてチタン膜を形成すること
ができる。その膜厚は、このスパツタリング処理時間に
よって任意に制御することができる。
【００７８】その後、スイッチＳ１を開いて、第１の下
地膜を形成した絶縁材１２を図示しない搬送手段によっ
て、図１０に仮想線で示すようにターゲット材料として
の銅材４５と対向する位置へ移動させた後、スイッチＳ
２を閉じて、直流電源４３ｂからマイナス６００Ｖ程度
の直流電圧を銅材４５に印加する。それによって、銅材
４５によるスパッタリング処理が行なわれ、図５に示し
た第１の下地膜１４ａ上に第２の下地膜１４ｃとして銅
膜を形成することができる。その膜厚は、このスパツタ
リング処理時間によって任意に制御することができる。
地膜を形成した絶縁材１２を図示しない搬送手段によっ
て、図１０に仮想線で示すようにターゲット材料として
の銅材４５と対向する位置へ移動させた後、スイッチＳ
２を閉じて、直流電源４３ｂからマイナス６００Ｖ程度
の直流電圧を銅材４５に印加する。それによって、銅材
４５によるスパッタリング処理が行なわれ、図５に示し
た第１の下地膜１４ａ上に第２の下地膜１４ｃとして銅
膜を形成することができる。その膜厚は、このスパツタ
リング処理時間によって任意に制御することができる。
【００７９】その後スイッチＳ２を開いて、第１，第２
の下地膜を形成した絶縁材１２を図示しない搬送手段に
よってさらに、図１０に仮想線（右側）で示すようにタ
ーゲット材料としてのシリコン材４２と対向する位置へ
移動させた後、スイッチＳ３を閉じて、直流電源４３ｃ
からマイナス６００Ｖ程度の直流電圧をシリコン材４２
に印加する。
の下地膜を形成した絶縁材１２を図示しない搬送手段に
よってさらに、図１０に仮想線（右側）で示すようにタ
ーゲット材料としてのシリコン材４２と対向する位置へ
移動させた後、スイッチＳ３を閉じて、直流電源４３ｃ
からマイナス６００Ｖ程度の直流電圧をシリコン材４２
に印加する。
【００８０】それによって、前述の場合と同様なシリコ
ン材４２によるスパッタリング処理が行なわれ、絶縁材
１２の図５に示した第２の下地膜１４ｃ上に第３の下地
膜１４ｄとして、シリコン膜を形成することができる。
その膜厚は処理時間によって任意に制御でき、ターゲッ
ト材として使用するシリコン材４２の不純物濃度を変え
れば、形成されるシリコン膜の不純物濃度による抵抗値
を制御することもできる。
ン材４２によるスパッタリング処理が行なわれ、絶縁材
１２の図５に示した第２の下地膜１４ｃ上に第３の下地
膜１４ｄとして、シリコン膜を形成することができる。
その膜厚は処理時間によって任意に制御でき、ターゲッ
ト材として使用するシリコン材４２の不純物濃度を変え
れば、形成されるシリコン膜の不純物濃度による抵抗値
を制御することもできる。
【００８１】この例では、直流電源４３ａ，４３ｂ，４
３ｃを別に設けているので、チタン材４４と銅材４５と
シリコン材４２への印加電圧を最適にすることができる
が、共通の直流電源を用いてもよい。その場合、直流電
源の出力電圧を調整できるようにするとよい。
３ｃを別に設けているので、チタン材４４と銅材４５と
シリコン材４２への印加電圧を最適にすることができる
が、共通の直流電源を用いてもよい。その場合、直流電
源の出力電圧を調整できるようにするとよい。
【００８２】このようにして、図５に示した絶縁材１２
の表面に第１，第２，第３の下地膜１４ａ，１４ｃ，１
４ｄを形成した後、その第３の下地膜１４ｄ上に硬質カ
ーボン膜１６を形成する方法は、図８によって説明した
前述の実施形態の場合と同様な装置を使用するプラズマ
ＣＶＤプロセスであるので、その説明を省略する。
の表面に第１，第２，第３の下地膜１４ａ，１４ｃ，１
４ｄを形成した後、その第３の下地膜１４ｄ上に硬質カ
ーボン膜１６を形成する方法は、図８によって説明した
前述の実施形態の場合と同様な装置を使用するプラズマ
ＣＶＤプロセスであるので、その説明を省略する。
【００８３】次に、この発明の適用例について図１１お
よび図１２によって説明する。図１１は、この発明を適
用した半導体ウエハの搬送アームに、半導体ウエハを載
置した状態を示す平面図、図１２はその側面図である。
この搬送アーム６０は、先端部に切欠き６０ｃを形成し
てその両側に２本の腕部６０ａ，６０ｂを設け、上面に
半導体ウエハ７０を嵌入させる凹部６０ｄを形成してい
る。
よび図１２によって説明する。図１１は、この発明を適
用した半導体ウエハの搬送アームに、半導体ウエハを載
置した状態を示す平面図、図１２はその側面図である。
この搬送アーム６０は、先端部に切欠き６０ｃを形成し
てその両側に２本の腕部６０ａ，６０ｂを設け、上面に
半導体ウエハ７０を嵌入させる凹部６０ｄを形成してい
る。
【００８４】この搬送アーム６０を図示しない搬送装置
に装着して移動させ、凹部６０ｄに半導体ウエハ７０を
嵌入させて、加工工程間を搬送する。この搬送アーム６
０の基材は絶縁材であるセラミック材であり、その表面
に前述した各実施形態のいずれかによる下地膜を形成
し、さらにその表面に硬質カーボン膜を形成している。
に装着して移動させ、凹部６０ｄに半導体ウエハ７０を
嵌入させて、加工工程間を搬送する。この搬送アーム６
０の基材は絶縁材であるセラミック材であり、その表面
に前述した各実施形態のいずれかによる下地膜を形成
し、さらにその表面に硬質カーボン膜を形成している。
【００８５】したがって、金属材の搬送アームのように
半導体ウエハを汚染する恐れはなく、その表面が硬質カ
ーボン膜で被覆されているため耐摩耗性が極めて高く、
半導体ウエハとの摺接によってその表面が削れて微粉を
発生するようなこともない。しかも、導電性を有する下
地膜によって硬質カーボン膜の表面抵抗値が１０5Ωの
オーダに低下しているので、静電気が帯電して雰囲気中
の塵を吸着したり、半導体ウエハに作り込まれた集積回
路を破壊したりする恐れも全くなくない。
半導体ウエハを汚染する恐れはなく、その表面が硬質カ
ーボン膜で被覆されているため耐摩耗性が極めて高く、
半導体ウエハとの摺接によってその表面が削れて微粉を
発生するようなこともない。しかも、導電性を有する下
地膜によって硬質カーボン膜の表面抵抗値が１０5Ωの
オーダに低下しているので、静電気が帯電して雰囲気中
の塵を吸着したり、半導体ウエハに作り込まれた集積回
路を破壊したりする恐れも全くなくない。
【００８６】この発明は、絶縁材を基材とする各種部品
や治具あるいは工具であって、表面の耐摩耗性が極めて
高く、しかも表面抵抗があまり高くないことが要求され
るものに全て適用することができるが、上述のような半
導体ウエハや半導体チップを取り扱う治具や工具などに
適用すると、極めて有効である。
や治具あるいは工具であって、表面の耐摩耗性が極めて
高く、しかも表面抵抗があまり高くないことが要求され
るものに全て適用することができるが、上述のような半
導体ウエハや半導体チップを取り扱う治具や工具などに
適用すると、極めて有効である。
【００８７】半導体ウエハや半導体チップを取り扱う治
具や工具の例としては、上記搬送ハームのほかに、半導
体ウエハに各種の処理をする際に、多数の半導体ウエハ
を間隔をあけて保持するウエハカセット、半導体ウエハ
を載置するウエハステージ、半導体チップ等を吸着して
搬送するための真空吸着器、挟んで取り出すためのピン
セットなどがある。
具や工具の例としては、上記搬送ハームのほかに、半導
体ウエハに各種の処理をする際に、多数の半導体ウエハ
を間隔をあけて保持するウエハカセット、半導体ウエハ
を載置するウエハステージ、半導体チップ等を吸着して
搬送するための真空吸着器、挟んで取り出すためのピン
セットなどがある。
【００８８】なお、ウエハステージは、半導体ウエハに
感光性樹脂を回転塗布法（スピンコーティング）によっ
て塗布するときや、その感光性樹脂をフォトマスクを用
いて露光処理するとき、あるいは不純物イオンを注入す
るときや、ドライエッチングするときなどに、半導体ウ
エハを載置するために使用される。また、半導体のウエ
ハやチップを取り扱う装置や機材における、半導体ウエ
ハやチップと摺接するガイド部などにもこの発明を適用
するとよい。基材となる絶縁材は、セラミック材に限ら
ず、ガラスやプラスチックなどでもよい。
感光性樹脂を回転塗布法（スピンコーティング）によっ
て塗布するときや、その感光性樹脂をフォトマスクを用
いて露光処理するとき、あるいは不純物イオンを注入す
るときや、ドライエッチングするときなどに、半導体ウ
エハを載置するために使用される。また、半導体のウエ
ハやチップを取り扱う装置や機材における、半導体ウエ
ハやチップと摺接するガイド部などにもこの発明を適用
するとよい。基材となる絶縁材は、セラミック材に限ら
ず、ガラスやプラスチックなどでもよい。
【００８９】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
る絶縁材への被膜形成方法によれば、絶縁材の表面に硬
質カーボン膜を形成することによってその表面硬度を高
め、耐摩耗性を飛躍的に高めることができると共に、導
電性を有する下地膜を形成することにより、硬質カーボ
ン膜の表面抵抗値を制御し、その表面抵抗値を下げるこ
とができるので、静電気の帯電を防止して、雰囲気中の
塵を吸着したり、接触する部材にダメージを与えたりす
る恐れをなくすことができる。特に、半導体のウエハや
チップを取り扱う治具や工具にこの発明を適用すれば、
静電気の帯電によって取り扱い中の半導体ウエハや半導
体チップに作り込まれている集積回路を破壊するような
ことを確実に防止することができる。
る絶縁材への被膜形成方法によれば、絶縁材の表面に硬
質カーボン膜を形成することによってその表面硬度を高
め、耐摩耗性を飛躍的に高めることができると共に、導
電性を有する下地膜を形成することにより、硬質カーボ
ン膜の表面抵抗値を制御し、その表面抵抗値を下げるこ
とができるので、静電気の帯電を防止して、雰囲気中の
塵を吸着したり、接触する部材にダメージを与えたりす
る恐れをなくすことができる。特に、半導体のウエハや
チップを取り扱う治具や工具にこの発明を適用すれば、
静電気の帯電によって取り扱い中の半導体ウエハや半導
体チップに作り込まれている集積回路を破壊するような
ことを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態によって形成した被
膜構成を示す模式的断面図である。
膜構成を示す模式的断面図である。
【図２】同じく第１の実施形態によって形成した被膜構
成による硬質カーボン膜厚の表面抵抗値の測定例を示す
線図である。
成による硬質カーボン膜厚の表面抵抗値の測定例を示す
線図である。
【図３】この発明の第２の実施形態によって形成した被
膜構成を示す模式的断面図である。
膜構成を示す模式的断面図である。
【図４】同じく第２の実施形態によって形成した被膜構
成による硬質カーボン膜厚の表面抵抗値の測定例を示す
線図である。
成による硬質カーボン膜厚の表面抵抗値の測定例を示す
線図である。
【図５】この発明の第３の実施形態によって形成した被
膜構成を示す模式的断面図である。
膜構成を示す模式的断面図である。
【図６】同じく第３の実施形態によって形成した被膜構
成による硬質カーボン膜厚の表面抵抗値の測定例を示す
線図である。
成による硬質カーボン膜厚の表面抵抗値の測定例を示す
線図である。
【図７】この発明により絶縁材の表面に単層の下地膜を
形成するためのスパッタ装置の模式的断面図である。
形成するためのスパッタ装置の模式的断面図である。
【図８】この発明により下地膜を形成した絶縁材に硬質
カーボン膜を形成するためのプラズマＣＶＤ装置の模式
的断面図である。
カーボン膜を形成するためのプラズマＣＶＤ装置の模式
的断面図である。
【図９】この発明により絶縁材の表面に２層の下地膜を
形成するためのスパッタ装置の模式的断面図である。
形成するためのスパッタ装置の模式的断面図である。
【図１０】この発明により絶縁材の表面に３層の下地膜
を形成するためのスパッタ装置の模式的断面図である。
を形成するためのスパッタ装置の模式的断面図である。
【図１１】この発明を適用した半導体ウエハの搬送アー
ムに半導体ウエハを載置した状態を示す平面図である。
ムに半導体ウエハを載置した状態を示す平面図である。
【図１２】同じくその側面図である。
【図１３】従来の絶縁材の表面に形成した硬質カーボン
膜の表面抵抗値の測定例を示す線図である。
膜の表面抵抗値の測定例を示す線図である。
【図１４】同じくその硬質カーボン膜の表面抵抗値の測
定方法を説明するための図である。
定方法を説明するための図である。
１２：基材 １４：下地膜 １４ａ：第１の下地膜 １４ｂ，１４ｃ：第２の下地膜 １４ｄ：第３の下地膜 １６：硬質カーボン膜 ４０，５０：真空槽 ４２：シリコン材 ４３，５３：直流電源 ４３ａ，４３ｂ，４３ｃ：直流電源 ４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ：グランドカバー ４４：チタン材 ４５：銅材 ５１：アノード ５２：フィラメント ５４：アノード電源 ５５:フィラメント電源 １２０：表面に下地膜を形成した絶縁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｎ (72)発明者 戸井田 孝志 埼玉県所沢市大字下富字武野840番地 シ チズン時計株式会社所沢事業所内
Claims (17)
- 【請求項１】 絶縁材の表面に導電性を有する下地膜を
形成し、その下地膜上に硬質カーボン膜を形成し、 前記下地膜の抵抗値を変えることにより前記硬質カーボ
ン膜の表面抵抗値を制御することを特徴とする絶縁材へ
の被膜形成方法。 - 【請求項２】 前記下地膜として金属膜を形成すること
を特徴とする請求項１記載の絶縁材への被膜形成方法。 - 【請求項３】 前記下地膜として半導体膜を形成するこ
とを特徴とする請求項１記載の絶縁材への被膜形成方
法。 - 【請求項４】 前記下地膜として、前記絶縁材の表面に
金属膜による第１の下地膜を形成し、その上に半導体膜
による第２の下地膜を形成することを特徴とする請求項
１記載の絶縁材への被膜形成方法。 - 【請求項５】 前記下地膜の抵抗値を前記金属膜の膜厚
によって変えることを特徴とする請求項２記載の絶縁材
への被膜形成方法。 - 【請求項６】 前記下地膜の抵抗値を前記半導体膜の膜
厚によって変えることを特徴とする請求項３記載の絶縁
材への被膜形成方法。 - 【請求項７】 前記下地膜の抵抗値を前記半導体膜の不
純物濃度によって変えることを特徴とする請求項３記載
の絶縁材への被膜形成方法。 - 【請求項８】 前記金属膜による第１の下地膜の膜厚
と、前記半導体膜による第２の下地膜の膜厚のうち、少
なくとも一方を変えることによって前記下地膜の抵抗値
を変えることを特徴とする請求項４記載の絶縁材への被
膜形成方法。 - 【請求項９】 前記金属膜による第１の下地膜の膜厚
と、前記半導体膜による第２の下地膜の不純物濃度のう
ち、少なくとも一方を変えることによって前記下地膜の
抵抗値を変えることを特徴とする請求項４記載の絶縁材
への被膜形成方法。 - 【請求項１０】 前記下地膜としての金属膜を、チタ
ン，クロムまたはタングステンあるいはそれらの炭化物
又は窒化物のいずれかで形成することを特徴とする請求
項２又は５記載の絶縁材への被膜形成方法。 - 【請求項１１】 前記下地膜としての半導体膜を、シリ
コン又はゲルマニウムあるいはシリコン又はゲルマニウ
ムの化合物のいずれかで形成することを特徴とする請求
項３又は６記載の絶縁材への被膜形成方法。 - 【請求項１２】 前記金属膜による第１の下地膜をチタ
ン，クロムまたはタングステンのいずれかで形成し、前
記半導体膜による第２の下地膜をシリコン又はゲルマニ
ウムで形成することを特徴とする請求項４，８，９のい
ずれか一項に記載の絶縁材への被膜形成方法。 - 【請求項１３】 前記下地膜として、前記絶縁材の表面
に金属膜による第１の下地膜を形成し、その上に前記金
属膜よりも導電度の高い金属膜による第２の下地膜を形
成し、さらにその上に半導体膜による第３の下地膜を形
成することを特徴とする請求項１記載の絶縁材への被膜
形成方法。 - 【請求項１４】 前記下地膜の抵抗値を、主として前記
第２の下地膜の膜厚によって変えることを特徴とする請
求項１３記載の絶縁材への被膜形成方法。 - 【請求項１５】 前記第１の下地膜をチタン，クロムま
たはタングステンのいずれかで形成し、前記第２の下地
膜を金，銅，インジウム，またはアルミニウムのいずれ
かで形成し、前記第３の下地膜をシリコン又はゲルマニ
ウムで形成することを特徴とする請求項１３又は１４記
載の絶縁材への被膜形成方法。 - 【請求項１６】 前記絶縁材が、ガラス又はセラミック
材で形成されている請求項１乃至１５のいずれか一項に
記載の絶縁材への被膜形成方法。 - 【請求項１７】 前記絶縁材が、半導体のウエハ又はチ
ップを取り扱う治具又は工具である請求項１乃至１６の
いずれか一項に記載の絶縁材への被膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10037737A JPH10298780A (ja) | 1997-02-20 | 1998-02-19 | 絶縁材への被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3612897 | 1997-02-20 | ||
| JP9-36128 | 1997-02-20 | ||
| JP10037737A JPH10298780A (ja) | 1997-02-20 | 1998-02-19 | 絶縁材への被膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10298780A true JPH10298780A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=26375168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10037737A Pending JPH10298780A (ja) | 1997-02-20 | 1998-02-19 | 絶縁材への被膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10298780A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007149962A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Seiko Npc Corp | ウェハ搬送用ピックアップ |
| JP2010239088A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Tokyo Electron Ltd | 基板支持装置及び基板支持方法 |
| US8528889B2 (en) | 2009-03-31 | 2013-09-10 | Tokyo Electron Limited | Device and method for supporting a substrate |
| JP2015159244A (ja) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 京セラ株式会社 | 搬送部材、これを備える基板搬送装置および基板処理装置 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109340U (ja) * | 1990-02-22 | 1991-11-11 | ||
| JPH04129604A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-30 | Mitsubishi Materials Corp | 気相合成ダイヤモンド被覆層の付着性にすぐれた表面被覆切削工具 |
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-
1998
- 1998-02-19 JP JP10037737A patent/JPH10298780A/ja active Pending
Patent Citations (10)
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| KR101534357B1 (ko) * | 2009-03-31 | 2015-07-06 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 지지 장치 및 기판 지지 방법 |
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