JPS58156594A - 硬質被膜の製造法 - Google Patents

硬質被膜の製造法

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JPS58156594A
JPS58156594A JP57037042A JP3704282A JPS58156594A JP S58156594 A JPS58156594 A JP S58156594A JP 57037042 A JP57037042 A JP 57037042A JP 3704282 A JP3704282 A JP 3704282A JP S58156594 A JPS58156594 A JP S58156594A
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JP
Japan
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substrate
plasma
heated
gas
coil
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Application number
JP57037042A
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English (en)
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JPH0366280B2 (ja
Inventor
Naoharu Fujimori
直治 藤森
Akira Doi
陽 土居
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/04—Diamond

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】 本発明はダイヤモンドの気相合成特に被覆膜の合成に適
した製造法に関する。
ダイヤモンドは物質中膜も硬い物質であり、高熱伝導度
を有しながら絶縁体であるという独特の性質を持ってい
る為に各種の工業的応用が考えられている。しかしなが
ら周知の如くダイヤモンドは天然でも合成でも極めて高
価な物質であるのでその用途は限定されていた。しかし
近年気相からのダイヤモンド合成もしくは被覆技術が進
歩し工業的に実用可能とまで云われている。発明者等は
気相よりダイヤモンド被膜を歩留よく合成する方法につ
いて種々検討し、本発明に至った。
従来より希薄な炭化水素雰囲気中でのダイヤモンドの成
長について知られているが、この反応は高温においても
生成速度があまりにも遅く工業的に採用されるに至って
いない。これを解決する為にタングステン等の金属線に
直接通電して高温にしてガスを通過する時に炭化水素に
分解を起すことが提案されている。
本発明の特徴は、金属線によるガスの加熱と同時シープ
ラズマを発生させて反応を促進することにある。一般に
プラズマ中でイオンや電子が反応促進効果を果すとされ
ているが、本発明においては金属線による加熱とプラズ
マ発生を組合せることによってピ・イ・ヤモンド被膜を
効率よく生成させることができることを見出した。
第１図は本発明の方法に用いる装置の一例を示す概念図
であり、基板ｌＯを電源１２より通電発熱する加熱コイ
ル１１を内蔵する台の上に載せ、これを密閉容器５の中
に設置し、流量８．４にょつて調製されたＨｓ　　及び
炭化水素を流す。この混合ガスは電源８に接続するコイ
ル７によってプラズマを発生し、基板に至る途中に設け
られた電源９によって赤熱するタングステン等の一ビ、
−タｓがあり、これを通過して基板ｌＯ上に被覆層（ダ
イヤモンド）を形成せしめるものである。
上記プラズマは、高周波、直流、マ、イクロ波のいずれ
でも発生するが、本発明においてはそのいずれでも効果
は同じである。
次に実施例によって説明する。
実施例 第１図においてＨｓ　ｌ及びＣＨ４２から流量計によっ
てＨ１＋１００　ＣＣ／ｍｉｎ　ｅ　ＣＨ４２ＣＣ／ｍ
ｉｎ　　に調整して混合ガスを導入した。石英の反応管
５の外周から人力２００Ｗで１３．５６　ＭＨｚの高周
波によってプラズマを発生せしめ、Ｗヒータ８によって
約２０００℃に加熱した。Ｓｉ　　単結晶基板ｌＯはヒ
ーターにより８００℃に保ち、バルブ６と１８の間を真
空ポンプ１４により５　Ｔｏｒｒ　　として１時間の処
理を行った。
これによって基板上に緻密なダイヤモンド被膜が第１図
において、上記と全く同じ条件でたＮ　、ＲＦコイルに
高周波電源を投入しないでプラズマ発生なしで処理した
場合は０，５μのダイヤモンドが生成したに過ぎず、本
発明の方法では８倍の生成速度であった。
以上説明した如く、本発明の方法でダイヤモンドが効率
よく生成するため、ヒートシンク材各種工具等工業的に
広い範囲に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法に用いる装置の１例を示す概念図
である。 １：水素ボンベ、２：炭化水素ボンベ、８．４：流量計
、５：反応容器、６．１８：パルプ、７：コイル、８：
プラズマ電源、９．１２：Ａｃ電源、８、ｌｌ：ヒータ
ー、１０：基板、１４：真空ポンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 密閉容器中に基板を加熱状態に設置し、該容器内に炭化
    水素及び水素の混合ガス気流を通し赤熱した金属線を設
    けると共に上記ガスでブラ゛ズマを
JP57037042A 1982-03-08 1982-03-08 硬質被膜の製造法 Granted JPS58156594A (ja)

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