JPH1072286A - ダイヤモンドライクカーボン薄膜形成装置 - Google Patents
ダイヤモンドライクカーボン薄膜形成装置Info
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- JPH1072286A JPH1072286A JP23055096A JP23055096A JPH1072286A JP H1072286 A JPH1072286 A JP H1072286A JP 23055096 A JP23055096 A JP 23055096A JP 23055096 A JP23055096 A JP 23055096A JP H1072286 A JPH1072286 A JP H1072286A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基材との密着性のよい、高硬度の、平坦性の
よいダイヤモンド薄膜が形成できる装置を得る。 【解決手段】 熱電子放出手段１２と、基材３に向けて
イオンを加速する加速電極１５とを有するガスイオン源
１０を備えるとともに、加速電極１５に対して基材３に
電圧を印加する第１のバイアス手段２０と熱電子放出手
段１２に電圧を印加する第２のバイアス手段２１とを備
え、第１、第２のバイアス手段はそれぞれ時間の関数と
して電圧を印加できるようにした。
よいダイヤモンド薄膜が形成できる装置を得る。 【解決手段】 熱電子放出手段１２と、基材３に向けて
イオンを加速する加速電極１５とを有するガスイオン源
１０を備えるとともに、加速電極１５に対して基材３に
電圧を印加する第１のバイアス手段２０と熱電子放出手
段１２に電圧を印加する第２のバイアス手段２１とを備
え、第１、第２のバイアス手段はそれぞれ時間の関数と
して電圧を印加できるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ダイヤモンドラ
イクカーボン薄膜を形成する装置に関するものであり、
特にガスイオン源を用いたダイヤモンドライクカーボン
薄膜形成装置に関する。
イクカーボン薄膜を形成する装置に関するものであり、
特にガスイオン源を用いたダイヤモンドライクカーボン
薄膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、金型、工具、摺動部材、光・
磁気ディスク装置の記録媒体などの表面を保護するハー
ドコーティング膜として、ダイヤモンドライクカーボン
（ＤＬＣ）薄膜の利用が図られている。図３３は、例え
ば特開昭６３−１８５８９３号公報に示された従来のマ
イクロ波プラズマを用いたＤＬＣ薄膜形成装置の断面図
である。図において、１は内部を真空に保つ真空槽、１
０１は真空槽１内で基材３を保持する基材ホルダー、６
は基材ホルダーに設けられて基材３を加熱するヒータ
ー、１０３、１０４は真空槽１内へ反応ガスを導入する
ための反応ガス導入口、１０２は真空槽１内へマイクロ
波を印加するための導波管、１０５は真空槽１内に磁界
を生じさせる電磁石である。
磁気ディスク装置の記録媒体などの表面を保護するハー
ドコーティング膜として、ダイヤモンドライクカーボン
（ＤＬＣ）薄膜の利用が図られている。図３３は、例え
ば特開昭６３−１８５８９３号公報に示された従来のマ
イクロ波プラズマを用いたＤＬＣ薄膜形成装置の断面図
である。図において、１は内部を真空に保つ真空槽、１
０１は真空槽１内で基材３を保持する基材ホルダー、６
は基材ホルダーに設けられて基材３を加熱するヒータ
ー、１０３、１０４は真空槽１内へ反応ガスを導入する
ための反応ガス導入口、１０２は真空槽１内へマイクロ
波を印加するための導波管、１０５は真空槽１内に磁界
を生じさせる電磁石である。
【０００３】次に動作について説明する。真空槽１内で
基材ホルダー１０１に基材３を保持させる。次いで、ヒ
ーター６により基材３を３００〜９００℃に加熱すると
ともに、真空槽１内の真空度を１０-3〜１０-5Ｔｏｒｒ
に保持する。続いて反応ガス導入口１０３および１０４
からＣＨ4、Ｃ2Ｈ2などの反応ガスを真空槽１内に供給
し、電磁石１０５により真空槽１内に磁場を印加すると
ともに、導波管１０２から出力３００〜６００Ｗのマイ
クロ波を印加して真空槽１内にマイクロ波プラズマを発
生させ、励起炭素が基材３上に到達することにより、基
材３上にＤＬＣ薄膜を形成する。
基材ホルダー１０１に基材３を保持させる。次いで、ヒ
ーター６により基材３を３００〜９００℃に加熱すると
ともに、真空槽１内の真空度を１０-3〜１０-5Ｔｏｒｒ
に保持する。続いて反応ガス導入口１０３および１０４
からＣＨ4、Ｃ2Ｈ2などの反応ガスを真空槽１内に供給
し、電磁石１０５により真空槽１内に磁場を印加すると
ともに、導波管１０２から出力３００〜６００Ｗのマイ
クロ波を印加して真空槽１内にマイクロ波プラズマを発
生させ、励起炭素が基材３上に到達することにより、基
材３上にＤＬＣ薄膜を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のプ
ラズマＣＶＤを用いたダイヤモンドライクカーボン（Ｄ
ＬＣ）薄膜形成装置では、基材の熱変形や変質を防止す
るために薄膜形成時の基材の温度を低くした場合、膜質
が悪くなったり、膜の付着強度が低くなるという問題が
あった。また、絶縁物であるＤＬＣ薄膜の形成中にチャ
ージアップによる放電のために、薄膜表面に荒れが発生
するという問題があった。本発明は、上記のような問題
点を解決するためになされたもので、基材との密着性の
良い、高硬度の、また平坦性のよいＤＬＣ薄膜を形成で
きるＤＬＣ薄膜形成装置を得ることを目的とする。
ラズマＣＶＤを用いたダイヤモンドライクカーボン（Ｄ
ＬＣ）薄膜形成装置では、基材の熱変形や変質を防止す
るために薄膜形成時の基材の温度を低くした場合、膜質
が悪くなったり、膜の付着強度が低くなるという問題が
あった。また、絶縁物であるＤＬＣ薄膜の形成中にチャ
ージアップによる放電のために、薄膜表面に荒れが発生
するという問題があった。本発明は、上記のような問題
点を解決するためになされたもので、基材との密着性の
良い、高硬度の、また平坦性のよいＤＬＣ薄膜を形成で
きるＤＬＣ薄膜形成装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＤＬＣ薄
膜形成装置は、熱電子放出手段と、ＤＬＣ膜が形成され
る基材に向けてイオンを加速する加速電極とを有するガ
スイオン源を備えるとともに、加速電極に対して基材に
時間の関数として電圧を印加できる第１のバイアス手段
と、加速電極に対して熱電子放出手段に時間の関数とし
て電圧を印加できる第２のバイアス手段を備えたもので
ある。
膜形成装置は、熱電子放出手段と、ＤＬＣ膜が形成され
る基材に向けてイオンを加速する加速電極とを有するガ
スイオン源を備えるとともに、加速電極に対して基材に
時間の関数として電圧を印加できる第１のバイアス手段
と、加速電極に対して熱電子放出手段に時間の関数とし
て電圧を印加できる第２のバイアス手段を備えたもので
ある。
【０００６】さらに、第１のバイアス手段により基材に
印加する電圧は、直流あるいは時間的に変化する負電圧
としものである。また、第１のバイアス手段により基材
に印加する電圧は、正と負に交番する電圧としたもので
ある。
印加する電圧は、直流あるいは時間的に変化する負電圧
としものである。また、第１のバイアス手段により基材
に印加する電圧は、正と負に交番する電圧としたもので
ある。
【０００７】また、第２のバイアス手段により熱電子放
出手段に印加する電圧は、直流あるいは時間的に変化す
る正電圧としたものである。また、第２のバイアス手段
により熱電子放出手段に印加する電圧は、正と負に交番
する電圧としたものである。
出手段に印加する電圧は、直流あるいは時間的に変化す
る正電圧としたものである。また、第２のバイアス手段
により熱電子放出手段に印加する電圧は、正と負に交番
する電圧としたものである。
【０００８】さらに、正と負に交番する電圧は、負の時
間が正の時間よりも長いものである。また、正と負に交
番する電圧は、正の時間が負の時間よりも長いものであ
る。
間が正の時間よりも長いものである。また、正と負に交
番する電圧は、正の時間が負の時間よりも長いものであ
る。
【０００９】また、第１のバイアス手段により基材に印
加する電圧と、第２のバイアス手段により熱電子放出手
段に印加する電圧とは、互いに同期した電圧としたもの
である。
加する電圧と、第２のバイアス手段により熱電子放出手
段に印加する電圧とは、互いに同期した電圧としたもの
である。
【００１０】また、加速電極に対して熱電子放出手段に
時間の関数として電圧を印加できるバイアス手段を備え
るとともに、基材の電位を加速電極と同電位にしたもの
である。
時間の関数として電圧を印加できるバイアス手段を備え
るとともに、基材の電位を加速電極と同電位にしたもの
である。
【００１１】
実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示すダ
イヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜形成装置の断
面図である。図において、１は内部を真空に保持する真
空槽、２は真空槽１内の排気を行う排気系、３は表面に
ＤＬＣ薄膜が形成される例えば超硬合金のような基材で
あり、図示しないホルダーにより真空槽１内に保持され
ている。１０は基材３に対向して設けられ、解離された
炭素と炭素イオン、および解離された水素と水素イオン
を発生させるガスイオン源、１１は内部にＤＬＣ薄膜の
原材料である炭素（Ｃ）を含む炭化水素系の反応ガスが
導入される反応ガス導入室であり、イオンなどを放出で
き、かつ流路抵抗を大きくして真空槽１との間に差圧が
与えられるようにオリフィス（図示せず）が、基材３と
の対向部１６に設けられている。
イヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜形成装置の断
面図である。図において、１は内部を真空に保持する真
空槽、２は真空槽１内の排気を行う排気系、３は表面に
ＤＬＣ薄膜が形成される例えば超硬合金のような基材で
あり、図示しないホルダーにより真空槽１内に保持され
ている。１０は基材３に対向して設けられ、解離された
炭素と炭素イオン、および解離された水素と水素イオン
を発生させるガスイオン源、１１は内部にＤＬＣ薄膜の
原材料である炭素（Ｃ）を含む炭化水素系の反応ガスが
導入される反応ガス導入室であり、イオンなどを放出で
き、かつ流路抵抗を大きくして真空槽１との間に差圧が
与えられるようにオリフィス（図示せず）が、基材３と
の対向部１６に設けられている。
【００１２】１２はタングステンワイヤーあるいはタン
タルワイヤーなどで構成され、反応ガス導入室１１内に
設けられた熱電子放出手段、１３は平行配置された細い
金属線で構成され、反応ガス導入室１１内に設けられた
熱電子引出し電極、１４は反応ガス導入室１１につなが
って、その内部に反応ガスを導入する反応ガス導入管、
１５は反応ガス導入室１１の外側に設けられて基材３に
向けてイオンを加速する加速電極であり、反応ガス導入
室１１、熱電子放出手段１２、熱電子引出し電極１３、
反応ガス導入管１４および加速電極１５でガスイオン源
１０を構成している。
タルワイヤーなどで構成され、反応ガス導入室１１内に
設けられた熱電子放出手段、１３は平行配置された細い
金属線で構成され、反応ガス導入室１１内に設けられた
熱電子引出し電極、１４は反応ガス導入室１１につなが
って、その内部に反応ガスを導入する反応ガス導入管、
１５は反応ガス導入室１１の外側に設けられて基材３に
向けてイオンを加速する加速電極であり、反応ガス導入
室１１、熱電子放出手段１２、熱電子引出し電極１３、
反応ガス導入管１４および加速電極１５でガスイオン源
１０を構成している。
【００１３】２０は加速電極１５に対して基材３に時間
の関数として電圧を印加できる第１のバイアス手段、２
１は加速電極１５に対して熱電子放出手段１２に時間の
関数として電圧を印加できる第２のバイアス手段、２２
は熱電子引出し電極１３の電位を熱電子放出手段１２に
対して正方向にバイアスする直流電源、２３は熱電子放
出手段１２を作動させるための交流電源である。加速電
極１５および第１、第２のバイアス手段２０、２１の一
端は接地している。
の関数として電圧を印加できる第１のバイアス手段、２
１は加速電極１５に対して熱電子放出手段１２に時間の
関数として電圧を印加できる第２のバイアス手段、２２
は熱電子引出し電極１３の電位を熱電子放出手段１２に
対して正方向にバイアスする直流電源、２３は熱電子放
出手段１２を作動させるための交流電源である。加速電
極１５および第１、第２のバイアス手段２０、２１の一
端は接地している。
【００１４】次に動作について説明する。まず、排気系
２により真空槽１内を１×１０-6Ｔｏｒｒ程度の真空度
に排気した後、図示しない基材温度調整機構により、基
材温度を１００℃〜２５０℃に調整して、反応ガス導入
管１４から反応ガス導入室１１内へ反応性ガスである炭
化水素系のガスを導入し、ガスを熱電子引出し電極１３
および熱電子放出手段１２に向けて噴出させ、反応ガス
導入室１１内の真空度を１×１０-2〜１×１０-1Ｔｏｒ
ｒに調整する。そして、交流電源２３から熱電子放出手
段１２に電力を供給し、２０００℃程度に加熱すること
により、熱電子の供給が可能な状態にする。次いで、直
流電源２２から５０〜８００Ｖ程度の電圧を印加して、
熱電子引出し電極１３の電位を熱電子放出手段１２に対
して正方向にバイアスし、熱電子放出手段１２から１〜
３Ａ程度の電子を熱電子引出し電極１３に向けて、図中
矢印のように照射させる。反応ガス導入室１１内の炭化
水素系のガスは、この電子の照射、および加熱された熱
電子放出手段１２への接触などにより、励起、解離、お
よびイオン化される。
２により真空槽１内を１×１０-6Ｔｏｒｒ程度の真空度
に排気した後、図示しない基材温度調整機構により、基
材温度を１００℃〜２５０℃に調整して、反応ガス導入
管１４から反応ガス導入室１１内へ反応性ガスである炭
化水素系のガスを導入し、ガスを熱電子引出し電極１３
および熱電子放出手段１２に向けて噴出させ、反応ガス
導入室１１内の真空度を１×１０-2〜１×１０-1Ｔｏｒ
ｒに調整する。そして、交流電源２３から熱電子放出手
段１２に電力を供給し、２０００℃程度に加熱すること
により、熱電子の供給が可能な状態にする。次いで、直
流電源２２から５０〜８００Ｖ程度の電圧を印加して、
熱電子引出し電極１３の電位を熱電子放出手段１２に対
して正方向にバイアスし、熱電子放出手段１２から１〜
３Ａ程度の電子を熱電子引出し電極１３に向けて、図中
矢印のように照射させる。反応ガス導入室１１内の炭化
水素系のガスは、この電子の照射、および加熱された熱
電子放出手段１２への接触などにより、励起、解離、お
よびイオン化される。
【００１５】このとき、基材３および熱電子放出手段１
２にバイアス電圧を印加する。加速電極１５の電位を基
準として、第１のバイアス手段２０により基材３に印加
する電圧Ｖ１（ｔ）、および第２のバイアス手段により
熱電子放出手段１２に印加する電圧Ｖ２（ｔ）のいくつ
かの例を図２〜図５に示す。Ｖ１（ｔ）、Ｖ２（ｔ）と
も電圧は±数ｋＶ以内、周波数は数十Ｈｚ〜数十ｋＨｚ
とする。Ｖ２（ｔ）が正のときは反応ガス導入室１１か
らイオン（正電荷）を取り出すことができ、逆に、負の
ときは電子を取り出すことができる。したがって、正負
のバイアス電圧の大きさ、正負の電圧を与える時間の比
率を制御することにより、膜形成に関係する炭素イオ
ン、水素イオンの運動エネルギーおよびイオン量、ある
いは、基材３上のチャージアップを中和するための電子
の運動エネルギーおよび電子量を効率よく制御すること
ができる。ここでチャージアップについて説明する。Ｄ
ＬＣは絶縁物であるため、成膜時にイオンにより正電荷
になるチャージアップ現象が生じる。電荷がたまると放
電し、膜面が荒らされる。これを抑制するために電子を
供給して帯電を中和し、膜の平坦度をよくするわけであ
る。
２にバイアス電圧を印加する。加速電極１５の電位を基
準として、第１のバイアス手段２０により基材３に印加
する電圧Ｖ１（ｔ）、および第２のバイアス手段により
熱電子放出手段１２に印加する電圧Ｖ２（ｔ）のいくつ
かの例を図２〜図５に示す。Ｖ１（ｔ）、Ｖ２（ｔ）と
も電圧は±数ｋＶ以内、周波数は数十Ｈｚ〜数十ｋＨｚ
とする。Ｖ２（ｔ）が正のときは反応ガス導入室１１か
らイオン（正電荷）を取り出すことができ、逆に、負の
ときは電子を取り出すことができる。したがって、正負
のバイアス電圧の大きさ、正負の電圧を与える時間の比
率を制御することにより、膜形成に関係する炭素イオ
ン、水素イオンの運動エネルギーおよびイオン量、ある
いは、基材３上のチャージアップを中和するための電子
の運動エネルギーおよび電子量を効率よく制御すること
ができる。ここでチャージアップについて説明する。Ｄ
ＬＣは絶縁物であるため、成膜時にイオンにより正電荷
になるチャージアップ現象が生じる。電荷がたまると放
電し、膜面が荒らされる。これを抑制するために電子を
供給して帯電を中和し、膜の平坦度をよくするわけであ
る。
【００１６】さらに、ガスイオン源１０から引出された
イオン、電子が基材３へ入射する運動エネルギーおよび
量をＶ１（ｔ）により効率よく制御できる。すなわち、
Ｖ１（ｔ）が負のときはイオンにエネルギーを付与して
基材３へ入射することができ、逆に、正のときは電子を
供給することができるため、正負のバイアス電圧の大き
さ、正負の電圧を与える時間の比率を制御することによ
り、炭素イオン、水素イオン、電子の運動エネルギーお
よびそれらの量を制御することができる。また、Ｖ１
（ｔ）とＶ２（ｔ）の間で同期をとり、トータル的に
（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２（ｔ））を制御することにより、炭
素イオン、水素イオン、電子の運動エネルギーおよびそ
れらの量を制御することができる。
イオン、電子が基材３へ入射する運動エネルギーおよび
量をＶ１（ｔ）により効率よく制御できる。すなわち、
Ｖ１（ｔ）が負のときはイオンにエネルギーを付与して
基材３へ入射することができ、逆に、正のときは電子を
供給することができるため、正負のバイアス電圧の大き
さ、正負の電圧を与える時間の比率を制御することによ
り、炭素イオン、水素イオン、電子の運動エネルギーお
よびそれらの量を制御することができる。また、Ｖ１
（ｔ）とＶ２（ｔ）の間で同期をとり、トータル的に
（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２（ｔ））を制御することにより、炭
素イオン、水素イオン、電子の運動エネルギーおよびそ
れらの量を制御することができる。
【００１７】図２の場合、Ｖ１（ｔ）とＶ２（ｔ）間で
同期をとり、ガスイオン源１０から大量のイオンを引出
すとともに、基材３への入射時には薄膜形成に適したエ
ネルギーレベルに制御した場合を示している。まず、励
起電離状態の反応ガス導入室１１内からイオンを大量に
取り出すために、図２（ｂ）に示すようにＶ２（ｔ）を
正方向に大きなバイアス電圧とすることにより、このバ
イアス電圧に比例してイオンを大量に引出すことができ
る。同時に、図２（ａ）に示すようにＶ１（ｔ）を正方
向にバイアスすることにより、イオンを減速させ、トー
タル的には、つまり（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２（ｔ））は図２
（ｃ）に示すようになり、ガスイオン源１０から引出さ
れたイオンの運動エネルギーを適切なレベルに制御し
て、基材３へ入射させる。なお、Ｖ２（ｔ）が負の期間
はガスイオン源１０から電子が引出され、（Ｖ１（ｔ）
−Ｖ２（ｔ））により基板３へ入射する。
同期をとり、ガスイオン源１０から大量のイオンを引出
すとともに、基材３への入射時には薄膜形成に適したエ
ネルギーレベルに制御した場合を示している。まず、励
起電離状態の反応ガス導入室１１内からイオンを大量に
取り出すために、図２（ｂ）に示すようにＶ２（ｔ）を
正方向に大きなバイアス電圧とすることにより、このバ
イアス電圧に比例してイオンを大量に引出すことができ
る。同時に、図２（ａ）に示すようにＶ１（ｔ）を正方
向にバイアスすることにより、イオンを減速させ、トー
タル的には、つまり（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２（ｔ））は図２
（ｃ）に示すようになり、ガスイオン源１０から引出さ
れたイオンの運動エネルギーを適切なレベルに制御し
て、基材３へ入射させる。なお、Ｖ２（ｔ）が負の期間
はガスイオン源１０から電子が引出され、（Ｖ１（ｔ）
−Ｖ２（ｔ））により基板３へ入射する。
【００１８】図３は、基板３との薄膜の密着力を増すた
めに、基材３への注入などによりミキシング層を形成す
る場合、イオンスパッタをする場合などのように、イオ
ンの運動エネルギーを大きなエネルギーレベルにした場
合を示す。反応ガス導入室１１からイオンを大量に引出
すために、図３（ｂ）に示すようにＶ２（ｔ）を正方向
に大きなバイアス電圧にする。同時に、同図（ａ）に示
すようにＶ１（ｔ）を負のバイアス電圧にすることによ
り、さらにイオンにエネルギーを付与し、トータル的に
は同図（ｃ）に（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２（ｔ））として示す
ように大きな運動エネルギーをイオンに与えて、イオン
スパッタが可能なエネルギーレベルに制御し、基材３へ
入射する。
めに、基材３への注入などによりミキシング層を形成す
る場合、イオンスパッタをする場合などのように、イオ
ンの運動エネルギーを大きなエネルギーレベルにした場
合を示す。反応ガス導入室１１からイオンを大量に引出
すために、図３（ｂ）に示すようにＶ２（ｔ）を正方向
に大きなバイアス電圧にする。同時に、同図（ａ）に示
すようにＶ１（ｔ）を負のバイアス電圧にすることによ
り、さらにイオンにエネルギーを付与し、トータル的に
は同図（ｃ）に（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２（ｔ））として示す
ように大きな運動エネルギーをイオンに与えて、イオン
スパッタが可能なエネルギーレベルに制御し、基材３へ
入射する。
【００１９】図４はＶ１（ｔ）、Ｖ２（ｔ）を交番電圧
とするが、両者を同期させて同じ大きさとし、トータル
として零にした場合である。この場合は、Ｖ２（ｔ）が
正負に交番して、それぞれイオンと電子がガスイオン源
１０から取り出されるが、Ｖ１（ｔ）により減速され
て、イオンおよび電子が反応ガス導入室１１内で有して
いた運動エネルギーにより、基材３へ入射する。図５は
図４の場合と類似であるが、（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２
（ｔ））が一定の負電圧となるようにした場合であり、
イオンにエネルギーが与えられる。
とするが、両者を同期させて同じ大きさとし、トータル
として零にした場合である。この場合は、Ｖ２（ｔ）が
正負に交番して、それぞれイオンと電子がガスイオン源
１０から取り出されるが、Ｖ１（ｔ）により減速され
て、イオンおよび電子が反応ガス導入室１１内で有して
いた運動エネルギーにより、基材３へ入射する。図５は
図４の場合と類似であるが、（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２
（ｔ））が一定の負電圧となるようにした場合であり、
イオンにエネルギーが与えられる。
【００２０】なお、図２〜図５では矩形波と正弦波を示
したが、三角波など他の波形でもよい。以上のようにし
て得られたＤＬＣ薄膜のラマン分析結果を図６に示す。
図より、１５５０ｃｍ-1付近に主ピークを持ち、１４０
０ｃｍ-1付近にショルダーバンドを有する非対称なラマ
ンバンドが観察され、ＤＬＣの典型的なスペクトルを示
しており、高品質のＤＬＣ薄膜が形成されたことがわか
る。なお、比較のためにグラファイト薄膜のスペクトル
を並示した。
したが、三角波など他の波形でもよい。以上のようにし
て得られたＤＬＣ薄膜のラマン分析結果を図６に示す。
図より、１５５０ｃｍ-1付近に主ピークを持ち、１４０
０ｃｍ-1付近にショルダーバンドを有する非対称なラマ
ンバンドが観察され、ＤＬＣの典型的なスペクトルを示
しており、高品質のＤＬＣ薄膜が形成されたことがわか
る。なお、比較のためにグラファイト薄膜のスペクトル
を並示した。
【００２１】なお、ＤＬＣ薄膜を形成の前処理として、
基材３表面のクリーニング処理を行ってもよい。その場
合は、イオンクリーニングに適した、例えばアルゴンガ
スを反応ガス管１４から反応ガス導入室１１へ導入し、
反応ガス導入室１１の真空度を１×１０-2から１×１０
-1Ｔｏｒｒにする。そして熱電子放出手段１２を作動さ
せ、熱電子引出し電極１３に向けて電子を照射すること
により、上記ガスのイオン化を行い、第２のバイアス手
段２１により、励起電離状態の反応ガス導入室１１内か
らイオンを効率よく取り出し、第１のバイアス手段２０
によりそのイオンの基材３へ入射する運動エネルギー、
量を制御する。この際、第１、第２のバイアス手段２
０、２１のトータル電圧（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２（ｔ））を
−０．５〜−３ｋＶ程度にすることにより、効果的にク
リーニング処理ができる。以上のクリーニング処理によ
り、基材３表面の水分、油脂成分、表面酸化物などの不
純物を除去することができ、基材３とＤＬＣ薄膜の密着
性が向上する。
基材３表面のクリーニング処理を行ってもよい。その場
合は、イオンクリーニングに適した、例えばアルゴンガ
スを反応ガス管１４から反応ガス導入室１１へ導入し、
反応ガス導入室１１の真空度を１×１０-2から１×１０
-1Ｔｏｒｒにする。そして熱電子放出手段１２を作動さ
せ、熱電子引出し電極１３に向けて電子を照射すること
により、上記ガスのイオン化を行い、第２のバイアス手
段２１により、励起電離状態の反応ガス導入室１１内か
らイオンを効率よく取り出し、第１のバイアス手段２０
によりそのイオンの基材３へ入射する運動エネルギー、
量を制御する。この際、第１、第２のバイアス手段２
０、２１のトータル電圧（Ｖ１（ｔ）−Ｖ２（ｔ））を
−０．５〜−３ｋＶ程度にすることにより、効果的にク
リーニング処理ができる。以上のクリーニング処理によ
り、基材３表面の水分、油脂成分、表面酸化物などの不
純物を除去することができ、基材３とＤＬＣ薄膜の密着
性が向上する。
【００２２】実施の形態２．図７は、実施の形態２にお
いて、ＤＬＣ成膜時に第１のバイアス手段２０により基
材３へ印加するＶ１（ｔ）の電圧波形を示す。装置の構
成など、図１の場合と同様の部分の説明は省略する。Ｖ
１（ｔ）は直流あるいは半波整流もしくは全波整流され
た負の電圧であり、イオンにエネルギーを与えて、密着
性のよい、高硬度なＤＬＣ薄膜を得るものである。この
とき、Ｖ２（ｔ）は、イオンあるいは電子をガスイオン
源１０から取り出す電圧として、例えば図８（ａ）〜
（ｃ）のいずれかに示す電圧とする。また、Ｖ１
（ｔ）、Ｖ２（ｔ）がいずれも直流ではなく、時間的に
変動する電圧の場合は、両者を同期させるのが好まし
い。
いて、ＤＬＣ成膜時に第１のバイアス手段２０により基
材３へ印加するＶ１（ｔ）の電圧波形を示す。装置の構
成など、図１の場合と同様の部分の説明は省略する。Ｖ
１（ｔ）は直流あるいは半波整流もしくは全波整流され
た負の電圧であり、イオンにエネルギーを与えて、密着
性のよい、高硬度なＤＬＣ薄膜を得るものである。この
とき、Ｖ２（ｔ）は、イオンあるいは電子をガスイオン
源１０から取り出す電圧として、例えば図８（ａ）〜
（ｃ）のいずれかに示す電圧とする。また、Ｖ１
（ｔ）、Ｖ２（ｔ）がいずれも直流ではなく、時間的に
変動する電圧の場合は、両者を同期させるのが好まし
い。
【００２３】実施の形態３．図９はＤＬＣ成膜時に、第
１のバイアス手段２０により基材３へ印加するＶ１
（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様部分の説明
は省略する。同図（ａ）は正弦波を示し、（ｂ）〜
（ｄ）はこれを負側にバイアスした波形を示す。
（ａ）、（ｂ）では電圧が正と負に交番し、（ｃ）、
（ｄ）では時間ｔにより変化する負電圧になっている。
ガスイオン源１０から取り出したイオンに、電圧が負の
期間にエネルギーを与え、正の期間に電子にエネルギー
を与える。図１０は図９の正弦波に代えて矩形波を用い
た場合を示し、図９の場合と同様の効果がある。なお、
これらの場合において、Ｖ２（ｔ）は、イオンあるいは
電子をガスイオン源１０から取り出す電圧として、例え
ば図８（ｂ）あるいは（ｃ）のような電圧とすればよ
い。
１のバイアス手段２０により基材３へ印加するＶ１
（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様部分の説明
は省略する。同図（ａ）は正弦波を示し、（ｂ）〜
（ｄ）はこれを負側にバイアスした波形を示す。
（ａ）、（ｂ）では電圧が正と負に交番し、（ｃ）、
（ｄ）では時間ｔにより変化する負電圧になっている。
ガスイオン源１０から取り出したイオンに、電圧が負の
期間にエネルギーを与え、正の期間に電子にエネルギー
を与える。図１０は図９の正弦波に代えて矩形波を用い
た場合を示し、図９の場合と同様の効果がある。なお、
これらの場合において、Ｖ２（ｔ）は、イオンあるいは
電子をガスイオン源１０から取り出す電圧として、例え
ば図８（ｂ）あるいは（ｃ）のような電圧とすればよ
い。
【００２４】実施の形態４．図１１は、ＤＬＣ成膜時の
Ｖ１（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様部分の
説明は省略する。Ｖ１（ｔ）の正の半波および負の半波
はともに正弦波の半波形状であるが、負の期間が正の期
間に比べて長くなっている。したがって、主としてイオ
ンにエネルギーを与えるとともに、チャージアップ対策
としての効果もある。図１２は図１１の正弦波に代えて
矩形波を用いた場合を示し、図１１の場合と同様の効果
がある。なお、図１１（ａ）、（ｂ）および図１２
（ａ）、（ｂ）の場合、Ｖ２（ｔ）はイオンあるいは電
子をガスイオン源１０から取り出す電圧として、例えば
図８（ｂ）、（ｃ）あるいは図１３（ａ）、（ｂ）のい
ずれかに示す電圧を用い、また、図１１（ｃ）、（ｄ）
および図１２（ｃ）、（ｄ）の場合、Ｖ２（ｔ）は例え
ば図１４（ａ）または（ｂ）に示す電圧を用いればよ
い。
Ｖ１（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様部分の
説明は省略する。Ｖ１（ｔ）の正の半波および負の半波
はともに正弦波の半波形状であるが、負の期間が正の期
間に比べて長くなっている。したがって、主としてイオ
ンにエネルギーを与えるとともに、チャージアップ対策
としての効果もある。図１２は図１１の正弦波に代えて
矩形波を用いた場合を示し、図１１の場合と同様の効果
がある。なお、図１１（ａ）、（ｂ）および図１２
（ａ）、（ｂ）の場合、Ｖ２（ｔ）はイオンあるいは電
子をガスイオン源１０から取り出す電圧として、例えば
図８（ｂ）、（ｃ）あるいは図１３（ａ）、（ｂ）のい
ずれかに示す電圧を用い、また、図１１（ｃ）、（ｄ）
および図１２（ｃ）、（ｄ）の場合、Ｖ２（ｔ）は例え
ば図１４（ａ）または（ｂ）に示す電圧を用いればよ
い。
【００２５】実施の形態５．図１５は、ＤＬＣ成膜時の
Ｖ１（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様の部分
の説明は省略する。Ｖ１（ｔ）の正の半波および負の半
波はともに正弦波の半波形状であるが、図１１とは逆
に、正の期間が負の期間に比べて長くなっている。した
がって、主として基材３に電子を供給できるため、チャ
ージアップ対策を十分に行うことができるとともに、イ
オンにもエネルギーを与えることができる。図１６は図
１５の正弦波に代えて矩形波を用いた場合を示し、図１
５の場合と同様の効果がある。なお、図１５（ａ）、
（ｂ）および図１６（ａ）、（ｂ）の場合、Ｖ２（ｔ）
はイオンあるいは電子をガスイオン源１０から取り出す
電圧として、例えば図１７（ａ）〜（ｄ）のいずれかに
示す電圧を用い、また、図１５（ｃ）、（ｄ）および図
１６（ｃ）、（ｄ）の場合、Ｖ２（ｔ）は例えば図１８
（ａ）または（ｂ）に示す電圧を用いればよい。また、
図７〜図１８に正弦波状あるいは矩形波状の波形を示し
たが、三角波など他の波形でもよい。
Ｖ１（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様の部分
の説明は省略する。Ｖ１（ｔ）の正の半波および負の半
波はともに正弦波の半波形状であるが、図１１とは逆
に、正の期間が負の期間に比べて長くなっている。した
がって、主として基材３に電子を供給できるため、チャ
ージアップ対策を十分に行うことができるとともに、イ
オンにもエネルギーを与えることができる。図１６は図
１５の正弦波に代えて矩形波を用いた場合を示し、図１
５の場合と同様の効果がある。なお、図１５（ａ）、
（ｂ）および図１６（ａ）、（ｂ）の場合、Ｖ２（ｔ）
はイオンあるいは電子をガスイオン源１０から取り出す
電圧として、例えば図１７（ａ）〜（ｄ）のいずれかに
示す電圧を用い、また、図１５（ｃ）、（ｄ）および図
１６（ｃ）、（ｄ）の場合、Ｖ２（ｔ）は例えば図１８
（ａ）または（ｂ）に示す電圧を用いればよい。また、
図７〜図１８に正弦波状あるいは矩形波状の波形を示し
たが、三角波など他の波形でもよい。
【００２６】実施の形態６．図１９は実施の形態６を示
すＤＬＣ薄膜形成装置の断面図である。図１と比べて、
第１のバイアス手段（２０）が設けられておらず、基材
３の電位が加速電極１５と同電位になっている。その他
については図１の場合と同様であるので説明を省略す
る。この実施の形態においては、ＤＬＣ薄膜形成時に、
基材３へ入射するイオンおよび電子のエネルギーは第２
のバイアス手段２１のみにより制御されるので、操作が
単純になるとともに、装置が簡略化される。
すＤＬＣ薄膜形成装置の断面図である。図１と比べて、
第１のバイアス手段（２０）が設けられておらず、基材
３の電位が加速電極１５と同電位になっている。その他
については図１の場合と同様であるので説明を省略す
る。この実施の形態においては、ＤＬＣ薄膜形成時に、
基材３へ入射するイオンおよび電子のエネルギーは第２
のバイアス手段２１のみにより制御されるので、操作が
単純になるとともに、装置が簡略化される。
【００２７】実施の形態７．図２０は、ＤＬＣ成膜時
に、第２のバイアス手段２１により熱電子放出手段１２
へ印加するＶ２（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と
同様の部分の説明は省略する。Ｖ２（ｔ）は直流あるい
は半波整流もしくは全波整流された正の電圧であり、ガ
スイオン源から効率よくイオンを引出すことができると
ともに、イオンにエネルギーを与えることができる。な
お、これらの場合において、Ｖ１（ｔ）はイオンにエネ
ルギーを与える電圧として、例えば図２１（ａ）〜
（ｃ）のいずれかの波形の電圧を用いる。
に、第２のバイアス手段２１により熱電子放出手段１２
へ印加するＶ２（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と
同様の部分の説明は省略する。Ｖ２（ｔ）は直流あるい
は半波整流もしくは全波整流された正の電圧であり、ガ
スイオン源から効率よくイオンを引出すことができると
ともに、イオンにエネルギーを与えることができる。な
お、これらの場合において、Ｖ１（ｔ）はイオンにエネ
ルギーを与える電圧として、例えば図２１（ａ）〜
（ｃ）のいずれかの波形の電圧を用いる。
【００２８】実施の形態８．図２２は、ＤＬＣ成膜時の
Ｖ２（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様部分の
説明は省略する。同図（ａ）は正弦波を示し、（ｂ）〜
（ｄ）はこれを正側にバイアスした波形を示す。
（ａ）、（ｂ）では電圧が正と負に交番し、（ｃ）、
（ｄ）では時間ｔにより変化する正電圧になっている。
電圧が正の期間にガスイオン源１０からイオンを取り出
し、負の期間に電子を取り出す。図２３は図２２の正弦
波に代えて矩形波を用いた場合を示し、図２２の場合と
同様の効果がある。なお、これらの場合において、Ｖ１
（ｔ）はイオンあるいは電子にエネルギーを与える電圧
として、例えば図２４（ａ）または（ｂ）に示す電圧と
する。
Ｖ２（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様部分の
説明は省略する。同図（ａ）は正弦波を示し、（ｂ）〜
（ｄ）はこれを正側にバイアスした波形を示す。
（ａ）、（ｂ）では電圧が正と負に交番し、（ｃ）、
（ｄ）では時間ｔにより変化する正電圧になっている。
電圧が正の期間にガスイオン源１０からイオンを取り出
し、負の期間に電子を取り出す。図２３は図２２の正弦
波に代えて矩形波を用いた場合を示し、図２２の場合と
同様の効果がある。なお、これらの場合において、Ｖ１
（ｔ）はイオンあるいは電子にエネルギーを与える電圧
として、例えば図２４（ａ）または（ｂ）に示す電圧と
する。
【００２９】実施の形態９．図２５は、ＤＬＣ成膜時の
Ｖ２（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様の部分
の説明は省略する。Ｖ２（ｔ）の正の半波および負の半
波はともに正弦波の半波形状であるが、正の期間が負の
期間に比べて長くなっている。したがって、主としてイ
オンにエネルギーを与えてガスイオン源１０から取り出
すとともに、電子も供給できる。図２６は図２５の正弦
波に代えて矩形波を用いた場合を示し、図２５の場合と
同様の効果がある。なお、図２５（ａ）、（ｂ）および
図２６（ａ）、（ｂ）の場合、Ｖ１（ｔ）はイオンある
いは電子にエネルギーを与える電圧として、例えば図２
１（ｂ）、（ｃ）あるいは図２７（ａ）、（ｂ）のいず
れかに示す電圧を用い、また、図２５（ｃ）、（ｄ）お
よび図２６（ｃ）、（ｄ）の場合、Ｖ１（ｔ）は例えば
図２８（ａ）または（ｂ）に示す電圧を用いればよい。
Ｖ２（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様の部分
の説明は省略する。Ｖ２（ｔ）の正の半波および負の半
波はともに正弦波の半波形状であるが、正の期間が負の
期間に比べて長くなっている。したがって、主としてイ
オンにエネルギーを与えてガスイオン源１０から取り出
すとともに、電子も供給できる。図２６は図２５の正弦
波に代えて矩形波を用いた場合を示し、図２５の場合と
同様の効果がある。なお、図２５（ａ）、（ｂ）および
図２６（ａ）、（ｂ）の場合、Ｖ１（ｔ）はイオンある
いは電子にエネルギーを与える電圧として、例えば図２
１（ｂ）、（ｃ）あるいは図２７（ａ）、（ｂ）のいず
れかに示す電圧を用い、また、図２５（ｃ）、（ｄ）お
よび図２６（ｃ）、（ｄ）の場合、Ｖ１（ｔ）は例えば
図２８（ａ）または（ｂ）に示す電圧を用いればよい。
【００３０】実施の形態１０．図２９は、ＤＬＣ成膜時
のＶ２（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様の部
分は説明を省略する。Ｖ２（ｔ）の正の半波および負の
半波はともに正弦波の半波形状であるが、図２５とは逆
に、負の期間が正の期間よりも長くなっている。したが
って、ガスイオン源１０から、主として電子を供給して
チャージアップ対策を十分に行うことができ、勿論イオ
ンも供給できる。図３０は図２９の正弦波に代えて矩形
波を用いた場合を示し、図２９の場合と同様の効果があ
る。
のＶ２（ｔ）の電圧波形を示す。図１の場合と同様の部
分は説明を省略する。Ｖ２（ｔ）の正の半波および負の
半波はともに正弦波の半波形状であるが、図２５とは逆
に、負の期間が正の期間よりも長くなっている。したが
って、ガスイオン源１０から、主として電子を供給して
チャージアップ対策を十分に行うことができ、勿論イオ
ンも供給できる。図３０は図２９の正弦波に代えて矩形
波を用いた場合を示し、図２９の場合と同様の効果があ
る。
【００３１】なお、図２９（ａ）、（ｂ）および図３０
（ａ）、（ｂ）の場合、Ｖ１（ｔ）はイオンあるいは電
子にエネルギーを与える電圧として、例えば図２４
（ａ）、（ｂ）あるいは図３１（ａ）、（ｂ）のいずれ
かに示す電圧を用い、また、図２９（ｃ）、（ｄ）およ
び図３０（ｃ）、（ｄ）の場合、Ｖ１（ｔ）は例えば図
３２（ａ）または（ｂ）に示す電圧を用いればよい。ま
た、図２０〜図３１に正弦波状あるいは矩形波状の波形
を示したが、三角波など他の波形としてもよい。
（ａ）、（ｂ）の場合、Ｖ１（ｔ）はイオンあるいは電
子にエネルギーを与える電圧として、例えば図２４
（ａ）、（ｂ）あるいは図３１（ａ）、（ｂ）のいずれ
かに示す電圧を用い、また、図２９（ｃ）、（ｄ）およ
び図３０（ｃ）、（ｄ）の場合、Ｖ１（ｔ）は例えば図
３２（ａ）または（ｂ）に示す電圧を用いればよい。ま
た、図２０〜図３１に正弦波状あるいは矩形波状の波形
を示したが、三角波など他の波形としてもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、この発明によるＤＬＣ薄
膜形成装置は、加速電極に対して基材に電圧を印加する
第１のバイアス手段と、熱電子放出手段に電圧を印加す
る第２のバイアス手段とを備え、それぞれ時間の関数と
して電圧を印加できるよう構成したので、これら第１、
第２のバイアス手段による電圧を制御することにより、
イオンにエネルギーを与えたり、あるいはチャージアッ
プ対策として電子を基材に供給したり、また、それらの
度合いを制御できるため、密着性が良く、高硬度で、平
坦性のよい高品質のＤＬＣ薄膜が形成できる効果があ
る。
膜形成装置は、加速電極に対して基材に電圧を印加する
第１のバイアス手段と、熱電子放出手段に電圧を印加す
る第２のバイアス手段とを備え、それぞれ時間の関数と
して電圧を印加できるよう構成したので、これら第１、
第２のバイアス手段による電圧を制御することにより、
イオンにエネルギーを与えたり、あるいはチャージアッ
プ対策として電子を基材に供給したり、また、それらの
度合いを制御できるため、密着性が良く、高硬度で、平
坦性のよい高品質のＤＬＣ薄膜が形成できる効果があ
る。
【００３３】さらに第１のバイアス手段で基材に負電圧
を印加することにより、イオンにエネルギーを与え、密
着性のよい、高硬度のＤＬＣ薄膜が得られる。また、第
１のバイアス手段の電圧を正負に交番する電圧にするこ
とにより、イオンにエネルギーを与えたり、基材に電子
を供給してチャージアップを中和したりすることができ
る。
を印加することにより、イオンにエネルギーを与え、密
着性のよい、高硬度のＤＬＣ薄膜が得られる。また、第
１のバイアス手段の電圧を正負に交番する電圧にするこ
とにより、イオンにエネルギーを与えたり、基材に電子
を供給してチャージアップを中和したりすることができ
る。
【００３４】また、第２のバイアス手段で熱電子放出手
段に正電荷を印加することにより、イオンにエネルギー
を与えるとともにガスイオン源からイオンを効率よく引
出すことができる。また、第２のバイアス手段の電圧を
正負に交番する電圧にすることにより、イオンにエネル
ギーを与えたり、ガスイオン源から電子を供給したりす
ることができる。
段に正電荷を印加することにより、イオンにエネルギー
を与えるとともにガスイオン源からイオンを効率よく引
出すことができる。また、第２のバイアス手段の電圧を
正負に交番する電圧にすることにより、イオンにエネル
ギーを与えたり、ガスイオン源から電子を供給したりす
ることができる。
【００３５】さらに、第１のバイアス手段による正負交
番電圧の負の時間を正の時間よりも長くすることによ
り、主としてイオンにエネルギーを与えることができ、
逆に、正の時間を長くすることにより、主として電子を
基材に供給できる。また、第２のバイアス手段による正
負交番電圧の正の時間を負の時間よりも長くすることに
より、主としてイオンにエネルギーを与えることがで
き、逆に、負の時間を長くすることにより、主として電
子をイオン源から供給できる。
番電圧の負の時間を正の時間よりも長くすることによ
り、主としてイオンにエネルギーを与えることができ、
逆に、正の時間を長くすることにより、主として電子を
基材に供給できる。また、第２のバイアス手段による正
負交番電圧の正の時間を負の時間よりも長くすることに
より、主としてイオンにエネルギーを与えることがで
き、逆に、負の時間を長くすることにより、主として電
子をイオン源から供給できる。
【００３６】また、第１、第２のバイアス手段の電圧を
互いに同期させることにより両電圧トータルの電圧とし
て制御することができ、イオンに与えるエネルギーおよ
び基材に供給する電子量などを制御できる。また、基材
の電位を加速電位と同電位にすることにより、装置を比
較的簡略にすることができる。
互いに同期させることにより両電圧トータルの電圧とし
て制御することができ、イオンに与えるエネルギーおよ
び基材に供給する電子量などを制御できる。また、基材
の電位を加速電位と同電位にすることにより、装置を比
較的簡略にすることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１を示すＤＬＣ薄膜形
成装置の断面図である。
成装置の断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１における第１、第２
のバイアス手段による電圧を示す波形図である。
のバイアス手段による電圧を示す波形図である。
【図３】 この発明の実施の形態１における第１、第２
のバイアス手段による電圧を示す波形図である。
のバイアス手段による電圧を示す波形図である。
【図４】 この発明の実施の形態１における第１、第２
のバイアス手段による電圧を示す波形図である。
のバイアス手段による電圧を示す波形図である。
【図５】 この発明の実施の形態１における第１、第２
のバイアス手段による電圧を示す波形図である。
のバイアス手段による電圧を示す波形図である。
【図６】 薄膜のラマン分析結果を示すラマンスペクト
ル図である。
ル図である。
【図７】 この発明の実施の形態２における第１のバイ
アス手段による電圧を示す波形図である。
アス手段による電圧を示す波形図である。
【図８】 この発明の実施の形態２における第２のバイ
アス手段による電圧を示す波形図である。
アス手段による電圧を示す波形図である。
【図９】 この発明の実施の形態３における第１のバイ
アス手段による電圧を示す波形図である。
アス手段による電圧を示す波形図である。
【図１０】 この発明の実施の形態３における第１のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図１１】 この発明の実施の形態４における第１のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図１２】 この発明の実施の形態４における第１のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図１３】 この発明の実施の形態４における第２のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図１４】 この発明の実施の形態４における第２のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図１５】 この発明の実施の形態５における第１のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図１６】 この発明の実施の形態５における第１のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図１７】 この発明の実施の形態５における第２のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図１８】 この発明の実施の形態５における第２のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図１９】 この発明の実施の形態６を示すＤＬＣ薄膜
形成装置の断面図である。
形成装置の断面図である。
【図２０】 この発明の実施の形態７における第２のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図２１】 この発明の実施の形態７における第１のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図２２】 この発明の実施の形態８における第２のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図２３】 この発明の実施の形態８における第２のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図２４】 この発明の実施の形態８における第１のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図２５】 この発明の実施の形態９における第２のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図２６】 この発明の実施の形態９における第２のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図２７】 この発明の実施の形態９における第１のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図２８】 この発明の実施の形態９における第１のバ
イアス手段による電圧を示す波形図である。
イアス手段による電圧を示す波形図である。
【図２９】 この発明の実施の形態１０における第２の
バイアス手段による電圧を示す波形図である。
バイアス手段による電圧を示す波形図である。
【図３０】 この発明の実施の形態１０における第２の
バイアス手段による電圧を示す波形図である。
バイアス手段による電圧を示す波形図である。
【図３１】 この発明の実施の形態１０における第１の
バイアス手段による電圧を示す波形図である。
バイアス手段による電圧を示す波形図である。
【図３２】 この発明の実施の形態１０における第１の
バイアス手段による電圧を示す波形図である。
バイアス手段による電圧を示す波形図である。
【図３３】 従来のＤＬＣ薄膜形成装置の断面図であ
る。
る。
１ 真空槽、３ 基材、１０ ガスイオン源、１１ 反
応ガス導入室、１２ 熱電子放出手段、１３ 熱電子引
出し電極、１５ 加速電極、２０ 第１のバイアス手
段、２１ 第２のバイアス手段。
応ガス導入室、１２ 熱電子放出手段、１３ 熱電子引
出し電極、１５ 加速電極、２０ 第１のバイアス手
段、２１ 第２のバイアス手段。
Claims (9)
- 【請求項１】 基材にダイヤモンドライクカーボン薄膜
を形成する薄膜形成装置において、内部を所定の真空度
に保持して上記基材を収容する真空槽と、上記基材に対
向して設けられ、解離された炭素と炭素イオン、および
解離された水素と水素イオンを発生させるガスイオン源
とを備え、このガスイオン源は、上記基材に向かってオ
リフィスが設けられ、かつガスが導入される反応ガス導
入室と、この反応ガス導入室内に設けられて熱電子を放
出する熱電子放出手段と、この熱電子放出手段から熱電
子を引出す熱電子引出し電極と、上記反応ガス導入室の
外側に設けられ、上記基材に向けて上記イオンを加速す
る加速電極とからなり、この加速電極に対して上記基材
に時間の関数として電圧を印加できる第１のバイアス手
段と、上記加速電極に対して上記熱電子放出手段に時間
の関数として電圧を印加できる第２のバイアス手段とを
備えたことを特徴とするダイヤモンドライクカーボン薄
膜形成装置。 - 【請求項２】 第１のバイアス手段により、加速電極に
対して基材に印加する電圧は、直流あるいは時間的に変
化する負電圧であることを特徴とする請求項１記載のダ
イヤモンドライクカーボン薄膜形成装置。 - 【請求項３】 第１のバイアス手段により、加速電極に
対して基材に印加する電圧は、正と負に交番する電圧で
あることを特徴とする請求項１記載のダイヤモンドライ
クカーボン薄膜形成装置。 - 【請求項４】 第２のバイアス手段により、加速電極に
対して熱電子放出手段に印加する電圧は、直流あるいは
時間的に変化する正電圧であることを特徴とする請求項
１記載のダイヤモンドライクカーボン薄膜形成装置。 - 【請求項５】 第２のバイアス手段により、加速電極に
対して熱電子放出手段に印加する電圧は、正と負に交番
する電圧であることを特徴とする請求項１記載のダイヤ
モンドライクカーボン薄膜形成装置。 - 【請求項６】 正と負に交番する電圧は、負の時間が正
の時間よりも長いことを特徴とする請求項３または請求
項５記載のダイヤモンドライクカーボン薄膜形成装置。 - 【請求項７】 正と負に交番する電圧は、正の時間が負
の時間よりも長いことを特徴とする請求項３または請求
項５記載のダイヤモンドライクカーボン薄膜形成装置。 - 【請求項８】 第１のバイアス手段により、加速電極に
対して基材に印加する電圧と、第２のバイアス手段によ
り、加速電極に対して熱電子放出手段に印加する電圧と
は、互いに同期した電圧であることを特徴とする請求項
１記載のダイヤモンドライクカーボン薄膜形成装置。 - 【請求項９】 基材にダイヤモンドライクカーボン薄膜
を形成する薄膜形成装置において、内部を所定の真空度
に保持して上記基材を収容する真空槽と、上記基材に対
向して設けられ、解離された炭素と炭素イオン、および
解離された水素と水素イオンを発生させるガスイオン源
とを備え、このガスイオン源は、上記基材に向かってオ
リフィスが設けられ、かつガスが導入される反応ガス導
入室と、この反応ガス導入室内に設けられて熱電子を放
出する熱電子放出手段と、この熱電子放出手段から熱電
子を引出す熱電子引出し電極と、上記反応ガス導入室の
外側に設けられ、上記基材に向けて上記イオンを加速す
る加速電極とからなり、上記加速電極に対して上記熱電
子放出手段に時間の関数として電圧を印加できるバイア
ス手段を備えるとともに、上記基材の電位を上記加速電
極と同電位にしたことを特徴とするダイヤモンドライク
カーボン薄膜形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23055096A JPH1072286A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | ダイヤモンドライクカーボン薄膜形成装置 |
| KR1019970043101A KR19980019178A (ko) | 1996-08-30 | 1997-08-29 | 다이아몬드 라이크 카본 박막 형성장치 및 형성방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23055096A JPH1072286A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | ダイヤモンドライクカーボン薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1072286A true JPH1072286A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16909524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23055096A Pending JPH1072286A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | ダイヤモンドライクカーボン薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1072286A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000044033A1 (en) * | 1999-01-22 | 2000-07-27 | Sony Corporation | Method and apparatus for film deposition |
| CN116043185A (zh) * | 2021-10-28 | 2023-05-02 | 东莞新科技术研究开发有限公司 | 一种金属基板的镀膜方法 |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP23055096A patent/JPH1072286A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000044033A1 (en) * | 1999-01-22 | 2000-07-27 | Sony Corporation | Method and apparatus for film deposition |
| US7011866B1 (en) | 1999-01-22 | 2006-03-14 | Sony Corporation | Method and apparatus for film deposition |
| CN116043185A (zh) * | 2021-10-28 | 2023-05-02 | 东莞新科技术研究开发有限公司 | 一种金属基板的镀膜方法 |
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