JP2001040466A - Film forming device and film forming method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film forming device capable of forming a high hardness and fine amorphous carbon film and also capable of executing efficient film formation. SOLUTION: A chamber 1 for film formation is provided with clamp electrodes 19a and 19b, and a carbon fiber 23 is extended on the space between the clamp electrodes 19a and 19b. By directly flowing large pulse current through the carbon fiber 23, it is expansively flowen (i.e., instantaneously vaporized). In this way, the carbon fiber 23 is instantaneously changed into plasma gas subjected to abrasion, and carbon grains contained in the plasma gas are allowed to arrive at work pieces 29a and 29b and are deposited thereon.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、成膜装置に関し、特に、
被処理物(ワークピース)に硬質の非晶質炭素膜を形成す
るための技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film forming apparatus,
The present invention relates to a technique for forming a hard amorphous carbon film on a workpiece (workpiece).

【０００２】[0002]

【従来の技術】種々の装置や工具等において、例えばド
リルチップや磁気ヘッドなどの摩耗が生じ易い部品に
は、それを防止するために、硬質の非晶質炭素膜(以
下、非晶質炭素膜と略す)で表面がコーティングされて
いるものがある。非晶質炭素膜を形成する成膜装置とし
ては、特願昭６３−２１０２６７号、特開平０４−８０
３６４号、及び、特開平１０−８７３９５号に記載され
ている装置がある。2. Description of the Related Art In various apparatuses and tools, a hard amorphous carbon film (hereinafter, referred to as an amorphous carbon film) is used to prevent abrasion of components such as a drill tip and a magnetic head. (Abbreviated as film). As a film forming apparatus for forming an amorphous carbon film, Japanese Patent Application No. 63-210267, JP-A-04-80
364 and JP-A-10-87395.

【０００３】特開昭６３−２１０２６７号に記載の成膜
装置は、スパッタリングを用いるものであり、真空の容
器内に、グラファイバーのターゲットとそれに対向する
対向電極を配置し、ターゲットと対向電極間に高周波電
圧を印加してアーク放電を生じさせることにより、ター
ゲットをスパッタし、それによってカーボン粒子を発生
させてそれを基板表面上に付着させて成膜する。The film forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63-210267 uses sputtering, in which a glass fiber target and a counter electrode facing the same are arranged in a vacuum vessel, and the target is placed between the target and the counter electrode. By applying a high-frequency voltage to the substrate to generate an arc discharge, the target is sputtered, thereby generating carbon particles and depositing them on the substrate surface to form a film.

【０００４】特開平０４−８０３６４号に記載の成膜装
置は、プラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法
を用いるものであり、成膜材料に炭化水素ガスを使用
し、炭化水素ガス雰囲気中で基板に高周波電圧を印加す
ることにより、炭化水素ガスをプラズマ化して、基板上
にカーボン硬質膜を形成する。[0004] The film forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-80364 uses a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, uses a hydrocarbon gas as a film forming material, and applies the film to a substrate in a hydrocarbon gas atmosphere. By applying a high-frequency voltage, the hydrocarbon gas is turned into plasma and a hard carbon film is formed on the substrate.

【０００５】特開平１０−８７３９５号に記載の成膜装
置は、レーザーアブレーション法を用いるものであり、
レーザのエネルギー密度を特定の領域に保ち、そのレー
ザをグラファイトのターゲットに照射してアブレーショ
ンさせることで、基板上にダイヤモンド状炭素膜を形成
する。[0005] The film forming apparatus described in JP-A-10-87395 uses a laser ablation method.
By maintaining the energy density of the laser in a specific region and irradiating the laser to a graphite target to perform ablation, a diamond-like carbon film is formed on the substrate.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】非晶質炭素膜を形成す
るための成膜装置には、特に次の２つのことが望まれ
る。１つは、摩耗防止のための高い硬度と、摺動部に使
用される場合に摺動を妨げないような平滑さ(すなわち
膜質が精細であること)との両方を併せ持つ非晶質炭素
膜を形成することである。もう１つは、効率良く成膜を
行えることである。In particular, the following two are desired for a film forming apparatus for forming an amorphous carbon film. One is an amorphous carbon film that has both high hardness to prevent wear and smoothness that does not hinder sliding when used in a sliding part (that is, the film quality is fine). Is to form Another is that film formation can be performed efficiently.

【０００７】しかし、特開昭６３−２１０２６７号に記
載の成膜装置は、スパッタリングによってカーボン粒子
を発生させるので、カーボン液滴が発生しやすく粒子が
粗大になり、形成する非晶質炭素膜の表面を粗くしてし
まい、膜質を精細にすることができない。また、アーク
放電によるスパッタは、アルゴンガスを介して行なわれ
るので、アーク放電のエネルギーがアルゴンガスに移っ
てしまってエネルギーロスが生じるので、成膜効率が良
くない。しかも、アルゴンガスがカーボン粒子と共に基
板に到達するので、基板温度が大きく上昇する。However, in the film forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-210267, carbon particles are generated by sputtering, so that carbon droplets are likely to be generated, and the particles become coarse. The surface becomes rough, and the film quality cannot be refined. In addition, since the sputtering by the arc discharge is performed through the argon gas, the energy of the arc discharge is transferred to the argon gas and energy loss occurs, so that the film forming efficiency is not good. In addition, since the argon gas reaches the substrate together with the carbon particles, the substrate temperature greatly increases.

【０００８】一方、特開平０４−８０３６４号に記載の
成膜装置は、炭化水素ガスの使用により、形成する非晶
質炭素膜内には必ず水素を混入させてしまうため、硬度
の高い非晶質炭素膜を形成することが難しい。On the other hand, in the film forming apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H04-80364, the use of a hydrocarbon gas always causes hydrogen to be mixed into the amorphous carbon film to be formed. It is difficult to form a high quality carbon film.

【０００９】また一方、特開平１０−８７３９５号に記
載の成膜装置は、レーザー光を吸収する凸レンズ等が破
損しないように、レーザの出力を抑えなければならず、
また、レーザ照射によって気化するカーボンの量は少な
いので、速い成膜速度を得ることができない。レーザ照
射による消費電力は大きいものであるが、その消費電力
の大きさの割には速い成膜速度は上記理由により得られ
ないので、成膜効率が良くない。On the other hand, in the film forming apparatus described in JP-A-10-87395, the laser output must be suppressed so that a convex lens or the like that absorbs laser light is not damaged.
In addition, since the amount of carbon vaporized by laser irradiation is small, a high film forming rate cannot be obtained. Although the power consumption due to laser irradiation is large, a high film formation rate cannot be obtained for the above-described reason in spite of the large power consumption, so that the film formation efficiency is not good.

【００１０】すなわち、上述したどの成膜装置でも、上
記２つの望みを共に満たすことは無理である。That is, it is impossible for any of the above-described film forming apparatuses to satisfy both of the above two requirements.

【００１１】従って、本発明の目的は、上記２つの望み
を共に満足させることができる成膜装置、すなわち、高
硬度且つ高精細な非晶質炭素膜を形成でき、効率の良い
成膜を行うことができる成膜装置を提供することにあ
る。Accordingly, an object of the present invention is to form a film forming apparatus capable of satisfying both of the above two requirements, that is, to form a high-hardness and high-definition amorphous carbon film and to form a film efficiently. It is an object of the present invention to provide a film forming apparatus capable of performing the above.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の観点に従う成膜
装置は、内部にワークピースが配置されるチャンバと、
チャンバ内を特定の気圧に設定する気圧設定手段と、チ
ャンバ内に成膜材料で構成されたファイバーを供給する
ファイバー供給手段と、ファイバーにそれが瞬時に気化
するのに十分なエネルギーを供給するエネルギー供給手
段とを備え、エネルギー供給手段は、エネルギーを供給
してファイバーを瞬時に気化して成膜材料粒子を飛散さ
せ、それにより、飛散した成膜材料粒子をワークピース
表面に付着させて、ワークピース表面に膜を形成する。According to an aspect of the present invention, there is provided a film forming apparatus comprising: a chamber in which a workpiece is arranged;
Atmospheric pressure setting means for setting the inside of the chamber to a specific pressure, fiber supply means for supplying a fiber composed of a film forming material into the chamber, and energy for supplying sufficient energy to the fiber to instantaneously evaporate the fiber. The energy supply means supplies energy to instantaneously vaporize the fiber and scatter the film-forming material particles, thereby causing the scattered film-forming material particles to adhere to the surface of the work piece. A film is formed on the surface of the piece.

【００１３】本発明によれば、直接的にファイバーのみ
に上記エネルギーを与えるので、エネルギーロスが小さ
く効率の良い成膜を行なうことができる。詳述すれば、
ファイバーのその殆ど全部が瞬時に気化するので、より
速く成膜を行なうことができ、また、エネルギー効率が
良いため、ワークピースの温度上昇を抑えることができ
る。According to the present invention, since the above energy is directly applied only to the fiber, an efficient film formation can be performed with a small energy loss. To elaborate,
Almost all of the fiber is instantaneously vaporized, so that the film can be formed faster, and the energy efficiency is high, so that the temperature rise of the workpiece can be suppressed.

【００１４】上記ファイバーを、カーボンファイバー又
はカーボンを含む導電性ファイバーにすることで、ワー
クピース表面に非晶質炭素膜を形成する。この場合、上
記エネルギーは、カーボンの１立方ミリメートル当たり
少なくとも１．６ｋｊである。By forming the above-mentioned fiber into a carbon fiber or a conductive fiber containing carbon, an amorphous carbon film is formed on the workpiece surface. In this case, the energy is at least 1.6 kj per cubic millimeter of carbon.

【００１５】好適な実施形態では、チャンバ内に導入す
るガス導入手段を更に備え、ガス導入手段は、ガスの量
を調節して、膜の材質を調整する。例えば、ガス導入手
段は、水素、炭化水素、窒素、又は窒素を含む化合物の
いずれかを導入し、それの量を調節して、非晶質炭素膜
の硬度を調整する。In a preferred embodiment, the apparatus further comprises gas introducing means for introducing the gas into the chamber, and the gas introducing means adjusts the amount of gas to adjust the material of the film. For example, the gas introduction means introduces one of hydrogen, hydrocarbon, nitrogen, and a compound containing nitrogen, and adjusts the amount thereof to adjust the hardness of the amorphous carbon film.

【００１６】好適な実施形態では、ファイバー供給手段
は、別の成膜材料で構成される別のファイバーを供給す
る手段を備える。この場合、エネルギー供給手段は、上
記ファイバーと別のファイバーを気化するタイミングを
それぞれずらして、ワークピース表面に層状の膜を形成
する。In a preferred embodiment, the fiber supply means includes means for supplying another fiber composed of another film forming material. In this case, the energy supply means forms a layered film on the surface of the workpiece by shifting the timing of vaporizing the fiber and another fiber.

【００１７】好適な実施形態では、エネルギー供給手段
は、上記ファイバーと別のファイバーを気化するタイミ
ングをほぼ同時にして、ワークピース表面に混合物膜又
は化合物膜を形成する。In a preferred embodiment, the energy supply means forms a mixture film or a compound film on the surface of the workpiece at substantially the same time as the vaporization of the fiber and another fiber.

【００１８】好適な実施形態では、ワークピースにはバ
イアス電圧が印加される。In a preferred embodiment, a bias voltage is applied to the workpiece.

【００１９】好適な実施形態では、成膜装置は、ワーク
ピースを回転させる手段を備える。In a preferred embodiment, the film forming apparatus includes means for rotating a workpiece.

【００２０】[0020]

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る成膜装置の構成を示す。FIG. 1 shows a configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【００２１】この成膜装置は、特定の気圧の下で成膜を
行なうための成膜用チャンバ１を備えている。成膜用チ
ャンバ１内の気圧の設定は、排気パイプ３から排気装置
５によって排出される気体の量を、自動圧力コントール
バルブ(以下、自動圧力バルブ)７で制御することにより
行なう。自動圧力バルブ７は、バルブコントローラー９
によって制御される。バルブコントローラー９は、成膜
用チャンバ１の内壁に取付けられて室内の気圧を観測す
る圧力センサー１１の観測値をモニターし、モニターし
た観測値に応じて自動圧力バルブ７を制御する。バルブ
コントローラー９は、常に安定した成膜を行えるように
圧力センサー１１の観測値を常時モニターし、上記特定
の気圧を維持するように自動圧力バルブ７を制御する。This film forming apparatus includes a film forming chamber 1 for forming a film under a specific pressure. The pressure in the film forming chamber 1 is set by controlling the amount of gas discharged from the exhaust pipe 3 by the exhaust device 5 with an automatic pressure control valve (hereinafter, automatic pressure valve) 7. The automatic pressure valve 7 includes a valve controller 9
Is controlled by The valve controller 9 monitors an observation value of a pressure sensor 11 that is attached to an inner wall of the film forming chamber 1 and observes atmospheric pressure in the room, and controls the automatic pressure valve 7 according to the monitored observation value. The valve controller 9 constantly monitors the observation value of the pressure sensor 11 so as to always perform stable film formation, and controls the automatic pressure valve 7 so as to maintain the above specific pressure.

【００２２】成膜用チャンバ１内には、必要に応じて
(例えばチャンバ１内の酸素成分を除去する目的で)、ガ
ス導入パイプ１３を通じて不活性ガス(例えばアルゴン
ガス)が導入される(つまり必ずしも導入されるわけでは
ない)。不活性ガスの導入量は、ガス供給源１５からの
ガス流量をマスフローコントローラ１７で調整すること
で、調節される。なお、水素、炭化水素、窒素、又は窒
素を含む化合物のいずれかのガスを導入させても良く、
それの流量を調節することで、形成する非晶質炭素膜の
硬度を調節することができる。In the film forming chamber 1, if necessary,
An inert gas (for example, argon gas) is introduced (that is, not necessarily introduced) through the gas introduction pipe 13 (for the purpose of, for example, removing an oxygen component in the chamber 1). The introduction amount of the inert gas is adjusted by adjusting the gas flow rate from the gas supply source 15 with the mass flow controller 17. Note that any gas of hydrogen, hydrocarbon, nitrogen, or a compound containing nitrogen may be introduced,
By adjusting the flow rate thereof, the hardness of the amorphous carbon film to be formed can be adjusted.

【００２３】成膜用チャンバ１には、それぞれクランプ
を有するペアの電極(以下、「クランプ電極」という)１
９ａ、１９ｂが互いに上下に対向した状態で設置されて
いる。各クランプ電極１９ａ、１９ｂは、パルス電流源
２５に接続されており、各クランプ電極１９ａ、１９ｂ
の各々のクランプ２１ａ、２１ｂは、繊維状のカーボン
(以下、「カーボンファイバー」という)２３を締着して
いる。カーボンファイバー２３の周囲には、ワークピー
スを載置するためのステージ２７ａ、２７ｂが備えられ
ており、各ステージ２７ａ、２７ｂ上には、ワークピー
ス２９ａ、２９ｂが載置されている。A pair of electrodes (hereinafter, referred to as “clamp electrodes”) 1 each having a clamp are provided in the film forming chamber 1.
9a and 19b are installed so as to face each other up and down. Each of the clamp electrodes 19a, 19b is connected to a pulse current source 25, and each of the clamp electrodes 19a, 19b
Each of the clamps 21a and 21b is made of fibrous carbon.
(Hereinafter referred to as “carbon fiber”) 23. Stages 27a and 27b for mounting a workpiece are provided around the carbon fiber 23, and the workpieces 29a and 29b are mounted on each of the stages 27a and 27b.

【００２４】カーボンファイバー２３は、特定の線径
(太さ)を有しており(例えば０．１ｍｍ)、カーボンファ
イバー自動供給装置３１によって、上側のクランプ電極
１９ａのクランプ２１ａを通して下側のクランプ電極１
９ｂに到達するまで送り出され、各クランプ電極１９
ａ、１９ｂの各々のクランプ２１ａ、２１ｂで締着され
る。それにより、カーボンファイバー２３は、２つのク
ランプ電極１９ａ、１９ｂ間に一直線に張り渡される。
クランプ電極１９ａ、１９ｂ間において、カーボンファ
イバー２３が、途中で切れてしまったり後述の爆飛によ
って気化した等の場合には、カーボンファイバー自動供
給装置３１は、自動的に、クランプ２１ａを通してカー
ボンファイバー２３を送り出す。The carbon fiber 23 has a specific wire diameter.
(Thickness) (for example, 0.1 mm), and the lower clamp electrode 1 is passed through the clamp 21a of the upper clamp electrode 19a by the automatic carbon fiber supply device 31.
9b, and each clamp electrode 19
a and 19b are fastened by respective clamps 21a and 21b. Thereby, the carbon fiber 23 is stretched straight between the two clamp electrodes 19a and 19b.
If the carbon fiber 23 is cut off midway between the clamp electrodes 19a and 19b, or is vaporized by a blast, which will be described later, the automatic carbon fiber supply device 31 automatically switches the carbon fiber 23 through the clamp 21a. Send out.

【００２５】パルス電流源２５は、カーボンファイバー
２３に、特定のパルス幅・ピーク電流値を持つ１回のパ
ルス(例えばパルス幅２０μｓ、ピーク電流値３ｋＡの
１周期分のパルス)を与えて瞬間的に強大なエネルギー
を加え、そのジュール熱により、カーボンファイバー２
３を爆飛させる(つまり瞬時に昇華してその体積膨張の
ために高速に周囲に飛散する)。それにより、カーボン
ファイバー２３は、爆飛して極めて微細なカーボン粒
子、望ましくは１つ１つの原子状に分解されると共に、
アブレーションしてプラズマガスになる。プラズマガス
には、カーボン粒子(１つ１つの原子状に分解されたカ
ーボン原子を含む、以下同様)やカーボン陽イオンが含
まれており、それらが、周囲へ高速に飛び散ってワーク
ピース２９ａ、２９ｂの表面に到達して付着することに
より、ワークピース２９ａ、２９ｂの表面に非晶質炭素
膜が形成される。上記爆飛に必要な最低エネルギーは、
カーボンファイバー２３の１立方ミリメートル当たりの
エネルギー量で表すと、約１．６ｋｊ／ｍｍ３(キロジ
ュール／立方ミリメートル)である。The pulse current source 25 gives a single pulse (for example, a pulse having a pulse width of 20 μs and a peak current value of 3 kA for one cycle) having a specific pulse width / peak current value to the carbon fiber 23 to instantaneously. Strong energy to the carbon fiber 2
3 explodes (that is, sublimates instantly and scatters at high speed due to its volume expansion). Thereby, the carbon fiber 23 is exploded and decomposed into extremely fine carbon particles, desirably one by one.
Ablation into plasma gas. The plasma gas contains carbon particles (including carbon atoms decomposed into atoms one by one, the same applies hereinafter) and carbon cations, which scatter at high speed around the workpieces 29a and 29b. The amorphous carbon film is formed on the surfaces of the workpieces 29a and 29b by reaching and adhering to the surfaces of the workpieces 29a and 29b. The minimum energy required for the above explosion is
The energy amount per cubic millimeter of the carbon fiber 23 is about 1.6 kj / mm3 (kilojoules / cubic millimeter).

【００２６】すなわち、パルス電流源２５は、１回のパ
ルスで、カーボンファイバー２３全体に約１．６ｋｊ／
立方ミリメートルのエネルギーを与えて爆飛させ、ワー
クピース２９ａ、２９ｂの表面に非晶質炭素膜を形成さ
せる。その後、カーボンファイバー自動供給装置３１に
よって、自動的に、クランプ電極１９ａ、１９ｂ間にカ
ーボンファイバー２３がセットされるので、パルス電流
源２５は、続けてもう１回パルス電流を流してカーボン
ファイバー２３を爆飛させる。このような動作により、
形成する膜の膜厚を厚くしたり、カーボンファイバー２
３を再セットするときに成膜したワークピース２９ａ、
２９ｂを別のワークピースに変えて、連続的に成膜を行
なうことができる。That is, the pulse current source 25 applies about 1.6 kj /
A cubic millimeter of energy is applied to explode and form an amorphous carbon film on the surfaces of the workpieces 29a and 29b. Thereafter, the carbon fiber 23 is automatically set between the clamp electrodes 19a and 19b by the automatic carbon fiber supply device 31, so that the pulse current source 25 continuously supplies another pulse current to cause the carbon fiber 23 to flow. Blast off. With such an operation,
If the thickness of the film to be formed is increased,
Workpiece 29a deposited when resetting 3;
The film can be continuously formed by changing the work piece 29b to another work piece.

【００２７】形成する非晶質炭素膜をより高硬度にでき
るように、ワークピース２９ａ、２９ｂを載置するステ
ージ２７ａ、２７ｂは、パルスバイアス電源３３にそれ
ぞれ接続されている。パルスバイアス電源３３は、ステ
ージ２７ａ、２７ｂに負のパルスバイアス電圧を印加し
てワークピース２９ａ、２９ｂに負電荷を持たせる。こ
うすることで、ワークピース２９ａ、２９ｂ表面に、カ
ーボン粒子だけでなくカーボン陽イオンも付着させて非
晶質炭素膜とすることができ、これにより、その非晶質
炭素膜の硬度を、パルスバイアス電圧を印加しないとき
よりも高めることができる。また、パルスバイアス電圧
によってカーボン陽イオンを強制的にワークピース４表
面に引きつけることにより、ワークピース２９ａ、２９
ｂが立体形状であっても、その表面には良好な膜質の非
晶質炭素膜を形成できる。The stages 27a and 27b on which the workpieces 29a and 29b are mounted are connected to a pulse bias power supply 33 so that the amorphous carbon film to be formed can have higher hardness. The pulse bias power supply 33 applies a negative pulse bias voltage to the stages 27a and 27b to cause the workpieces 29a and 29b to have negative charges. In this way, not only carbon particles but also carbon cations can be attached to the surfaces of the workpieces 29a and 29b to form an amorphous carbon film. It can be higher than when no bias voltage is applied. Further, by forcibly attracting carbon cations to the surface of the work piece 4 by the pulse bias voltage, the work pieces 29a and 29
Even if b has a three-dimensional shape, an amorphous carbon film of good film quality can be formed on the surface.

【００２８】また、ステージ２７ａ、２７ｂは、ステー
ジ回転軸３５ａ、３５ｂにそれぞれ接合されている。ス
テージ回転軸３５ａ、３５ｂは、同心円状に回転して、
ステージ２７ａ、２７ｂ上のワークピース２９ａ、２９
ｂを回転させる。これにより、ワークピース２９ａ、２
９ｂに形成される非晶質炭素膜の厚さを精度良く均一に
することができる。The stages 27a and 27b are joined to stage rotation shafts 35a and 35b, respectively. The stage rotation shafts 35a and 35b rotate concentrically,
Workpieces 29a, 29 on stages 27a, 27b
Rotate b. Thereby, the work pieces 29a, 2
The thickness of the amorphous carbon film formed on 9b can be made uniform with high accuracy.

【００２９】ところで、ワークピース２９ａ、２９ｂの
表面の材料が、カーボンと接合しづらくカーボンが剥が
れ易くなってしまう材料、つまり、剥離強度が弱い材料
（例えば鉄）で構成されていると、その表面上に非晶質
炭素膜を形成してもそれが剥がれ易いので問題である。By the way, if the material of the surface of the workpieces 29a and 29b is made of a material that is difficult to bond with carbon and easily peels off carbon, that is, a material having a low peeling strength (eg, iron), Even if an amorphous carbon film is formed thereon, there is a problem because the film is easily peeled off.

【００３０】そこで、上述した成膜装置は、成膜用チャ
ンバ１内に、カーボンとは別の材料(特にカーボンに対
してもワークピース２９ａ、２９ｂの表面材料に対して
も剥離強度の強い材料)で構成された第２材料ファイバ
ー３７を供給する第２材料ファイバー供給装置３９を備
える。第２材料ファイバー供給装置３９は、カーボンフ
ァイバー自動供給装置３１と同様に、第２材料ファイバ
ー３７を、上側のクランプ電極１９ａのクランプ２１ａ
を通して下側のクランプ電極１９ｂに到達するまで送り
出す。第２材料ファイバー３７は、各クランプ電極１９
ａ、１９ｂの各々のクランプ２１ａ、２１ｂで締着され
て張り渡される。Therefore, the film forming apparatus described above uses a material other than carbon (particularly, a material having a strong peeling strength with respect to carbon and the surface material of the workpieces 29a and 29b) in the film forming chamber 1. ) Is provided with a second material fiber supply device 39 for supplying the second material fiber 37 constituted by the above. The second material fiber supply device 39 applies the second material fiber 37 to the clamp 21a of the upper clamp electrode 19a similarly to the carbon fiber automatic supply device 31.
Through to the lower clamp electrode 19b. The second material fiber 37 is connected to each clamp electrode 19.
a and 19b are fastened and clamped by the respective clamps 21a and 21b.

【００３１】この構成において、ワークピース２９ａ、
２９ｂの表面が剥離強度の弱い材料で構成されている場
合は、成膜装置は、非晶質炭素膜を形成する前に、剥離
強度の比較的強い材料(例えばチタン)で構成された第２
材料ファイバー３７を、クランプ電極１９ａ、１９ｂ間
にセットする。そして、それを爆飛させてワークピース
２９ａ、２９ｂの表面上に第２材料膜を形成し、その
後、その第２材料膜上に非晶質炭素膜を形成する。な
お、第２材料膜を形成するときに、所望のガス(窒素や
水素等)を成膜用チャンバ１内に導入すれば、所望の化
合物膜を形成することができる。例えば、成膜用チャン
バ１内に窒素ガスを導入し、第２材料ファイバー３７を
チタンファイバーとすれば、窒化チタン膜を形成するこ
とができる。In this configuration, the work pieces 29a,
When the surface of 29b is formed of a material having a low peel strength, the film forming apparatus performs a second forming process using a material having a relatively high peel strength (for example, titanium) before forming the amorphous carbon film.
The material fiber 37 is set between the clamp electrodes 19a and 19b. Then, it is exploded to form a second material film on the surfaces of the workpieces 29a and 29b, and thereafter, an amorphous carbon film is formed on the second material film. Note that a desired compound film can be formed by introducing a desired gas (such as nitrogen or hydrogen) into the film formation chamber 1 when forming the second material film. For example, when a nitrogen gas is introduced into the film forming chamber 1 and the second material fiber 37 is a titanium fiber, a titanium nitride film can be formed.

【００３２】これによれば、たとえ、ワークピース２９
ａ、２９ｂの表面がカーボンに対して剥離強度の弱いも
のであっても、剥離強度の強い材料の膜を、ワークピー
ス２９ａ、２９ｂの表面と非晶質炭素膜との間に介在さ
せることができるので、形成する非晶質炭素膜を剥がれ
にくくすることができる。According to this, even if the work piece 29
Even if the surfaces of a and 29b have a weak peel strength with respect to carbon, a film of a material having a strong peel strength can be interposed between the surfaces of the workpieces 29a and 29b and the amorphous carbon film. Therefore, the formed amorphous carbon film can be hardly peeled off.

【００３３】なお、この成膜装置のカーボンファイバー
自動供給装置３１には、カーボンファイバー２３に代え
て、更に別の材料の第３材料ファイバー(図示せず)をセ
ットすることもできる。そして、クランプ電極１９ａ、
１９ｂ間には、第２材料ファイバー３７と第３材料ファ
イバーとの両方を締着し、その両方をほぼ同時に爆飛さ
せる。それにより、ワークピース２９ａ、２９ｂの表面
に、第２材料と第３材料のそれぞれが混合又は化合した
膜を形成することができる。It should be noted that a third material fiber (not shown) of another material can be set in the automatic carbon fiber supply device 31 of the film forming apparatus, instead of the carbon fiber 23. Then, the clamp electrode 19a,
Between 19b, both the second material fiber 37 and the third material fiber are fastened, and both are exploded almost simultaneously. Thereby, a film in which each of the second material and the third material is mixed or combined can be formed on the surfaces of the workpieces 29a and 29b.

【００３４】上述した成膜装置は、形成する膜の膜質、
成膜速度、又は、成膜温度(すなわちワークピース２９
ａ、２９ｂの温度)を、(１)セットするファイバーの線
径又は長さ(すなわちファイバーの体積)、(２)パルス電
流のパルス幅・ピーク電流値・繰り返し周波数・繰り返
し数のいずれか１つ以上、(３)ファイバーからワークピ
ース２９ａ、２９ｂまでの距離、(４)ガス(つまり水素
や炭化水素など)の分圧、の少なくとも１つ以上の要素
を調節することによって、コントロールすることができ
る。The above-described film forming apparatus is characterized in that
The deposition rate or the deposition temperature (that is, the work piece 29
a, 29b), one of (1) the diameter or length of the fiber to be set (that is, the volume of the fiber), and (2) one of pulse width, peak current value, repetition frequency, and number of repetitions of pulse current. As described above, it can be controlled by adjusting at least one element of (3) the distance from the fiber to the workpieces 29a and 29b, and (4) the partial pressure of the gas (that is, hydrogen or hydrocarbon). .

【００３５】上述した成膜装置には、次のような特徴・
効果がある。第１に、成膜用チャンバ１内に水素又は炭
化水素等を導入しなくても成膜を行なえる。そのため、
膜硬度を弱くしてしまう水素が非晶質炭素膜に含まれる
ことはないので、高硬度な非晶質炭素膜を形成できる。
第２に、固体カーボン(カーボンファイバー２３)を爆飛
させて、カーボン粒子を発生させる。そのため、そのカ
ーボン粒子は極めて微細になる(例えば、分子やイオン
などの最小粒子が多く発生する)ので、精細な非晶質炭
素膜を形成することができる。第３に、カーボン粒子を
発生させるためのエネルギーを、直接的にカーボンファ
ーバー２３のみに与える。故に、エネルギーロスが小さ
い効率的の良い成膜を行なうことができる。詳述すれ
ば、カーボンファイバー２３のその殆ど全部が瞬時に気
化するので、より速く成膜を行なうことができ、また、
エネルギー効率が良いため、ワークピース２９ａ、２９
ｂの温度上昇を抑えることができる。第４に、水素や炭
化水素などの別のガスを成膜用チャンバ１内に導入し、
そのガスの量を調節することで非晶質炭素膜の硬度を調
節できる。故に、所望の硬度の非晶質炭素膜を形成する
ことができる。第５に、成膜用チャンバ１内には所望の
種類のガスを導入でき、また、クランプ電極１９ａ、１
９ｂ間には、所望の材料のファイバーをセットできる。
つまり、非晶質炭素膜を形成すること以外の成膜を行な
うことができる。そのため、ワークピース２９ａ、２９
ｂ表面には、所望の種類の膜を形成できる。The film forming apparatus described above has the following features:
effective. First, film formation can be performed without introducing hydrogen, hydrocarbon, or the like into the film formation chamber 1. for that reason,
Since hydrogen that weakens the film hardness is not included in the amorphous carbon film, a high-hardness amorphous carbon film can be formed.
Second, solid carbon (carbon fiber 23) is exploded to generate carbon particles. Therefore, the carbon particles become extremely fine (for example, a large number of minimum particles such as molecules and ions are generated), so that a fine amorphous carbon film can be formed. Third, energy for generating carbon particles is directly applied only to the carbon fiber 23. Therefore, efficient film formation with small energy loss can be performed. More specifically, since almost all of the carbon fiber 23 is instantaneously vaporized, the film can be formed more quickly.
Workpieces 29a, 29
The temperature rise of b can be suppressed. Fourth, another gas such as hydrogen or hydrocarbon is introduced into the film forming chamber 1,
The hardness of the amorphous carbon film can be adjusted by adjusting the amount of the gas. Therefore, an amorphous carbon film having a desired hardness can be formed. Fifth, a desired type of gas can be introduced into the film forming chamber 1 and the clamp electrodes 19a, 1
Between 9b, a fiber of a desired material can be set.
That is, film formation other than forming an amorphous carbon film can be performed. Therefore, the work pieces 29a, 29
A desired type of film can be formed on the surface b.

【００３６】上述した成膜装置を用いた成膜方法の一実
施形態を、図１を参照して説明する。One embodiment of a film forming method using the above-described film forming apparatus will be described with reference to FIG.

【００３７】第１の実施形態に係る成膜方法では、ま
ず、線径φ０．１ｍｍのカーボンファイバー２３を、カ
ーボンファイバー自動供給装置３１にセットする。カー
ボンファイバー自動供給装置３１は、カーボンファイバ
ー２３をクランプ電極１９ａ、１９ｂ間に供給し、クラ
ンプ電極１９ａ、１９ｂの各々のクランプ２１ａ、２１
ｂは、カーボンファイバー２３を締着する。In the film forming method according to the first embodiment, first, the carbon fiber 23 having a wire diameter of φ0.1 mm is set in the automatic carbon fiber supply device 31. The automatic carbon fiber supply device 31 supplies the carbon fiber 23 between the clamp electrodes 19a and 19b, and clamps the clamp electrodes 21a and 21b of the clamp electrodes 19a and 19b.
b fastens the carbon fiber 23.

【００３８】次に、排気装置５は、成膜用チャンバ１内
が１０のー４乗Ｔｏｒｒの真空度になるまで排気し、バ
ルブコントローラー９が自動圧力バルブ７を制御してそ
の真空度を維持する。Next, the exhaust unit 5 exhausts the inside of the film forming chamber 1 until the degree of vacuum reaches 10 −4 Torr, and the valve controller 9 controls the automatic pressure valve 7 to maintain the degree of vacuum. I do.

【００３９】次に、パルス電流源２５は、パルス幅２０
μｓでピーク電流値３ｋＡのパルス電流の１周期分をカ
ーボンファイバー２３に流す。つまり、１回のパルス
で、カーボンファイバー２３に、爆飛のための最低エネ
ルギー１．６ｋｊ／立方ミリメートル以上のジュール熱
を瞬間的に与える。それにより、カーボンファイバー２
３が爆飛してプラズマガスとなり、そのプラズマガスが
ワークピース２９ａ、２９ｂの表面に到達して、それの
表面上に非晶質炭素膜を形成する。成膜するとき、１回
の爆飛を終える毎に(すなわち１回のパルスを与える毎
に)、ステージ回転軸３５ａ、３５ｂによりワークピー
ス２９ａ、２９ｂを約５度ずつ回転させることで、３次
元形状のワークピース２９ａ、２９ｂ全表面に、膜厚保
が略均一の非晶質炭素膜ができる。Next, the pulse current source 25 has the pulse width 20
One cycle of a pulse current having a peak current value of 3 kA in μs flows through the carbon fiber 23. That is, a single pulse instantaneously gives the carbon fiber 23 Joule heat with a minimum energy of 1.6 kj / cubic millimeter or more for explosion. Thereby, carbon fiber 2
3 explodes into a plasma gas, which reaches the surfaces of the workpieces 29a, 29b and forms an amorphous carbon film on the surfaces. When forming a film, each time one explosion is completed (that is, each time a pulse is given), the workpieces 29a and 29b are rotated by about 5 degrees by the stage rotation shafts 35a and 35b, respectively, to thereby obtain a three-dimensional structure. An amorphous carbon film having a substantially uniform thickness can be formed on the entire surfaces of the workpieces 29a and 29b.

【００４０】この手順で形成した非晶質炭素膜を、ラマ
ン分光法に基づいて測定したところ、例えば図２に示す
ような結果が得られた。この図によれば、ビッカース硬
度が約５０００Ｈｖの非晶質炭素膜を形成できた。When the amorphous carbon film formed by this procedure was measured based on Raman spectroscopy, a result as shown in FIG. 2, for example, was obtained. According to this figure, an amorphous carbon film having a Vickers hardness of about 5000 Hv was formed.

【００４１】第２の実施形態に係る成膜方法では、第１
の実施形態の手順に加え、カーボンファイバー２３を爆
飛すると同時に、パルスバイアス電源３３により、ワー
クピース２９ａ、２９ｂに負のパルスバイアス電圧−１
ｋＶを印加する。それにより形成された非晶質炭素膜
を、ラマン分光法に基づいて測定したところ、例えば図
３に示すような結果が得られた。この図によれば、ビッ
カース硬度が約７０００Ｈｖの非晶質炭素膜を形成でき
た。In the film forming method according to the second embodiment, the first method
In addition to the procedure of the embodiment, at the same time that the carbon fiber 23 is blown off, a negative pulse bias voltage -1
Apply kV. When the amorphous carbon film thus formed was measured based on Raman spectroscopy, a result as shown in FIG. 3 was obtained, for example. According to this figure, an amorphous carbon film having a Vickers hardness of about 7000 Hv could be formed.

【００４２】第３の実施形態に係る成膜方法では、第１
の実施形態の手順に加え、成膜用チャンバ１内の真空度
を１Ｔｏｒｒし、成膜用チャンバ１内に水素を２００ｓ
ｃｃｍ導入させる。それにより形成された非晶質炭素膜
を、ラマン分光法に基づいて測定したところ、例えば図
４に示すような結果が得られた。この図によれば、ビッ
カース硬度が約２０００Ｈｖの非晶質炭素膜を形成でき
た。In the film forming method according to the third embodiment, the first method
In addition to the procedure of the embodiment, the degree of vacuum in the film forming chamber 1 is set to 1 Torr, and hydrogen is supplied into the film forming chamber 1 for 200 seconds.
ccm is introduced. When the amorphous carbon film thus formed was measured based on Raman spectroscopy, a result as shown in FIG. 4 was obtained, for example. According to this figure, an amorphous carbon film having a Vickers hardness of about 2000 Hv could be formed.

【００４３】第４の実施形態に係る成膜方法では、第３
の実施形態の手順に加え、カーボンファイバー２３を爆
飛すると同時に、パルスバイアス電源３３により、ワー
クピース２９ａ、２９ｂに負のパルスバイアス電圧−１
ｋＶを印加する。それにより形成された非晶質炭素膜
を、ラマン分光法に基づいて測定したところ、例えば図
５に示すような結果が得られた。この図によれば、ビッ
カース硬度が約３０００Ｈｖの非晶質炭素膜を形成でき
た。In the film forming method according to the fourth embodiment, the third
In addition to the procedure of the embodiment, at the same time that the carbon fiber 23 is blown off, a negative pulse bias voltage -1
Apply kV. When the amorphous carbon film thus formed was measured based on Raman spectroscopy, a result as shown in FIG. 5, for example, was obtained. According to this figure, an amorphous carbon film having a Vickers hardness of about 3000 Hv was formed.

【００４４】第５の実施形態に係る成膜方法では、第１
の実施形態の手順において、カーボンファイバー２３の
代わりにビスマスファイバーをクランプ電極１９ａ、１
９ｂ間にセットする。そして、第２材料ファイバー供給
装置３９に、テルルファイバーをクランプ電極１９ａ、
１９ｂ間にセットする。このとき、クランプ電極１９
ａ、１９ｂ間におけるビスマス(Ｂｉ)とテルル(Ｔｅ)の
原子比は、Ｂｉ：Ｔｅ＝２：３である。これにおいて、
パルス電流源２５は、パルス幅２０μｓでピーク電流値
３ｋＡのパルス電流を両方のファイバーに流し、それら
を爆飛させる。これにより、ワークピース２９ａ、２９
ｂの表面上に、３テルル化ビスマス(Ｂｉ2Ｔｅ3)の化合
物膜を形成できる。In the film forming method according to the fifth embodiment, the first
In the procedure of the embodiment, bismuth fiber is used instead of the carbon fiber 23, and the clamp electrodes 19a,
Set between 9b. Then, tellurium fiber is clamped to the second material fiber supply device 39 by the clamp electrode 19a,
Set between 19b. At this time, the clamp electrode 19
The atomic ratio between bismuth (Bi) and tellurium (Te) between a and 19b is Bi: Te = 2: 3. In this,
The pulse current source 25 supplies a pulse current having a pulse width of 20 μs and a peak current value of 3 kA to both fibers to blow them off. Thereby, the work pieces 29a, 29
A compound film of bismuth tritelluride (Bi2Te3) can be formed on the surface of b.

【００４５】以上、本発明の好適な幾つかの実施形態を
説明したが、これらは本発明の説明のための例示であっ
て、本発明の範囲をこれらの実施形態に係る成膜方法に
のみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態
でも実施することが可能である。例えば、カーボンファ
イバー２３は、カーボンを有する導電性のファイバーで
あっても良い。ステージ２７ａ、２７ｂは、１つであっ
ても良いし、３つ以上であっても良い。また、クランプ
電極１９ａ、１９ｂ間には、所望の原子比に調整した３
種類以上のファイバーをセットし、それらをほぼ同時に
爆飛させて成膜を行なっても良い。それにより、より多
種類の化合物膜を形成することができる。Although some preferred embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples for describing the present invention, and the scope of the present invention is limited only to the film forming method according to these embodiments. It is not intended to be limiting. The present invention can be implemented in other various forms. For example, the carbon fiber 23 may be a conductive fiber containing carbon. The number of stages 27a and 27b may be one, or three or more. In addition, between the clamp electrodes 19a and 19b, a 3
It is also possible to set more than two types of fibers and bomb them almost simultaneously to form a film. Thereby, more kinds of compound films can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施形態に係る成膜装置の構成を示
すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の成膜方法の第１の実施形態により形成
された非晶質膜のラマン分光法に基づく測定結果例。FIG. 2 is an example of measurement results based on Raman spectroscopy of an amorphous film formed by the first embodiment of the film forming method of the present invention.

【図３】本発明の成膜方法の第２の実施形態により形成
された非晶質膜のラマン分光法に基づく測定結果例。FIG. 3 is an example of measurement results based on Raman spectroscopy of an amorphous film formed by a second embodiment of the film forming method of the present invention.

【図４】本発明の成膜方法の第３の実施形態により形成
された非晶質膜のラマン分光法に基づく測定結果例。FIG. 4 is an example of measurement results based on Raman spectroscopy of an amorphous film formed by a third embodiment of the film forming method of the present invention.

【図５】本発明の成膜方法の第４の実施形態により形成
された非晶質膜のラマン分光法に基づく測定結果例。FIG. 5 is an example of measurement results based on Raman spectroscopy of an amorphous film formed by a fourth embodiment of the film forming method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 成膜用チャンバ ３ 排気パイプ ５ 排気装置 １３ ガス導入パイプ １９ａ、１９ｂ クランプ電極 ２１ａ、２１ｂ クランプ ２３ カーボンファイバー ２５ パルス電流源 ２７ａ、２７ｂ ステージ ２９ａ、２９ｂ ワークピース ３１ カーボンファイバー自動供給装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film-forming chamber 3 Exhaust pipe 5 Exhaust device 13 Gas introduction pipe 19a, 19b Clamp electrode 21a, 21b Clamp 23 Carbon fiber 25 Pulse current source 27a, 27b Stage 29a, 29b Workpiece 31 Automatic carbon fiber feeder

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 内部にワークピースが配置されるチャン
バと、 前記チャンバ内を特定の気圧に設定する気圧設定手段
と、 前記チャンバ内に成膜材料で構成されたファイバーを供
給するファイバー供給手段と、 前記ファイバーにそれが瞬時に気化するのに十分なエネ
ルギーを供給するエネルギー供給手段とを備え、 前記エネルギー供給手段は、前記エネルギーを供給して
前記ファイバーを瞬時に気化して成膜材料粒子を飛散さ
せ、それにより、飛散した前記成膜材料粒子を前記ワー
クピース表面に付着させて、前記ワークピース表面に膜
を形成する成膜装置。1. A chamber in which a workpiece is disposed, an air pressure setting means for setting the inside of the chamber to a specific air pressure, and a fiber supply means for supplying a fiber made of a film forming material into the chamber. Energy supply means for supplying the fiber with energy sufficient to cause the fiber to instantaneously evaporate, the energy supply means supplying the energy to instantaneously evaporate the fiber to form film forming material particles. A film forming apparatus that scatters, thereby causing the scattered film forming material particles to adhere to the workpiece surface to form a film on the workpiece surface. 【請求項２】 前記エネルギー供給手段は、前記十分な
エネルギーを、略１ミリ秒以内で供給する請求項１記載
の成膜装置。2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the energy supply unit supplies the sufficient energy within about 1 millisecond. 【請求項３】 前記ファイバーは、カーボンファイバー
又はカーボンを含む導電性ファイバーであり、形成され
る膜は非晶質炭素膜である請求項１記載の成膜装置。3. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the fiber is a carbon fiber or a conductive fiber containing carbon, and the formed film is an amorphous carbon film. 【請求項４】 前記エネルギーは、前記カーボンの１立
方ミリメートル当たり少なくとも１．６ｋｊである請求
項２記載の成膜装置。4. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the energy is at least 1.6 kj per cubic millimeter of the carbon. 【請求項５】 前記チャンバ内にガスを導入するガス導
入手段を更に備え、前記ガス導入手段は、前記ガスの量
を調節して、前記膜の材質を調整する請求項1記載の成
膜装置。5. The film forming apparatus according to claim 1, further comprising gas introducing means for introducing a gas into the chamber, wherein the gas introducing means adjusts an amount of the gas to adjust a material of the film. . 【請求項６】 前記ガス導入手段は、水素、炭化水素、
窒素、又は窒素を含む化合物のいずれかを導入し、それ
の量を調節して、前記非晶質炭素膜の硬度を調整する請
求項４記載の成膜装置。6. The gas introducing means includes hydrogen, hydrocarbon,
The film forming apparatus according to claim 4, wherein one of nitrogen and a compound containing nitrogen is introduced and the amount thereof is adjusted to adjust the hardness of the amorphous carbon film. 【請求項７】 前記ファイバー供給手段は、別の成膜材
料で構成される別のファイバーを供給する手段を備え、 前記エネルギー供給手段は、前記ファイバーと前記別の
ファイバーを気化するタイミングをそれぞれずらして、
前記ワークピース表面に層状の膜を形成する請求項１記
載の成膜装置。7. The fiber supply means includes means for supplying another fiber composed of another film forming material, and the energy supply means shifts the timing of vaporizing the fiber and the another fiber, respectively. hand,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein a layered film is formed on the surface of the workpiece. 【請求項８】 前記エネルギー供給手段は、前記ファイ
バーと前記別のファイバーを気化するタイミングをほぼ
同時にして、前記ワークピース表面に混合物膜又は化合
物膜を形成する請求項５又は７記載の成膜装置。8. The film formation according to claim 5, wherein the energy supply means forms a mixture film or a compound film on the surface of the workpiece at substantially the same time as the vaporization of the fiber and the another fiber. apparatus. 【請求項９】 内部にワークピースが配置されるチャン
バ内を特定の気圧に設定する気圧設定過程と、 前記チャンバ内に成膜材料で構成されたファイバーを供
給するファイバー供給過程と、 前記ファイバーにそれが瞬時に気化するのに十分なエネ
ルギーを供給するエネルギー供給過程とを有し、 前記エネルギー供給過程は、前記エネルギーを供給して
前記ファイバーを瞬時に気化して成膜材料粒子を飛散さ
せ、それにより、飛散した前記成膜材料粒子を前記ワー
クピース表面に付着させて、前記ワークピース表面に膜
を形成する成膜方法。9. A pressure setting step for setting a specific pressure inside a chamber in which a workpiece is disposed, a fiber supplying step for supplying a fiber made of a film forming material into the chamber, An energy supply step of supplying sufficient energy for it to be instantaneously vaporized, wherein the energy supply step supplies the energy to vaporize the fiber instantaneously to scatter the film-forming material particles, Thus, a film forming method for attaching the scattered film forming material particles to the surface of the workpiece to form a film on the surface of the workpiece. 【請求項１０】 前記ファイバーは、カーボンファイバ
ー又はカーボンを含む導電性ファイバーであり、形成さ
れる膜は非晶質炭素膜である請求項８記載の成膜方法。10. The film forming method according to claim 8, wherein the fiber is a carbon fiber or a conductive fiber containing carbon, and the formed film is an amorphous carbon film. 【請求項１１】 前記エネルギーは、前記カーボンの１
立方ミリメートル当たり少なくとも１．６ｋｊである請
求項９記載の成膜方法。11. The energy of the carbon
10. The film forming method according to claim 9, wherein the amount is at least 1.6 kj per cubic millimeter. 【請求項１２】 ガス導入過程を更に有し、 前記ガス導入過程は、導入するガスの量を調節して、前
記膜の材質を調整する請求項８記載の成膜方法。12. The film forming method according to claim 8, further comprising a gas introducing step, wherein the gas introducing step adjusts an amount of the introduced gas to adjust a material of the film. 【請求項１３】 前記ガス導入過程は、水素、炭化水
素、窒素、又は窒素を含む化合物のいずれかを導入し、
それの量を調節して、前記非晶質炭素膜の硬度を調整す
る請求項１１記載の成膜装置。13. The gas introducing step includes introducing any of hydrogen, hydrocarbon, nitrogen, and a compound containing nitrogen,
The film forming apparatus according to claim 11, wherein the amount of the amorphous carbon film is adjusted to adjust the hardness of the amorphous carbon film.