JPH01147067A - カーボン硬質膜の被覆方法 - Google Patents
カーボン硬質膜の被覆方法Info
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- JPH01147067A JPH01147067A JP30381187A JP30381187A JPH01147067A JP H01147067 A JPH01147067 A JP H01147067A JP 30381187 A JP30381187 A JP 30381187A JP 30381187 A JP30381187 A JP 30381187A JP H01147067 A JPH01147067 A JP H01147067A
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は各種基材の表面及び内壁に、プラズマ−CVD
法によりカーボン硬質膜を3次元的に被覆形成するため
のクロムを主体とする中間層の形成法に関する。
法によりカーボン硬質膜を3次元的に被覆形成するため
のクロムを主体とする中間層の形成法に関する。
ガラス、プラスチック、−ステンレスなど各種基材へ直
接カーボン硬質膜を被覆形成することは困難で、密着不
良から剥離が生ずる。このため、基材とカーボン硬質膜
との規着を取ることをねらい、クロムを主体とする下層
とシリコンまたはゲルマニウムからなる2層構造の中間
層を導入することが提案されている。(特願昭60−2
56426号)。クロムを主体とする下層の形成方法と
して。
接カーボン硬質膜を被覆形成することは困難で、密着不
良から剥離が生ずる。このため、基材とカーボン硬質膜
との規着を取ることをねらい、クロムを主体とする下層
とシリコンまたはゲルマニウムからなる2層構造の中間
層を導入することが提案されている。(特願昭60−2
56426号)。クロムを主体とする下層の形成方法と
して。
イオンビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンブレー
ティング法、真空蒸着法などの物理的(PVD)法があ
る。シリコンまたはゲルマニウムを主体とする上層の形
成手法としては上記手法の他にも、プラズマ−CVD法
がある。このプラズマ−CVD法によるシリコンまたは
ゲルマニウムを主体とする中間層の形成法は公知であり
、内部が中空となっている基材(例えば、ノズル、ダイ
ス、シリンダー、パイプなど)の場合でも内壁への被覆
形成が可能である。しカルクロムを主体とする層の形成
法はP V’D法であり、プラズマ−CVD法が確立し
ていないため、基材の砲壁に対してまわり込みに劣りク
ロム層が形成できない。そこでこのような基材に対して
は、シリコンまたはゲルマニウムを主体とする中間層だ
けを形成し、カーボン硬質膜を形成する手法を用いてい
た。
ティング法、真空蒸着法などの物理的(PVD)法があ
る。シリコンまたはゲルマニウムを主体とする上層の形
成手法としては上記手法の他にも、プラズマ−CVD法
がある。このプラズマ−CVD法によるシリコンまたは
ゲルマニウムを主体とする中間層の形成法は公知であり
、内部が中空となっている基材(例えば、ノズル、ダイ
ス、シリンダー、パイプなど)の場合でも内壁への被覆
形成が可能である。しカルクロムを主体とする層の形成
法はP V’D法であり、プラズマ−CVD法が確立し
ていないため、基材の砲壁に対してまわり込みに劣りク
ロム層が形成できない。そこでこのような基材に対して
は、シリコンまたはゲルマニウムを主体とする中間層だ
けを形成し、カーボン硬質膜を形成する手法を用いてい
た。
しかし基材とシリコンまたはゲルマニウムを主体とする
中間層の密着性が悪い場合や、基材とシリコンまたはゲ
ルマニウムが(相互あるいは一方からの)拡散により合
金あるいは金属間化合物を形成する場合など基材にシリ
コンまたはゲルマニウムを主体とする中間層を形成でき
ない場合には、カーボン硬質膜が形成できなかった。
中間層の密着性が悪い場合や、基材とシリコンまたはゲ
ルマニウムが(相互あるいは一方からの)拡散により合
金あるいは金属間化合物を形成する場合など基材にシリ
コンまたはゲルマニウムを主体とする中間層を形成でき
ない場合には、カーボン硬質膜が形成できなかった。
本発明の目的は、内部に中空状態を有する基材の表面及
び内壁などにカーボン硬質膜を密着性良く被覆すること
である。
び内壁などにカーボン硬質膜を密着性良く被覆すること
である。
上記目的のため、本発明においては基材をカソード電位
と同レベルに保ち、プラズマ−CVD法により(C5’
H!1 )2 Crを昇華させ気化したガス雰囲気中
でクロムを主体とする下層を形成し、さらにシリコン化
合物またはゲルマニウム化合物を含むガス雰囲気中でシ
リコンまたはゲルマニウムを主体とする上層を形成し、
次に炭化水素ガスを含むガス雰囲気中でカーボン硬質膜
を形成するようにした。
と同レベルに保ち、プラズマ−CVD法により(C5’
H!1 )2 Crを昇華させ気化したガス雰囲気中
でクロムを主体とする下層を形成し、さらにシリコン化
合物またはゲルマニウム化合物を含むガス雰囲気中でシ
リコンまたはゲルマニウムを主体とする上層を形成し、
次に炭化水素ガスを含むガス雰囲気中でカーボン硬質膜
を形成するようにした。
常温ではクロムを含むガスがほとんど存在しないため、
クロムを含む固体や液体、例えば、CrM2.CrM3
.CrM、、Cry、M2、(MはFSCl%Brなど
のハロゲン)や、Crys 、Cr2O5、Cr (C
O)aなどを気化させてCVD反応を起こす技術が提案
されている。しかしこれらの物質は人体に有害であるた
め、取り扱いに注意を要するなどの問題点も多く、まだ
−膜化していない。
クロムを含む固体や液体、例えば、CrM2.CrM3
.CrM、、Cry、M2、(MはFSCl%Brなど
のハロゲン)や、Crys 、Cr2O5、Cr (C
O)aなどを気化させてCVD反応を起こす技術が提案
されている。しかしこれらの物質は人体に有害であるた
め、取り扱いに注意を要するなどの問題点も多く、まだ
−膜化していない。
本発明ではCrを含む化合物中では、人体に無害で常温
の固体の(Cs H5)2 C’を昇華させ気化させた
ものを生成源とし、プラズマ−CVD法によるクロム膜
形成法を確立した。
の固体の(Cs H5)2 C’を昇華させ気化させた
ものを生成源とし、プラズマ−CVD法によるクロム膜
形成法を確立した。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はカーボン硬質膜を形成するプラズマ−CVD装
置の一例である。
置の一例である。
金属からなる真空槽1内には、マツチングボックスを介
して高周波電源と電気的に結合されているカソード電極
2が配置され、真空槽1は接地電位を保っておりアノー
ド電極として機能するような装置構成である。
して高周波電源と電気的に結合されているカソード電極
2が配置され、真空槽1は接地電位を保っておりアノー
ド電極として機能するような装置構成である。
基材6はカソード電極2から吊してもよいし、カソード
電極2上に置いてもよい。図面中では基材3は1つしか
示されていないが、多数の基材をカソード電極2から吊
してもよいし、置いてもよく、個数の制約はない。真空
槽1内を真空排気した後、ガス導入口4より(CaHa
)zcr を昇華させて気化したガスを0.ITorr
導入し13、56 MHzの高周波電力を500W程度
印加μプラズマーCVD法によりCrを主体とする膜を
厚さ約0.5μm形成する。次いでSiH4をガス導入
口4より0.ITorr導入し、13.56 MHzの
高周波電力を300W程度印加し、プラズマ−CVD法
によりシリコンを主体とする膜を膜厚約0.5μm形成
する。この場合SiH4のがわりに、S 12Ha 、
S i、Ha 、S iF4.5i)(2c12、S
1Hcl8.S icl、、S 12C12、S 12
C16、S r Hs F、 Ge)(、、GeCl
<などを用いてシリコンあるいはゲルマニウムを形成し
てもよい。このようにして形成した2層構造の中間層は
基材とカーボン硬質膜の間の密着強度を向上させるうえ
で重要である。
電極2上に置いてもよい。図面中では基材3は1つしか
示されていないが、多数の基材をカソード電極2から吊
してもよいし、置いてもよく、個数の制約はない。真空
槽1内を真空排気した後、ガス導入口4より(CaHa
)zcr を昇華させて気化したガスを0.ITorr
導入し13、56 MHzの高周波電力を500W程度
印加μプラズマーCVD法によりCrを主体とする膜を
厚さ約0.5μm形成する。次いでSiH4をガス導入
口4より0.ITorr導入し、13.56 MHzの
高周波電力を300W程度印加し、プラズマ−CVD法
によりシリコンを主体とする膜を膜厚約0.5μm形成
する。この場合SiH4のがわりに、S 12Ha 、
S i、Ha 、S iF4.5i)(2c12、S
1Hcl8.S icl、、S 12C12、S 12
C16、S r Hs F、 Ge)(、、GeCl
<などを用いてシリコンあるいはゲルマニウムを形成し
てもよい。このようにして形成した2層構造の中間層は
基材とカーボン硬質膜の間の密着強度を向上させるうえ
で重要である。
次に炭化水素を含むガス、例えばCH,を0. ITo
rr導入し、13.56 MHzの高周波電力を300
W程度印加し、プラズマ−CVD法によりカーボン硬質
膜を形成させる。CH,のかゎりにC2H6、C5Hs
、C4HIO%C2H4、C5Ha、Ct H2、C
4H6を用いてもよい。
rr導入し、13.56 MHzの高周波電力を300
W程度印加し、プラズマ−CVD法によりカーボン硬質
膜を形成させる。CH,のかゎりにC2H6、C5Hs
、C4HIO%C2H4、C5Ha、Ct H2、C
4H6を用いてもよい。
本発明ではCrを含む化合物中では人体にほとんど無害
である(C5H5)2C’ をCVD反応の生成源に
選んだ。シクロペンタジェニル金属化合物である(Cs
Ha)2Cr はプラズマで励起させることにより、容
易に(caHs) とCrの結合が切れ、クロム膜が
得られるという利点がある。内部に中空状態な有しシリ
コンまたはゲルマニウムと密着が悪かった基材の内壁に
も、プラズマ−CVD法を採用したことによりクロム膜
が形成できるようになり、カーボン硬質膜の被覆形成が
可能となった。
である(C5H5)2C’ をCVD反応の生成源に
選んだ。シクロペンタジェニル金属化合物である(Cs
Ha)2Cr はプラズマで励起させることにより、容
易に(caHs) とCrの結合が切れ、クロム膜が
得られるという利点がある。内部に中空状態な有しシリ
コンまたはゲルマニウムと密着が悪かった基材の内壁に
も、プラズマ−CVD法を採用したことによりクロム膜
が形成できるようになり、カーボン硬質膜の被覆形成が
可能となった。
第1図は本発明の実施例における基材の表面や内部に中
空を有する基材の内壁に、カーボン硬質膜を被覆形成す
るための装置を示す模式図である。 1・・・・・・真空槽、 2・・・・・・カソード電極、 第1@
空を有する基材の内壁に、カーボン硬質膜を被覆形成す
るための装置を示す模式図である。 1・・・・・・真空槽、 2・・・・・・カソード電極、 第1@
Claims (1)
- カソード電極と電気的に接続された状態で保持されてお
り、内部に中空状態を有する多数の基材を接地電位にあ
る金属製の真空槽内に配置し、(C_5H_5)_2C
rを昇華させ気化させたガス雰囲気中で、プラズマ−C
VD法によりクロムを主体とする層を形成し、次にシリ
コン化合物またはゲルマニウム化合物を含むガス雰囲気
中で、プラズマ−CVD法によりシリコンまたはゲルマ
ニウムを主体とする層を形成し、しかるのちに、これら
の2層構造からなる中間層上に炭化水素を含むガス雰囲
気中で、プラズマ−CVD法によりカーボン硬質膜を被
覆形成することを特徴とするカーボン硬質膜の被覆方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30381187A JPH01147067A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | カーボン硬質膜の被覆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30381187A JPH01147067A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | カーボン硬質膜の被覆方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01147067A true JPH01147067A (ja) | 1989-06-08 |
Family
ID=17925587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30381187A Pending JPH01147067A (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | カーボン硬質膜の被覆方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01147067A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5425983A (en) * | 1992-08-10 | 1995-06-20 | Santa Barbara Research Center | Infrared window protected by multilayer antireflective coating |
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US5780119A (en) * | 1996-03-20 | 1998-07-14 | Southwest Research Institute | Treatments to reduce friction and wear on metal alloy components |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP30381187A patent/JPH01147067A/ja active Pending
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