JPS605874A - 硬質膜の製法およびその装置 - Google Patents
硬質膜の製法およびその装置Info
- Publication number
- JPS605874A JPS605874A JP11102983A JP11102983A JPS605874A JP S605874 A JPS605874 A JP S605874A JP 11102983 A JP11102983 A JP 11102983A JP 11102983 A JP11102983 A JP 11102983A JP S605874 A JPS605874 A JP S605874A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- boron
- nitrogen
- gas supply
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
- C23C16/342—Boron nitride
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical 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】
本発明は基板上に硬質の立方晶および／またはウルツ鉱
型の窒化硼素を主体とする蒸着膜の製法およびその装置
、さらに詳しくは、含硼素ガスと含窒素ガスとを磁場の
存在下、アーク放電によりイオン化・反応させて、負の
電位に保たれた陰極基板上に立方晶窒硼素（以下ｃ−Ｂ
Ｎという）および／またはウルツ鉱型窯化硼素（以下ｗ
−ＢＮという）を形成させる硬質膜の製法及びその装置
に関する。
型の窒化硼素を主体とする蒸着膜の製法およびその装置
、さらに詳しくは、含硼素ガスと含窒素ガスとを磁場の
存在下、アーク放電によりイオン化・反応させて、負の
電位に保たれた陰極基板上に立方晶窒硼素（以下ｃ−Ｂ
Ｎという）および／またはウルツ鉱型窯化硼素（以下ｗ
−ＢＮという）を形成させる硬質膜の製法及びその装置
に関する。
従来から鑞化硼素は六方晶（以下ｈ−ＢＮという），ｃ
−ＢＮおよびｗ−ＢＮの３つの結晶構造のものが存在す
ることが知られている。このうち特に、硼素原子と窒素
原子とが四面体配位結合をしているｃ−ＢＮ、ｗ−ＢＮ
はその硬度がダイヤモンドに次いで高いことから、耐摩
耗材料や研削材料としての利用が期待され、特にダイヤ
モンドと比べ空気中高温での耐酸化性が著しくすぐれた
ものであり、また化学的にもより安定であることから、
鋼の高速研削などには既に使用されている。しかし、ｃ
−ＢＮ及びｗ−ＢＮはいずれも熱力学的には高温・超高
圧でのみ安定な相であるので、その合成に超高圧装置を
要し、高価であるため、そのすぐれた特性にもかかわら
ず耐用以外には利用されていない。
−ＢＮおよびｗ−ＢＮの３つの結晶構造のものが存在す
ることが知られている。このうち特に、硼素原子と窒素
原子とが四面体配位結合をしているｃ−ＢＮ、ｗ−ＢＮ
はその硬度がダイヤモンドに次いで高いことから、耐摩
耗材料や研削材料としての利用が期待され、特にダイヤ
モンドと比べ空気中高温での耐酸化性が著しくすぐれた
ものであり、また化学的にもより安定であることから、
鋼の高速研削などには既に使用されている。しかし、ｃ
−ＢＮ及びｗ−ＢＮはいずれも熱力学的には高温・超高
圧でのみ安定な相であるので、その合成に超高圧装置を
要し、高価であるため、そのすぐれた特性にもかかわら
ず耐用以外には利用されていない。
ダイヤモンドに代表される超高圧安定相の合成は、従来
超高圧装置を用いてのみ合成可能であると考えられてい
たが、近年になって炭化水素ガスを原料として化学的も
しくは物理的手段による蒸着法を用いることによりダイ
ヤモンド粉末、および薄膜の合成が可能となった。これ
は気相中もしくは放電プラズマ中で極度にエネルギー的
に励起された状態にあるカーボン原子あるいはイオン、
もしくは一部分解した炭化水素イオンが蒸着基板上にお
いて極めて急速にそのエネルギーを凍結されることと密
接に関係しているものと考えられている。しかしながら
単一元素から成り、しかも炭化水素の分解によって得ら
れるダイヤモンドの場合と異り、硼素と窒素のニ元素か
ら成る化号物である望比硼素の硬質膜は単に従来のダイ
ヤモンド蒸着法を適用するだけでは化学量論比が１から
大きくずれた、最早、電比硼素とは言えない組成で、し
かも軟かい蒸着膜か、または本質的に硬度の低いｂ−Ｂ
Ｎ膜しか得られなかった。
超高圧装置を用いてのみ合成可能であると考えられてい
たが、近年になって炭化水素ガスを原料として化学的も
しくは物理的手段による蒸着法を用いることによりダイ
ヤモンド粉末、および薄膜の合成が可能となった。これ
は気相中もしくは放電プラズマ中で極度にエネルギー的
に励起された状態にあるカーボン原子あるいはイオン、
もしくは一部分解した炭化水素イオンが蒸着基板上にお
いて極めて急速にそのエネルギーを凍結されることと密
接に関係しているものと考えられている。しかしながら
単一元素から成り、しかも炭化水素の分解によって得ら
れるダイヤモンドの場合と異り、硼素と窒素のニ元素か
ら成る化号物である望比硼素の硬質膜は単に従来のダイ
ヤモンド蒸着法を適用するだけでは化学量論比が１から
大きくずれた、最早、電比硼素とは言えない組成で、し
かも軟かい蒸着膜か、または本質的に硬度の低いｂ−Ｂ
Ｎ膜しか得られなかった。
本発明はこれらの欠点を解決することを目的とするもの
であって、原料の含硼素ガスと含窒素ガスとを磁場の存
在下でアーク放電により効率よくイオン化させ、含硼素
イオンと含窒素イオンとを反応させて、負の電位に保た
れた蒸着基板上にｃ−ＢＮおよび／またはｗ−ＢＮ質の
窒化硼素を主体とする硬質蒸着膜を形成させるもので、
特に、常温では単に混合しただけで軟らかい無定形ある
いはｈ−ＢＮを形成してしまう原料ガスの組合わせてか
らでも硬質のｃ−ＢＮおよび／またはｗ−ＢＮ質の蒸着
膜を合成可能とする硬質膜の製法およびその装置を提供
しようとするものである。
であって、原料の含硼素ガスと含窒素ガスとを磁場の存
在下でアーク放電により効率よくイオン化させ、含硼素
イオンと含窒素イオンとを反応させて、負の電位に保た
れた蒸着基板上にｃ−ＢＮおよび／またはｗ−ＢＮ質の
窒化硼素を主体とする硬質蒸着膜を形成させるもので、
特に、常温では単に混合しただけで軟らかい無定形ある
いはｈ−ＢＮを形成してしまう原料ガスの組合わせてか
らでも硬質のｃ−ＢＮおよび／またはｗ−ＢＮ質の蒸着
膜を合成可能とする硬質膜の製法およびその装置を提供
しようとするものである。
すなわち、本発明の第１の発明は、真空中に含硼素ガス
と含窒素ガスとをガス供給電極から導入して、これを磁
場の存在下アーク放電によりイオン化および反応させて
、原料ガス供給口に対し負の電位に保たれた蒸着基板上
に加速・蒸着させることにより、ｃ−ＢＮおよび／もし
くはｗ−ＢＮ質の窒化硼素を主体とする硬質膜着膜を形
成させることを特徴とし、第２の発明は、真空中に含硼
素ガスと含窒素ガスとを導入し、磁場の存在下これらを
アーク放電氏によりイオン化・反応させて、負の電位に
保たれた蒸着基板上にｃ−ＢＮおよび／またはｗ−ＢＮ
質の窒化硼素を主体とする硬質蒸着膜を形成させる装置
において、前記原料ガスがガス供給備えたガス供給電極
と、これを囲むように磁場発生装置を設けたことを特徴
とするｃ−ＢＮおよび／またはｗ−ＢＮ質の窒化硼素を
主体とする硬質蒸着膜の製造装置である。
と含窒素ガスとをガス供給電極から導入して、これを磁
場の存在下アーク放電によりイオン化および反応させて
、原料ガス供給口に対し負の電位に保たれた蒸着基板上
に加速・蒸着させることにより、ｃ−ＢＮおよび／もし
くはｗ−ＢＮ質の窒化硼素を主体とする硬質膜着膜を形
成させることを特徴とし、第２の発明は、真空中に含硼
素ガスと含窒素ガスとを導入し、磁場の存在下これらを
アーク放電氏によりイオン化・反応させて、負の電位に
保たれた蒸着基板上にｃ−ＢＮおよび／またはｗ−ＢＮ
質の窒化硼素を主体とする硬質蒸着膜を形成させる装置
において、前記原料ガスがガス供給備えたガス供給電極
と、これを囲むように磁場発生装置を設けたことを特徴
とするｃ−ＢＮおよび／またはｗ−ＢＮ質の窒化硼素を
主体とする硬質蒸着膜の製造装置である。
以下、さらに本発明の詳細な説明する
本発明で使用する原料ガスは硼素あるいは窒素を含み、
かつ固相の反応生成物として窒化硼素だけを生成する組
合わせであれば特に制限されるものはなくたとえ室温付
近で液体であっても一定の蒸気圧を有するものであれば
よい。含硼素ガスの具体例としては、ジボラン（Ｂ２Ｈ
６）、及びＢＦ６、ＢＣｌ３などのハロゲン化硼素類な
どがあげられる。
かつ固相の反応生成物として窒化硼素だけを生成する組
合わせであれば特に制限されるものはなくたとえ室温付
近で液体であっても一定の蒸気圧を有するものであれば
よい。含硼素ガスの具体例としては、ジボラン（Ｂ２Ｈ
６）、及びＢＦ６、ＢＣｌ３などのハロゲン化硼素類な
どがあげられる。
また含窒素ガスの具体例としては、窒素、アンモニアな
どがあげられる。またこれら原料ガスは各種のキャリア
ガス例えば窒素、アルゴン、水素などを用いて稀釈して
用いることもできる。
どがあげられる。またこれら原料ガスは各種のキャリア
ガス例えば窒素、アルゴン、水素などを用いて稀釈して
用いることもできる。
含窒素ガスとして窒素ガスを用いる場合、前記した含硼
素ガスのいずれもそのままでは窒素ガスと反応しないの
で、両者の混合ガスを真空装置内のイオン化装置に供給
すれば良い。一方、Ｂｌ３とアンモニアとの組み合わせ
等の場合、これら原料ガスは単に混合するだけで反応す
るので、これらを互に独立した別々のガス供給通路を備
えたガス供給電極を用いる。その具体例としては第１図
に示すように含窒素ガス供給電極１ａ、含窒素ガス供給
電極１ｂとを別々に設けたもの、第２図のガス供給電極
の断面図のように含硼素ガス供給電極２ａ、２ｂ及び含
窒素ガス供給電極３ａ，３ｂを２本以上設けたもの、第
３図のように含窒素ガス供給電極４ａ、含窒素ガス供給
電極４ｂとを２重音方式としたもの、第４図のように、
含硼素ガス供給通路５ａと含窒素ガス供給用通路５ｂが
蜂の巣状に交互に並んだガス供給電極、などがあげられ
るが、いずれも原料ガスの供給手段に特に制限はなく、
ガス供給電極の先端出口近傍で、原料ガス及びそのイオ
ン化物が均一に混合されるものであれば良い。
素ガスのいずれもそのままでは窒素ガスと反応しないの
で、両者の混合ガスを真空装置内のイオン化装置に供給
すれば良い。一方、Ｂｌ３とアンモニアとの組み合わせ
等の場合、これら原料ガスは単に混合するだけで反応す
るので、これらを互に独立した別々のガス供給通路を備
えたガス供給電極を用いる。その具体例としては第１図
に示すように含窒素ガス供給電極１ａ、含窒素ガス供給
電極１ｂとを別々に設けたもの、第２図のガス供給電極
の断面図のように含硼素ガス供給電極２ａ、２ｂ及び含
窒素ガス供給電極３ａ，３ｂを２本以上設けたもの、第
３図のように含窒素ガス供給電極４ａ、含窒素ガス供給
電極４ｂとを２重音方式としたもの、第４図のように、
含硼素ガス供給通路５ａと含窒素ガス供給用通路５ｂが
蜂の巣状に交互に並んだガス供給電極、などがあげられ
るが、いずれも原料ガスの供給手段に特に制限はなく、
ガス供給電極の先端出口近傍で、原料ガス及びそのイオ
ン化物が均一に混合されるものであれば良い。
本発明の実施例の装置としては第５図に示すものがあげ
られる。第５図の１０は真空容器、１１はチャンバーで
あり、排気系１８により１０−５〜１０−５ＴＯＲＲに
まで排気可能である。１２は基板Ｓを保持する基板ホル
ダーであって、陰極を構成する。１３はグリッドであっ
て、陰極とは独立して負の高電圧電源に接続されいる。
られる。第５図の１０は真空容器、１１はチャンバーで
あり、排気系１８により１０−５〜１０−５ＴＯＲＲに
まで排気可能である。１２は基板Ｓを保持する基板ホル
ダーであって、陰極を構成する。１３はグリッドであっ
て、陰極とは独立して負の高電圧電源に接続されいる。
１４はフィラメントであり、交流電源により通電加熱さ
れ熱電子を放出する。フィラメント自身は接地され、零
電位にある。１５ａ、１５ｂは高融点金属翼ガス供給電
極であって、前記フィラメント１４の直下に位置し、か
つこれを取り囲む磁場発生用コイル１９の軸中心に位置
するよう設けられている。
れ熱電子を放出する。フィラメント自身は接地され、零
電位にある。１５ａ、１５ｂは高融点金属翼ガス供給電
極であって、前記フィラメント１４の直下に位置し、か
つこれを取り囲む磁場発生用コイル１９の軸中心に位置
するよう設けられている。
なお１５ａ、１５ｂのガス供給電極以外に前記した第１
図、第２図、第３図、及び第４図に示したガス供給電極
などを用いることができる。
図、第２図、第３図、及び第４図に示したガス供給電極
などを用いることができる。
第５図の装置を用いて不発明法を実施する場合について
説明する。
説明する。
まずチャンバ内を１０５〜１０−６ＴＯＲＲにまで予め
排気し、必要に応じて蒸着基板を１０−３〜１０−１Ｔ
ＯＲＲのアルゴン雰囲気中でスパッタリングして表面を
クリーニングし再度１０−５〜１０−６ＴＯＲＲに排気
する。次にガス供給電極１５ａ、１５ｂに正電圧を印加
し、フィラメント１４を加熱し熱電子を放射させる。こ
の状態で、含硼素原料ガスと含窒素原料ガスとをバルブ
１７ａ、１７ｂを調節して所定の混合比で系内に導入し
、１０−３〜１ＴＯＲＲの所定のガス圧とする。この時
、電極先端面１５ａ、１５ｂとフィラメントの間にアー
ク放電が発生する。電極面から放出された原料ガスはこ
の熱電子との衝突を契期にしてイオン化を起こし、新た
な電子を放出する。一度おこりはじめたイオン比は連鎖
的に進行し、特に磁界の効果によってイオン化は非常に
高い効率でおこり、プラスに帯電した硼素イオンおよび
／または窒素イオンめるいは様々の両者の結合したイオ
ンを生成する。
排気し、必要に応じて蒸着基板を１０−３〜１０−１Ｔ
ＯＲＲのアルゴン雰囲気中でスパッタリングして表面を
クリーニングし再度１０−５〜１０−６ＴＯＲＲに排気
する。次にガス供給電極１５ａ、１５ｂに正電圧を印加
し、フィラメント１４を加熱し熱電子を放射させる。こ
の状態で、含硼素原料ガスと含窒素原料ガスとをバルブ
１７ａ、１７ｂを調節して所定の混合比で系内に導入し
、１０−３〜１ＴＯＲＲの所定のガス圧とする。この時
、電極先端面１５ａ、１５ｂとフィラメントの間にアー
ク放電が発生する。電極面から放出された原料ガスはこ
の熱電子との衝突を契期にしてイオン化を起こし、新た
な電子を放出する。一度おこりはじめたイオン比は連鎖
的に進行し、特に磁界の効果によってイオン化は非常に
高い効率でおこり、プラスに帯電した硼素イオンおよび
／または窒素イオンめるいは様々の両者の結合したイオ
ンを生成する。
これらイオンはグリッド１３を通過し、陰極の基板Ｓに
加速されながら衝突する。
加速されながら衝突する。
蒸着基板上では高エネルギー状態にあった各イオンが最
終的にＢ−Ｎ結合となり、更にそれまでの高エネルギー
状態から一気にエネルギー的に冷却され、窒素と硼素と
が四面体配位結合をとって、ｃ−ＢＮおよび／またはｗ
−ＢＮ膜が生成されるものと考えられる。ガス共給電極
１５ａ、１５ｂに印加する電圧、フィラメント１４温度
、及びガス圧力は相互に関係しているが、フィラメント
にタングステンを用いる場合、フィラメント温度１８０
０〜２４００℃、ガス供給電極に印加する電圧は１０〜
２００Ｖ、またガス圧力は１Ｘ１０−３〜１ＴＯＲＲに
することが望ましい。フィラメントは、十分な熱電子を
放射するためには温度１８００℃以上に加熱する必要が
あるが、２４００℃を越えると、蒸発による寿命低下が
著しくなるので２４００℃をこえない温度としなければ
ならない。
終的にＢ−Ｎ結合となり、更にそれまでの高エネルギー
状態から一気にエネルギー的に冷却され、窒素と硼素と
が四面体配位結合をとって、ｃ−ＢＮおよび／またはｗ
−ＢＮ膜が生成されるものと考えられる。ガス共給電極
１５ａ、１５ｂに印加する電圧、フィラメント１４温度
、及びガス圧力は相互に関係しているが、フィラメント
にタングステンを用いる場合、フィラメント温度１８０
０〜２４００℃、ガス供給電極に印加する電圧は１０〜
２００Ｖ、またガス圧力は１Ｘ１０−３〜１ＴＯＲＲに
することが望ましい。フィラメントは、十分な熱電子を
放射するためには温度１８００℃以上に加熱する必要が
あるが、２４００℃を越えると、蒸発による寿命低下が
著しくなるので２４００℃をこえない温度としなければ
ならない。
ガス供給電極への印加電圧は１０Ｖ未満ではアーク放電
が起こらず、また２００■をこえるとアーク電流が大き
くなりすぎ、電極の溶損などを起こし好ましくない。ガ
ス圧力は、１Ｘ１０−３ＴＯＲＲ以下では安定したアー
ク放心が起こらず、また１ＴＯＲＲをこえると、白〜淡
黄色スス状の反応物が多量に生成し膜特性を著しく劣化
させるので好ましくない。磁場発生コイルによって発生
させる磁場の強さが強くなる程、ガスのイオン化率も上
がり、また得られる蒸着膜の硬度も高くなるが、２００
０Ｇａｕｓｓ以上ではイオンの集束が顕著となり、広い
面積に均一に蒸着することができなくなってしまい、実
用的でない。好ましい範囲は１００〜２０００Ｇａｕｓ
ｓである。基板への印加電圧（陰極電圧）は高い程、蒸
着膜の生成速度が上がり、また得られた膜の硬度も高い
が、−２０００Ｖとこえると蒸着膜のスパッタリングが
層しく膜生成が困難になってしまう。−１０Ｏ〜２００
０Ｖが好ましい範囲である。グリッドに印加する電圧は
イオン発生源、グリッド、基板（陰極）三者間の距離や
位置関係にも依存するが、０から陰極電圧の間とするの
が通常である。以下、実施例にて本発明を更に詳しく説
明する。
が起こらず、また２００■をこえるとアーク電流が大き
くなりすぎ、電極の溶損などを起こし好ましくない。ガ
ス圧力は、１Ｘ１０−３ＴＯＲＲ以下では安定したアー
ク放心が起こらず、また１ＴＯＲＲをこえると、白〜淡
黄色スス状の反応物が多量に生成し膜特性を著しく劣化
させるので好ましくない。磁場発生コイルによって発生
させる磁場の強さが強くなる程、ガスのイオン化率も上
がり、また得られる蒸着膜の硬度も高くなるが、２００
０Ｇａｕｓｓ以上ではイオンの集束が顕著となり、広い
面積に均一に蒸着することができなくなってしまい、実
用的でない。好ましい範囲は１００〜２０００Ｇａｕｓ
ｓである。基板への印加電圧（陰極電圧）は高い程、蒸
着膜の生成速度が上がり、また得られた膜の硬度も高い
が、−２０００Ｖとこえると蒸着膜のスパッタリングが
層しく膜生成が困難になってしまう。−１０Ｏ〜２００
０Ｖが好ましい範囲である。グリッドに印加する電圧は
イオン発生源、グリッド、基板（陰極）三者間の距離や
位置関係にも依存するが、０から陰極電圧の間とするの
が通常である。以下、実施例にて本発明を更に詳しく説
明する。
実施例１
原料ガスとして三塩化硼素（ＢＣｌ３）と窒素ガスとを
用いた。ＢＣｌ３は室温では液体であるので、ＢＣｌ３
液中に窒素ガスを吹き込み、バブリングさせて、出てき
たガスを原料混合ガスとして用いた。ここでは窒素ガス
は窒素原料である他に、ＢＣｌ３のキャリアーとして働
く。
用いた。ＢＣｌ３は室温では液体であるので、ＢＣｌ３
液中に窒素ガスを吹き込み、バブリングさせて、出てき
たガスを原料混合ガスとして用いた。ここでは窒素ガス
は窒素原料である他に、ＢＣｌ３のキャリアーとして働
く。
直径３０ｍｍのシリコンウェハーを基板とし、１０−２
ＴＯＲＲのＡｒガス中でスパッタリングにより表面を清
浄化した。Ａｒガスを排気した後、次の条件で蒸着を行
い、厚さ５μｍの蒸着膜を得た。
ＴＯＲＲのＡｒガス中でスパッタリングにより表面を清
浄化した。Ａｒガスを排気した後、次の条件で蒸着を行
い、厚さ５μｍの蒸着膜を得た。
基板電圧 −４００Ｖ
グリッド電圧 −４００Ｖ
磁束密Ｍ ４００ＧＡｕｓｓ
ガス供給電極電圧 ５０Ｖ
アーク電流 １Ａ
Ｘ線回折によればこの膜はｃ−ＢＮとｗ−ＢＮとから成
っており、ｈ−ＢＮは認められなかった。またこの膜の
硬度を、荷重１００ｇでマイクロヴイツカース硬度系で
測ったところ、３００００ｋｇ／ｎｍ２であり、硬質蒸
着膜が得られた。
っており、ｈ−ＢＮは認められなかった。またこの膜の
硬度を、荷重１００ｇでマイクロヴイツカース硬度系で
測ったところ、３００００ｋｇ／ｎｍ２であり、硬質蒸
着膜が得られた。
実施例２
原料ガスとしてＢＣｌ３とアンモニアを用いた。
ＢＣｌ３はＡｒをキャリアーとした。第２図に示す構造
の原料ガス供給電極を用いて、原料ガスがイオン化する
前に混合されることを防止した。アーク電流を０．４，
０，８．１．２．１．６Ａとし、他は実施例１と同様の
条件で蒸着を行い、厚さ５μｍの膜を得た。Ｘ線回折に
て生成相を同定したところ、ｃ−ＢＮのみが検出された
。また膜の硬度は実施例１と同一方法で測定したところ
、アーク亀流値の上昇に伴い２５００から６０００以上
にまで増加した。
の原料ガス供給電極を用いて、原料ガスがイオン化する
前に混合されることを防止した。アーク電流を０．４，
０，８．１．２．１．６Ａとし、他は実施例１と同様の
条件で蒸着を行い、厚さ５μｍの膜を得た。Ｘ線回折に
て生成相を同定したところ、ｃ−ＢＮのみが検出された
。また膜の硬度は実施例１と同一方法で測定したところ
、アーク亀流値の上昇に伴い２５００から６０００以上
にまで増加した。
以上のことから、本発明によれば極めて硬質のｃ−ＢＮ
および／もしくはｗ−ＢＮ膜が得られることがわかった
。
および／もしくはｗ−ＢＮ膜が得られることがわかった
。
図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図、第
２図、第３図、第４図はガス供給電極構造の説明図、第
５図は本発明の装置の断面図である。 付号 １ａ・・・含硼素ガス供給電極 １ｂ・・・含窒素ガス供給電極 ２ａ、２ｂ・・・含硼素ガス供給電極 ３ａ，３ｂ・・・含窒素ガス供給電極 ４ａ・・・含硼素ガス供給電極 ４ｂ・・・含窒素ガス供給電極 ５ａ・・・含硼素ガス供給通路 ５ｂ・・・含窒素ガス供給通路 １０・・・真空容器 １１・・・チャンバー １２・・・基板ホールダー １３・・・グリッド １４・・・フィラメント １５ａ、１５ｂ・・・ガス供給電極 １７ａ、１７ｂ・・・バルブ １８・・・排気系 １９・・・コイル ｓ・・・・基板 喜５菖 手続補正書 昭和５８年７月１ど日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１１１０２９号 ２、発明の名称 硬質膜の製法およびその装置 ３、補正をする考 事件との関係特許出願人 住所東京都千代田区有楽町１丁目４番１号明細書の発明
の詳細な説明の欄および図面５、補正の内容 ５−１）明細書第１０頁において、第１行、第５行、第
７行に記載のｒ２４００℃」をそれぞれｒ２７００℃」
と訂正する。
２図、第３図、第４図はガス供給電極構造の説明図、第
５図は本発明の装置の断面図である。 付号 １ａ・・・含硼素ガス供給電極 １ｂ・・・含窒素ガス供給電極 ２ａ、２ｂ・・・含硼素ガス供給電極 ３ａ，３ｂ・・・含窒素ガス供給電極 ４ａ・・・含硼素ガス供給電極 ４ｂ・・・含窒素ガス供給電極 ５ａ・・・含硼素ガス供給通路 ５ｂ・・・含窒素ガス供給通路 １０・・・真空容器 １１・・・チャンバー １２・・・基板ホールダー １３・・・グリッド １４・・・フィラメント １５ａ、１５ｂ・・・ガス供給電極 １７ａ、１７ｂ・・・バルブ １８・・・排気系 １９・・・コイル ｓ・・・・基板 喜５菖 手続補正書 昭和５８年７月１ど日 特許庁長官若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１１１０２９号 ２、発明の名称 硬質膜の製法およびその装置 ３、補正をする考 事件との関係特許出願人 住所東京都千代田区有楽町１丁目４番１号明細書の発明
の詳細な説明の欄および図面５、補正の内容 ５−１）明細書第１０頁において、第１行、第５行、第
７行に記載のｒ２４００℃」をそれぞれｒ２７００℃」
と訂正する。
Claims (3)
- （１）真空中に含硼素ガスと含窒素ガスとをガス供給電
極から導入し、磁場の存在下これらをアーク放電により
イオン化・反応させて、負の電位に保たれた蒸着基板上
に、立方晶および／またはウルツ鉱型の窒化硼素を主体
とする蒸着膜を形成させることを特徴とする硬質膜の製
法。 - （２）真空中に含硼素ガスと含屋素ガスとを導入し、磁
場の存在下これらをアーク放電によりイオン化・反応さ
せて、負の電位に保たれた蒸着基板上に、立方晶および
／またはウルツ鉱型の窒化硼素を主体とする蒸着膜を形
成させる方法において、アーク放電域に前記原料ガスを
互いに独立した各原料ガス通路を備えたガス供給電極か
ら供給することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の製法。 - （３）真空中に含硼素ガスと含窒素ガスとをガス供給電
極から導入し、磁場の存在下これらをアーク放電により
イオン化・反応させて、負の電位に保たれた蒸着基板上
に、立方晶および／またはウルツ鉱型の窒化硼素を主体
とする硬質蒸着膜を形成させる装置において、前記原料
ガスがガス供給電極内で混合しないように互に独立した
ガス通路を備えたガス供給電極とこれを囲むように磁場
発生装置とを設けてなる硬質膜の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11102983A JPS605874A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 硬質膜の製法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11102983A JPS605874A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 硬質膜の製法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS605874A true JPS605874A (ja) | 1985-01-12 |
Family
ID=14550588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11102983A Pending JPS605874A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 硬質膜の製法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605874A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6395200A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質窒化ホウ素膜の製造方法 |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP11102983A patent/JPS605874A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6395200A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質窒化ホウ素膜の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Synthesis of nanocrystalline diamond thin films from an Ar–CH 4 microwave plasma | |
| US4656052A (en) | Process for production of high-hardness boron nitride film | |
| JPH04958B2 (ja) | ||
| JPS61158899A (ja) | ダイヤモンド膜の製法 | |
| JPH06293593A (ja) | プラズマＣＶＤによる合成方法およびこの方法により合成されたエピタキシャルＡｌＮ | |
| US5902649A (en) | Vacuum treatment system for homogeneous workpiece processing | |
| JPH0259862B2 (ja) | ||
| JPH04959B2 (ja) | ||
| JPS605874A (ja) | 硬質膜の製法およびその装置 | |
| JPS6184379A (ja) | 高硬度窒化ホウ素膜の製法 | |
| JPS63277767A (ja) | 高圧相窒化ホウ素の気相合成法 | |
| JP3246780B2 (ja) | 硬質カーボン膜の形成方法および形成装置 | |
| JPS63128179A (ja) | 硬質窒化硼素の合成方法および合成装置 | |
| JPH04139091A (ja) | ダイヤモンドの製造方法 | |
| JP2617539B2 (ja) | 立方晶窒化ほう素膜の製造装置 | |
| JPH04124272A (ja) | 立方晶窒化ホウ素被覆部材及びその製造方法 | |
| JPS62280364A (ja) | 硬質窒化硼素の合成方法 | |
| JPH0649637B2 (ja) | 高硬度窒化ホウ素の合成法 | |
| JPH03199378A (ja) | 窒化ホウ素薄膜の合成方法 | |
| JPS60127299A (ja) | ダイヤモンドの気相合成法 | |
| JPS61157674A (ja) | 高硬度窒化ホウ素膜の製造方法 | |
| JPH0623437B2 (ja) | 炭素および窒化ホウ素の作製方法 | |
| JPH0397847A (ja) | 窒化ホウ素膜の形成方法 | |
| JPS63199871A (ja) | 高硬度窒化ホウ素の合成法 | |
| JPH04310515A (ja) | セラミック皮膜とその製造方法 |