JP4899032B2 - ダイヤモンド薄膜形成方法 - Google Patents
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Description
また、コーティングの手法としてスパッタあるいはイオンビームスパッタを用いるため、ターゲットの使用効率が低いという問題がある(金型につけるより、成膜室内壁に多量についてしまう)。
また現在、CVDやアーク蒸着法等を用いても大面積の単結晶ダイヤモンドを均一に成長させることはできないし、仮にできたとしても非常に大きなエネルギーを投入しかつ成膜に長時間を要するのでコストと生産量で割が合わない。
1)使用条件等で前後するが、1000ショットと寿命が短い
2)金型の形状により膜の回り込みが悪い。特に凹形状内面の側面では薄くなり均一につかない
3)ピンポイント衝撃に弱い
4)金型との密着が悪くバインダー材によっては成型時に硝材より放出するガスに汚染され膜剥離が発生する
等の問題がある。
多結晶ダイヤモンドでは凹凸があり、数ナノメータの平坦性を要求されるレンズ金型コーティングとしては用いられない。
本発明ではランニングコストが安く、また大面積にかつ成長レートが速いUNCDをモールドレンズ用金型に成膜できるコーティング方法を提案する。
このダイヤモンド膜製造装置1は、真空槽10と、保持装置17と、第一の蒸着源(シリコン蒸着源)13と、第二の蒸着源(カーボン蒸着源)14を有している。
第一、第二の蒸着源13、14は、真空槽10の底壁側に配置されている。
真空槽10の天井側には、保持装置17が配置されている。
第一、第二の蒸着源13、14は、それぞれアノード電極131、141を有している。
アノード電極131、141は、筒状であり、一方の開口を放出口136、146として、真空槽10の天井側に向けられている。
アノード電極131、141と真空槽10はそれぞれ接地電位に接続されている。
真空槽10の外部には、第一、第二のアーク電源138、148と、第一、第二のトリガ電源139、149が配置されている。
図1の符号bは、表面にSiC薄膜から成る中間層21が形成された金型20が、第二の蒸着源14上に移動された状態を示している。
また、非晶質な材料ではダイヤモンドの種結晶ができずらく、また、金属等、カーボンが溶融するような材料では、カーボンが成膜対象物に溶解し、ダイヤモンドは成長しない。
本発明方法には、他の成膜装置も使用することができる。
この図3の例では、保持装置17と羽板124は、第一、第二の蒸着源13、14の間を通る同一の回転軸線129を中心軸線とする二重回転軸に取り付けられている。
フィン120は、多数の羽板124を有しており、各羽板124は、内筒122を中心として放射状に取り付けられている。
冷却した後、取り出すと、同図(c)に示すようなレンズ54が得られる。
10……真空槽
20……金型
21……中間層
131、141……アノード電極
132、142……カソード電極
134、144……トリガ電極
Claims (1)
- 真空槽内に炭化水素ガスを導入し、
筒状の第一のアノード電極と、前記第一のアノード電極内に配置されたシリコンから成る第一のカソード電極と、前記第一のアノード電極内に配置され前記第一のカソード電極とは離間された第一のトリガ電極とを有するシリコン蒸着源からシリコン蒸気を発生させ、前記炭化水素ガス雰囲気中で金型の表面にSiCから成る中間層を形成し、
前記真空槽内に水素ガスを導入し、
筒状の第二のアノード電極と、前記第二のアノード電極内に配置されたグラファイトから成る第二のカソード電極と、前記第二のアノード電極内に配置され前記第二のカソード電極とは離間された第二のトリガ電極とを有するカーボン蒸着源からカーボン蒸気を放出させ、水素ガス雰囲気中で前記金型の前記中間層の表面にUNCD膜を成長させるダイヤモンド薄膜形成方法。
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