JPH02243598A - ダイヤモンド膜の合成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ダイヤモンド膜の合成方法に関し、ダイヤモンド膜が基
板材料から剥離するのを防止することを目的とし、基板
材料として高融点シリコン合金材料を用いてプラズマＣ
ＶＤ法によりダイヤモンド膜を該基板上に形成するよう
に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ダイヤモンド膜の合成方法に関し、更に詳し
くは基板とダイヤモンド膜との密着強度を増加して基板
からダイヤモンド膜の剥離を防止しうるようにしたダイ
ヤモンド膜の合成方法に関〔従来技術および発明が解決
しようとする課題〕従来、ダイヤモンドはその高硬度を
利用し高性能工具へ適用されており、又銅の数倍にも及
び高い熱伝導度をもつことから、レーザダイオードなど
発熱量の大きい素子のヒートシンクとして利用されてい
る。

ところで、工具やヒートシンクとして使用される板状の
ダイヤモンドはこれまで天然かあるいは高温高圧で人工
的に合成したものが使用されてきた。しかし近年ＣＶＤ
法により大面積で複雑形状のダイヤモンド膜が合成出来
るようになってきた。

しかし、従来ＣＶＤ法による厚膜のダイヤモンドの合成
に使用する基板としては８１などダイヤモンド膜との密
着力の大きい材料か又はＷ、Ｍｏなど高融点の材料が主
に使用されてきた。ところで、ダイヤモンド膜合成時の
基板温度は１０００℃以上にもなるこのため、Ｓｉを基
板とした場合融解したり、あるいは割れてしまう、ある
いは又、Ｍｏ　。

Ｗを用いた場合密着力が弱いため厚い膜になる前にダイ
ヤモンド膜が基板から剥離してしまうなどの問題があっ
た。

〔課題を解決するための手段、および発明の作用〕本発
明は、かかる問題を解決するためになれたものであり、
高融点のシリコン合金材料の基板上にプラズマＣＶＤ法
を用いてダイヤモンド膜を形成することを特徴とする。

すなわち、本発明においては従来材料の基板の代りに新
しい基板材料としてダイヤモンド膜と密着力の大きいＳ
ｌと高温で安定なＭｏ、Ｗの合金、たとえばシリサイド
（ＭｏＳｉ、　、　ＷＳｉ□等）と呼ばれているものを
用いることで前記の両者の欠点を補うものである。

本発明の基板材料に関し、「高融点」とは少なくとも１
２００℃以上の融点をいう。

以下、更に本発明を実施例により説明する。

〔実施例〕

第１図は、本発明方法を実施するための基本原理図であ
る。第１図中、１は反応室、２は原料ガス、３は電極、
４は直流電源、５はアーク放電、６は基板、７は排気時
の流れ、１０は冷却水の流れを示す。

本実施例においては、特に基板として直径１５ｍｍ厚さ
０．５　ｍｍの円板状ＭＯ３ｉ、の焼結合金を用いた。

このような装置において、水素ガス、メタンガス等の原
料ガス２が反応室１の上部より導入され、ＤＣアーク放
電５によってプラズマ化され、それがプラズマジェット
８となり基板上に吹きつけられダイヤモンド膜９を合成
した。本実施にあたって、水素ガスは１０〜５０４２／
ｍｉｎとした。またアーク電流は１０〜７０Ａ、アーク
電圧は５０〜１５０Ｖであった。反応室の真空度は１に
〜１０ｋＰａであった。

メタンガスは０．０５〜１β／ｍ　ｉ　ｎとした。これ
らを基板として５ｈ成膜したところ厚さ０．５　ｍｍの
ダイヤモンド膜が途中剥離することなく合成が出来た。

同様に基板材料として同じ寸法の円板状ＷＳｉ２の焼結
合金を用い同様の操作を行い厚さ０．５　ｍｍのダイヤ
モンド膜を途中剥離することなく合成した。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明はＣＶＤ法を用いたダイヤ
モンド膜の合成方法において基板材料として高融点のシ
リコン合金を用いるように構成したものであるから、厚
膜のダイヤモンドを基板から剥離することなく安定して
合成できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本原理図である。 １・・・反応室、　　　　２・・・原料ガス、３・・・
電極、　　　　　４・・・直流電源、５・・・アーク放
電、　　６−・・基板、７・・・排気ガスの流れ、 訃・・プラズマジェット、 ９・・・ダイヤモンド膜、１０・・・冷却水の流れ。 本発明の原理説明 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高融点のシリコン合金材料の基板上に、プラズマＣ
   ＶＤ法を用いてダイヤモンド膜を形成することを特徴と
   する、ダイヤモンド膜の合成方法。