JPH1088350A - 多結晶性のダイヤモンドをプラズマ化学的に析出させるための装置 - Google Patents
多結晶性のダイヤモンドをプラズマ化学的に析出させるための装置Info
- Publication number
- JPH1088350A JPH1088350A JP9209381A JP20938197A JPH1088350A JP H1088350 A JPH1088350 A JP H1088350A JP 9209381 A JP9209381 A JP 9209381A JP 20938197 A JP20938197 A JP 20938197A JP H1088350 A JPH1088350 A JP H1088350A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot filament
- source
- substrate
- sources
- microwave plasma
- 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
- C23C16/26—Deposition of carbon only
- C23C16/27—Diamond only
- C23C16/274—Diamond only using microwave discharges
-
- 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
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
-
- 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
- C23C16/44—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 method of coating
- C23C16/50—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 method of coating using electric discharges
- C23C16/511—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 method of coating using electric discharges using microwave discharges
-
- 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
- C23C16/44—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 method of coating
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32192—Microwave generated discharge
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的大きな基板に連続的な方法でダイヤモ
ンド層を備えることができ、しかも大工業的な規模で基
板の処理を可能にする。 【解決手段】 基板平面の上方に配置された、第１のグ
ループを形成する熱フィラメント源５，５′，．．．か
ら成る被覆源と、第２のグループを形成するマイクロ波
プラズマ源８，８′，．．．から成る被覆源と、基板平
面の下方に配置された、高周波数を供給される、バイア
スを発生させるための電極１１と、真空室４内に開口し
たガス供給管路６，９とが設けられており、線源として
形成された前記熱フィラメント源が、基板搬送方向Ａに
対して直交する方向に延びていて、第１の被覆ゾーンＺ
１を形成しており、前記熱フィラメント源に対して間隔
を置いてかつ該熱フィラメント源に対して平行に、前記
マイクロ波プラズマ源が並設されていて、第２の被覆ゾ
ーンＺ２を形成している。
ンド層を備えることができ、しかも大工業的な規模で基
板の処理を可能にする。 【解決手段】 基板平面の上方に配置された、第１のグ
ループを形成する熱フィラメント源５，５′，．．．か
ら成る被覆源と、第２のグループを形成するマイクロ波
プラズマ源８，８′，．．．から成る被覆源と、基板平
面の下方に配置された、高周波数を供給される、バイア
スを発生させるための電極１１と、真空室４内に開口し
たガス供給管路６，９とが設けられており、線源として
形成された前記熱フィラメント源が、基板搬送方向Ａに
対して直交する方向に延びていて、第１の被覆ゾーンＺ
１を形成しており、前記熱フィラメント源に対して間隔
を置いてかつ該熱フィラメント源に対して平行に、前記
マイクロ波プラズマ源が並設されていて、第２の被覆ゾ
ーンＺ２を形成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大面積のプレート
状の基板に多結晶性のダイヤモンドをプラズマ化学的に
析出させるための装置であって、真空室と、基板を導入
・導出するためのロックゲートと、真空室内に配置され
た、基板を少なくとも２つの処理ステーションに通して
搬送するための装置と、基板平面の上方に配置された、
層を析出させるための源とが設けられている形式のもの
に関する。
状の基板に多結晶性のダイヤモンドをプラズマ化学的に
析出させるための装置であって、真空室と、基板を導入
・導出するためのロックゲートと、真空室内に配置され
た、基板を少なくとも２つの処理ステーションに通して
搬送するための装置と、基板平面の上方に配置された、
層を析出させるための源とが設けられている形式のもの
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンド基板にダイヤモンドを成長
させることは既に久しく知られている（「Ｖａｋｕｕｍ
ｂｅｓｃｈｉｃｈｔｕｎｇ ５、Ａｎｗｅｎｄｕｎｇｅ
ｎＴｅｉｌ ＩＩ」、Ｐｒｏｆ．Ｄｒ．Ｇ．Ｋｉｅｎｅ
ｌ著、出版社ＶＩＤ−Ｖｅｒｌａｇ ＧｍｂＨ、Ｄｕｅ
ｓｓｅｌｄｏｒｆ在、１９９３年）。さらに、成長プロ
セス時における原子水素の重要性が見い出された。さら
に、ダイヤモンド層を熱フィラメント法を用いて、あら
ゆる種類のプラズマＣＶＤ（マイクロ波、ＲＦ、ＤＣ、
アーク放電、プラズマビーム）によってＣ２Ｈ２／Ｏ２
火炎から析出させることも知られている。
させることは既に久しく知られている（「Ｖａｋｕｕｍ
ｂｅｓｃｈｉｃｈｔｕｎｇ ５、Ａｎｗｅｎｄｕｎｇｅ
ｎＴｅｉｌ ＩＩ」、Ｐｒｏｆ．Ｄｒ．Ｇ．Ｋｉｅｎｅ
ｌ著、出版社ＶＩＤ−Ｖｅｒｌａｇ ＧｍｂＨ、Ｄｕｅ
ｓｓｅｌｄｏｒｆ在、１９９３年）。さらに、成長プロ
セス時における原子水素の重要性が見い出された。さら
に、ダイヤモンド層を熱フィラメント法を用いて、あら
ゆる種類のプラズマＣＶＤ（マイクロ波、ＲＦ、ＤＣ、
アーク放電、プラズマビーム）によってＣ２Ｈ２／Ｏ２
火炎から析出させることも知られている。
【０００３】熱フィラメント源を用いてダイヤモンド層
を被着させるための方法、特にこのために必要となるパ
ラメータ、たとえば圧力およびプロセスガス組成も、同
じく知られており、詳細に記載されている（「Ｐｒｏｐ
ｅｒｔｉｅｓ ａｎｄＧｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｄｉａｍｏ
ｎｄ」、Ｇｏｒｄｏｎ Ｄａｖｉｅｓ著、Ｋｉｎｇｓ
Ｃｏｌｌｅｇｅ、Ｌｏｎｄｏｎ ＵＫ在、出版社ＩＮＳ
ＰＥＣ、ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌ
ｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、１９９４
年）。公知先行技術に関する別のデータおよびダイヤモ
ンド層の析出のために適したマイクロ波ＰＥＣＶＤ反応
器に関する別のデータは、「キュレント・アンド・プロ
スペクティブ・フィールズ・オブ・アプリケーション・
フォア・ダイヤモンド・ティン・フィルムス（Ｃｕｒｒ
ｅｎｔ ａｎｄＰｒｏｓｐｅｖｔｉｖｅ Ｆｉｅｌｄｓ
ｏｆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒ Ｄｉａｍｏｎ
ｄ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ）（ＭｉｃｈａｅｌＬｉｅｈ
ｒ著、１９９５年４月、Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ
Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｈｅｒｉｏｔ−Ｗａｔｔ Ｕｎｉｖｅ
ｒｓｉｔｙ、Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ在）に開示されてい
る。
を被着させるための方法、特にこのために必要となるパ
ラメータ、たとえば圧力およびプロセスガス組成も、同
じく知られており、詳細に記載されている（「Ｐｒｏｐ
ｅｒｔｉｅｓ ａｎｄＧｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｄｉａｍｏ
ｎｄ」、Ｇｏｒｄｏｎ Ｄａｖｉｅｓ著、Ｋｉｎｇｓ
Ｃｏｌｌｅｇｅ、Ｌｏｎｄｏｎ ＵＫ在、出版社ＩＮＳ
ＰＥＣ、ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌ
ｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、１９９４
年）。公知先行技術に関する別のデータおよびダイヤモ
ンド層の析出のために適したマイクロ波ＰＥＣＶＤ反応
器に関する別のデータは、「キュレント・アンド・プロ
スペクティブ・フィールズ・オブ・アプリケーション・
フォア・ダイヤモンド・ティン・フィルムス（Ｃｕｒｒ
ｅｎｔ ａｎｄＰｒｏｓｐｅｖｔｉｖｅ Ｆｉｅｌｄｓ
ｏｆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒ Ｄｉａｍｏｎ
ｄ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ）（ＭｉｃｈａｅｌＬｉｅｈ
ｒ著、１９９５年４月、Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ
Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｈｅｒｉｏｔ−Ｗａｔｔ Ｕｎｉｖｅ
ｒｓｉｔｙ、Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ在）に開示されてい
る。
【０００４】さらに、ダイヤモンド層を析出させるため
のＣＶＤ源の基本的な構造も開示されている（「Ｄｉａ
ｍｏｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ」、Ｈｕｉｍｉｎ ＬｉｎおよびＤａｖｉｄ
Ｓ．Ｄａｎｄｙ著、Ｎｏｙｓ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓ、ＰａｒｋＲｉｄｇｅ、ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ、ＵＳＡ
在）。
のＣＶＤ源の基本的な構造も開示されている（「Ｄｉａ
ｍｏｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ」、Ｈｕｉｍｉｎ ＬｉｎおよびＤａｖｉｄ
Ｓ．Ｄａｎｄｙ著、Ｎｏｙｓ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓ、ＰａｒｋＲｉｄｇｅ、ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ、ＵＳＡ
在）。
【０００５】さらに、窓ガラスを光学的に有効な層で被
覆するための製造設備も既に知られている（ＥＰ０２１
９２７３）。この公知の製造設備では、基板が、プロセ
ス室への導入後にローラコンベヤまたはプレートコンベ
ヤによって複数の被覆源、特にスパッタリングカソード
の下を通って搬送され、引き続きプロセス室から再び導
出される。
覆するための製造設備も既に知られている（ＥＰ０２１
９２７３）。この公知の製造設備では、基板が、プロセ
ス室への導入後にローラコンベヤまたはプレートコンベ
ヤによって複数の被覆源、特にスパッタリングカソード
の下を通って搬送され、引き続きプロセス室から再び導
出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の装置を改良して、比較的大きな基板、た
とえば窓ガラスに、連続的な方法でダイヤモンド層を備
えることができ、しかも当該装置が大工業的な規模で基
板の処理を可能にするような装置を提供することであ
る。
で述べた形式の装置を改良して、比較的大きな基板、た
とえば窓ガラスに、連続的な方法でダイヤモンド層を備
えることができ、しかも当該装置が大工業的な規模で基
板の処理を可能にするような装置を提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、基板を前記処理ステーションに通
して搬送するための装置と、基板平面の上方に配置され
た、第１のグループを形成する熱フィラメント源と、第
２のグループを形成するマイクロ波プラズマ源もしくは
マイクロ波プラズマ発生器と、基板平面の下方に配置さ
れた、高周波数を供給される、バイアス電位を発生させ
るための電極と、真空室内に開口したガス供給管路とが
設けられており、線源として形成された熱フィラメント
源が、基板搬送方向に対して直交する方向に延びてい
て、第１の被覆ゾーンを形成しており、前記熱フィラメ
ント源に対して間隔を置いてかつ該熱フィラメント源に
対して平行に、前記マイクロ波プラズマ源が並設されて
いて、該マイクロ波プラズマ源が互いに一緒になって第
２の被覆ゾーンを形成しているようにした。
に本発明の構成では、基板を前記処理ステーションに通
して搬送するための装置と、基板平面の上方に配置され
た、第１のグループを形成する熱フィラメント源と、第
２のグループを形成するマイクロ波プラズマ源もしくは
マイクロ波プラズマ発生器と、基板平面の下方に配置さ
れた、高周波数を供給される、バイアス電位を発生させ
るための電極と、真空室内に開口したガス供給管路とが
設けられており、線源として形成された熱フィラメント
源が、基板搬送方向に対して直交する方向に延びてい
て、第１の被覆ゾーンを形成しており、前記熱フィラメ
ント源に対して間隔を置いてかつ該熱フィラメント源に
対して平行に、前記マイクロ波プラズマ源が並設されて
いて、該マイクロ波プラズマ源が互いに一緒になって第
２の被覆ゾーンを形成しているようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は種々様々の実施例を可能
にするが、これらの実施例のうちの１つを以下に図面に
つき詳しく説明する。図面には本発明による装置の斜視
図が示されているが、ただし図面を見易くする目的で上
側の壁部分および導入・導出装置は図示されていない。
にするが、これらの実施例のうちの１つを以下に図面に
つき詳しく説明する。図面には本発明による装置の斜視
図が示されているが、ただし図面を見易くする目的で上
側の壁部分および導入・導出装置は図示されていない。
【０００９】図示の装置は主として、扁平ガラス板とし
て形成された基板３を連続的に真空室４に通して搬送す
るためのプレートベルトコンベヤ２と、熱フィラメント
源５，５′，．．．として形成された被覆源から成る第
１のグループと、この第１のグループに基板搬送方向で
見て前置されたガスシャワー６として形成されたガス供
給管路と、上記第１のグループに後置されたガス吸込管
片７と、さらに、マイクロ波源８，８′，．．．として
形成された被覆源から成るの第２のグループと、この第
２のグループに前置されたガスシャワー９として形成さ
れたガス供給管路と、上記第２のグループに後置された
ガス吸込管片１０と、被覆源の第１のグループの範囲に
規定された、高周波数源に接続された電極１１とから成
っている。電極１１は熱フィラメント源５，
５′，．．．から成る第１のグループの範囲に電気的な
バイアスを発生させるために働く。熱フィラメント源
５，５′，．．．として形成された、第１のグループの
被覆源は、それぞれその電気的に加熱されたフィラメン
ト１２，１２′，．．．が搬送方向Ａに対して直交する
方向で個々の被覆源を介してこの第１の被覆ゾーンＺ１
の範囲で２列に互いにずらされて真空室壁に保持される
ように配置されている。種子形成プロセス（または核形
成プロセス）時に熱フィラメントプロセスを助成するた
めには、基板３とプレートベルトコンベヤ２のコンベヤ
プレートとの下方で電極１１が電気的に絶縁されて配置
されており、この電極１１にはバイアス（高周波数）が
印加されている。第２の被覆ゾーンＺ２のマイクロ波源
８，８′，．．．は同じくこの第２の被覆ゾーンＺ２に
わたって分配されて配置されており、この場合、マイク
ロ波源８，８′，．．．の作用ゾーンはそれぞれ互いに
補填し合い、かつ一緒になって、フィラメント１２，１
２′，．．．の下方を矢印Ａの方向に向かって通過する
基板３の均一な被覆を可能にする。
て形成された基板３を連続的に真空室４に通して搬送す
るためのプレートベルトコンベヤ２と、熱フィラメント
源５，５′，．．．として形成された被覆源から成る第
１のグループと、この第１のグループに基板搬送方向で
見て前置されたガスシャワー６として形成されたガス供
給管路と、上記第１のグループに後置されたガス吸込管
片７と、さらに、マイクロ波源８，８′，．．．として
形成された被覆源から成るの第２のグループと、この第
２のグループに前置されたガスシャワー９として形成さ
れたガス供給管路と、上記第２のグループに後置された
ガス吸込管片１０と、被覆源の第１のグループの範囲に
規定された、高周波数源に接続された電極１１とから成
っている。電極１１は熱フィラメント源５，
５′，．．．から成る第１のグループの範囲に電気的な
バイアスを発生させるために働く。熱フィラメント源
５，５′，．．．として形成された、第１のグループの
被覆源は、それぞれその電気的に加熱されたフィラメン
ト１２，１２′，．．．が搬送方向Ａに対して直交する
方向で個々の被覆源を介してこの第１の被覆ゾーンＺ１
の範囲で２列に互いにずらされて真空室壁に保持される
ように配置されている。種子形成プロセス（または核形
成プロセス）時に熱フィラメントプロセスを助成するた
めには、基板３とプレートベルトコンベヤ２のコンベヤ
プレートとの下方で電極１１が電気的に絶縁されて配置
されており、この電極１１にはバイアス（高周波数）が
印加されている。第２の被覆ゾーンＺ２のマイクロ波源
８，８′，．．．は同じくこの第２の被覆ゾーンＺ２に
わたって分配されて配置されており、この場合、マイク
ロ波源８，８′，．．．の作用ゾーンはそれぞれ互いに
補填し合い、かつ一緒になって、フィラメント１２，１
２′，．．．の下方を矢印Ａの方向に向かって通過する
基板３の均一な被覆を可能にする。
【００１０】所望のダイヤモンド層は気相から、原子水
素の存在で析出される。炭素含有のガス成分（前駆物
質）、たとえばダイヤモンド層の原子構成単位を供給す
る炭化水素はこの場合、ガスシャワー６，９を介して流
入するガス混合物の僅か数容量％を形成するに過ぎな
い。この場合、析出させたいダイヤモンド層の成長特性
および品質を制御する目的で、付加的に別のガス（たと
えば酸素含有のガス）を混加することができる。全ての
ＰＶＤ法にとって共通しているのは、被覆したい表面が
一般に前処理されなければならないことである。このこ
とは、いわゆる核形成段階を意味しており、この核形成
段階とは、成長種子を表面に形成するために役立つ。成
長種子は、後続の成長段階において個々の結晶に成長
し、これらの結晶はやはり互いに結合して、まとまった
層を形成する。このような前処理なしには、まとまった
ダイヤモンド層の析出はほとんど不可能となる。
素の存在で析出される。炭素含有のガス成分（前駆物
質）、たとえばダイヤモンド層の原子構成単位を供給す
る炭化水素はこの場合、ガスシャワー６，９を介して流
入するガス混合物の僅か数容量％を形成するに過ぎな
い。この場合、析出させたいダイヤモンド層の成長特性
および品質を制御する目的で、付加的に別のガス（たと
えば酸素含有のガス）を混加することができる。全ての
ＰＶＤ法にとって共通しているのは、被覆したい表面が
一般に前処理されなければならないことである。このこ
とは、いわゆる核形成段階を意味しており、この核形成
段階とは、成長種子を表面に形成するために役立つ。成
長種子は、後続の成長段階において個々の結晶に成長
し、これらの結晶はやはり互いに結合して、まとまった
層を形成する。このような前処理なしには、まとまった
ダイヤモンド層の析出はほとんど不可能となる。
【００１１】核形成は、第１の被覆ゾーンＺ１において
熱フィラメント法を用いて行われる。原子水素および結
晶ダイヤモンド層を析出させるための第２の被覆ゾーン
Ｚ２におけるＣＶＤ法のために重要となる別のラジカル
は、フィラメント１２，１２′，．．．によって熱解離
に基づき形成される。フィラメント１２，１
２′，．．．は高融点の金属、たとえばタングステンま
たはタンタルから成っていて、１９００〜２５００℃の
温度にまで加熱される。基板３はこの場合、フィラメン
ト１２，１２′，．．．に対して数ミリメートルの間隔
で位置している。
熱フィラメント法を用いて行われる。原子水素および結
晶ダイヤモンド層を析出させるための第２の被覆ゾーン
Ｚ２におけるＣＶＤ法のために重要となる別のラジカル
は、フィラメント１２，１２′，．．．によって熱解離
に基づき形成される。フィラメント１２，１
２′，．．．は高融点の金属、たとえばタングステンま
たはタンタルから成っていて、１９００〜２５００℃の
温度にまで加熱される。基板３はこの場合、フィラメン
ト１２，１２′，．．．に対して数ミリメートルの間隔
で位置している。
【００１２】第２の被覆ゾーンＺ２において作用するマ
イクロ波プラズマ法では、気体反応成分が、高周波数の
電磁交番磁界で形成されたプラズマが活性化される。基
板寸法や所望の成長速度に応じて、２．２４ＧＨｚまた
は９１５ＭＨｚのマイクロ波発振器１３，１
３′，．．．が、１〜７５ｋＷ（ｃ／ｗ）の出力領域で
使用可能となる。
イクロ波プラズマ法では、気体反応成分が、高周波数の
電磁交番磁界で形成されたプラズマが活性化される。基
板寸法や所望の成長速度に応じて、２．２４ＧＨｚまた
は９１５ＭＨｚのマイクロ波発振器１３，１
３′，．．．が、１〜７５ｋＷ（ｃ／ｗ）の出力領域で
使用可能となる。
【００１３】図面に示したように、両被覆ゾーンＺ１，
Ｚ２は気体技術的に互いに分離されている。すなわち、
種子形成のためのプロセスガスはガスシャワー６を介し
て処理範囲に流入し、引き続きガス吸込管片７を介して
第１の被覆ゾーンＺ１から引き出される。同様に、マイ
クロ波プラズマのためのプロセスガスもガスシャワー９
を介して処理範囲に導入され、連続的にガス吸込管片１
０を介して第２の被覆ゾーンＺ２から引き出される。両
被覆ゾーンＺ１，Ｚ２の間には、隔壁１４が設けられて
いると有利である（破線により図示する）。これによ
り、組成の異なる両プロセスガスの混合が回避される。
また当然ながら、図示の装置の両端部には、ロックゲー
トが必要となる。このロックゲートを介して基板３，
３′．．．が導入され、再び導出される。図面には冷却
装置が図示されていないが、この冷却装置を用いて、処
理過程の間の基板の過剰加熱が回避される。このような
冷却装置は真空室４の内壁に配置されていて、しかも冷
却媒体によって貫流される管システムの形で形成されて
いると有利である。
Ｚ２は気体技術的に互いに分離されている。すなわち、
種子形成のためのプロセスガスはガスシャワー６を介し
て処理範囲に流入し、引き続きガス吸込管片７を介して
第１の被覆ゾーンＺ１から引き出される。同様に、マイ
クロ波プラズマのためのプロセスガスもガスシャワー９
を介して処理範囲に導入され、連続的にガス吸込管片１
０を介して第２の被覆ゾーンＺ２から引き出される。両
被覆ゾーンＺ１，Ｚ２の間には、隔壁１４が設けられて
いると有利である（破線により図示する）。これによ
り、組成の異なる両プロセスガスの混合が回避される。
また当然ながら、図示の装置の両端部には、ロックゲー
トが必要となる。このロックゲートを介して基板３，
３′．．．が導入され、再び導出される。図面には冷却
装置が図示されていないが、この冷却装置を用いて、処
理過程の間の基板の過剰加熱が回避される。このような
冷却装置は真空室４の内壁に配置されていて、しかも冷
却媒体によって貫流される管システムの形で形成されて
いると有利である。
【図１】本発明による装置の斜視図である。
２ プレートベルトコンベヤ、 ３ 基板、 ４ 真空
室、 ５，５′，．．． 熱フィラメント源、 ６ ガ
スシャワー、 ７ ガス吸込管片、 ８，８′，．．．
マイクロ波源、 ９ ガスシャワー、 １０ ガス吸
込管片、 １１電極、 １２，１２′，．．． フィラ
メント、 １３，１３′，．．． マイクロ波発振器、
１４ 隔壁、 １５ ギャップロックゲート、 Ｚ１
第１の被覆ゾーン、 Ｚ２ 第２の被覆ゾーン
室、 ５，５′，．．． 熱フィラメント源、 ６ ガ
スシャワー、 ７ ガス吸込管片、 ８，８′，．．．
マイクロ波源、 ９ ガスシャワー、 １０ ガス吸
込管片、 １１電極、 １２，１２′，．．． フィラ
メント、 １３，１３′，．．． マイクロ波発振器、
１４ 隔壁、 １５ ギャップロックゲート、 Ｚ１
第１の被覆ゾーン、 Ｚ２ 第２の被覆ゾーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギュンター ブロイアー ドイツ連邦共和国 フライゲリヒト アム ヘルゲンホイスヒェン 10
Claims (4)
- 【請求項１】 大面積のプレート状の基板（３）に多結
晶性のダイヤモンドをプラズマ化学的に析出させるため
の装置であって、真空室（４）と、基板（３）を導入・
導出するためのロックゲートと、真空室（４）内に配置
された、基板（３）を少なくとも１つの、有利には２つ
の処理ステーションに通して搬送するための装置と、基
板平面の上方に配置された、第１のグループを形成する
熱フィラメント源（５，５′，．．．）から成る被覆源
と、第２のグループを形成するマイクロ波プラズマ源
（８，８′，．．．）から成る被覆源と、基板平面の下
方に配置された、高周波数を供給される、バイアスを発
生させるための電極（１１）と、真空室（４）内に開口
したガス供給管路（６，９）とが設けられており、線源
として形成された前記熱フィラメント源（５，
５′，．．．）が、基板搬送方向（Ａ）に対して直交す
る方向に延びていて、第１の被覆ゾーン（Ｚ１）を形成
しており、前記熱フィラメント源（５，５′，．．．）
に対して間隔を置いてかつ該熱フィラメント源に対して
平行に、前記マイクロ波プラズマ源（８，
８′，．．．）が並設されていて、第２の被覆ゾーン
（Ｚ２）を形成していることを特徴とする、多結晶性の
ダイヤモンドをプラズマ化学的に析出させるための装
置。 - 【請求項２】 熱フィラメント源（５，５′，．．．）
から成る第１のグループと、マイクロ波プラズマ源
（８，８′，．．．）から成る第２のグループとが、真
空室（４）に設けられた互いに隔離された分室に配置さ
れており、該分室が、ギャップロックゲートのようなロ
ックゲート（１５）を備えた隔壁（１４）によって互い
に隔離されており、しかも前記各分室に専用のガス供給
管路として働くガスシャワー（６；９）と、専用のガス
吸込管片（７；１０）とが対応している、請求項１記載
の装置。 - 【請求項３】 基板（３）が、プレートベルトコンベヤ
のプレートのようなコンベヤ（２）に載置されており、
該コンベヤ（２）が、不変の速度で熱フィラメント源
（５，５′，．．．）およびマイクロ波プラズマ源
（８，８′，．．．）の下を通って運動する、請求項１
または２記載の装置。 - 【請求項４】 熱フィラメント源（５，５′，．．．）
と、マイクロ波プラズマ源（８，８′，．．．）とが、
搬送方向（Ａ）で見てそれぞれ相前後して位置する２つ
以上の列を成して、互いに間隔を置いて配置されてお
り、しかもそれぞれ互いに隣接した列の熱フィラメント
源（５，５′，．．．）もしくはマイクロ波プラズマ源
（８，８′，．．．）が、それぞれ互いにずらされてい
て、搬送方向で見て被覆源の規定の最小オーバラップが
達成されている、請求項１から３までのいずれか１項記
載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19631407.0 | 1996-08-05 | ||
| DE19631407A DE19631407B4 (de) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | Vorrichtung zur plasmachemischen Abscheidung von polykristallinem Diamant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1088350A true JPH1088350A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=7801712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9209381A Pending JPH1088350A (ja) | 1996-08-05 | 1997-08-04 | 多結晶性のダイヤモンドをプラズマ化学的に析出させるための装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5900065A (ja) |
| EP (1) | EP0823493A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1088350A (ja) |
| DE (1) | DE19631407B4 (ja) |
| TW (1) | TW373033B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6487986B1 (en) * | 1998-09-12 | 2002-12-03 | Unaxis Deutschland Holding Gmbh | Device for the plasma deposition of a polycrystalline diamond |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6066399A (en) * | 1997-03-19 | 2000-05-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hard carbon thin film and method of forming the same |
| US6021738A (en) * | 1998-03-04 | 2000-02-08 | Compuvac Systems, Inc. | Carriage electrode contact system used in coating objects by vacuum deposit |
| DE19827665A1 (de) * | 1998-06-22 | 1999-12-23 | Martin Kraemer | Verfahren zur Herstellung von Diamantverbundwerkstoffen |
| JP3645768B2 (ja) * | 1999-12-07 | 2005-05-11 | シャープ株式会社 | プラズマプロセス装置 |
| US8382902B2 (en) * | 2000-04-12 | 2013-02-26 | Seagate Technology Llc | Single disc vapor lubrication |
| DE10130666A1 (de) * | 2001-06-28 | 2003-01-23 | Applied Films Gmbh & Co Kg | Softcoat |
| TWI544107B (zh) * | 2010-04-30 | 2016-08-01 | 應用材料股份有限公司 | 用於處理基板的設備及方法 |
| US9581255B2 (en) | 2012-07-23 | 2017-02-28 | Henning, Inc. | Multiple proportion delivery systems and methods |
| EP2784175A1 (fr) * | 2013-03-28 | 2014-10-01 | NeoCoat SA | Equipement de dépôt de diamant en phase vapeur |
| CN108396308B (zh) * | 2018-05-03 | 2023-06-09 | 广东鼎泰高科精工科技有限公司 | 一种具有多个热丝装置的cvd金刚石涂层设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197677A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドコーティング工具及びその製造法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4828346A (en) * | 1985-10-08 | 1989-05-09 | The Boc Group, Inc. | Transparent article having high visible transmittance |
| NO881723L (no) * | 1987-04-22 | 1988-10-24 | Idemitsu Petrochemical Co | Fremgangsmaate og innretning for fremstilling av diamanter. |
| US4830702A (en) * | 1987-07-02 | 1989-05-16 | General Electric Company | Hollow cathode plasma assisted apparatus and method of diamond synthesis |
| JPH02141494A (ja) * | 1988-07-30 | 1990-05-30 | Kobe Steel Ltd | ダイヤモンド気相合成装置 |
| US5132105A (en) * | 1990-02-02 | 1992-07-21 | Quantametrics, Inc. | Materials with diamond-like properties and method and means for manufacturing them |
| US5096736A (en) * | 1990-08-07 | 1992-03-17 | General Electric Company | Cvd diamond for coating twist drills |
| JPH0616499A (ja) * | 1992-06-26 | 1994-01-25 | Nissan Motor Co Ltd | ダイヤモンド被覆部材 |
| US5571332A (en) * | 1995-02-10 | 1996-11-05 | Jet Process Corporation | Electron jet vapor deposition system |
-
1996
- 1996-08-05 DE DE19631407A patent/DE19631407B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-14 EP EP97111945A patent/EP0823493A1/de not_active Withdrawn
- 1997-08-04 TW TW086111105A patent/TW373033B/zh active
- 1997-08-04 JP JP9209381A patent/JPH1088350A/ja active Pending
- 1997-08-05 US US08/906,461 patent/US5900065A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197677A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンドコーティング工具及びその製造法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6487986B1 (en) * | 1998-09-12 | 2002-12-03 | Unaxis Deutschland Holding Gmbh | Device for the plasma deposition of a polycrystalline diamond |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5900065A (en) | 1999-05-04 |
| DE19631407B4 (de) | 2006-05-04 |
| EP0823493A1 (de) | 1998-02-11 |
| DE19631407A1 (de) | 1998-02-12 |
| TW373033B (en) | 1999-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6110542A (en) | Method for forming a film | |
| AU598141B2 (en) | Hollow cathode plasma assisted apparatus and method of diamond synthesis | |
| US10204767B2 (en) | Plasma source for a plasma CVD apparatus and a manufacturing method of an article using the plasma source | |
| JPH1088350A (ja) | 多結晶性のダイヤモンドをプラズマ化学的に析出させるための装置 | |
| EP1918967B1 (en) | Method of forming a film by deposition from a plasma | |
| JP2002506786A (ja) | ホット・フィラメントｄｃプラズマを用いたダイヤモンドの核形成および堆積のための装置および方法 | |
| CN104498898A (zh) | 通过等离子体增强的化学气相沉积形成涂层的方法 | |
| JP4195198B2 (ja) | 多結晶ダイヤモンドをプラズマ技術的に堆積させるための装置 | |
| KR101493502B1 (ko) | 플라즈마로부터 증착에 의하여 막을 형성하는 장치 | |
| EP3619734B1 (en) | Linear plasma source with segmented hollow cathode | |
| KR19980018389A (ko) | 다결정 다이아몬드의 플라즈마화학 분리 장치 | |
| JPH0518798B2 (ja) | ||
| RU2788258C1 (ru) | Газоструйный способ осаждения алмазных пленок с активацией в плазме свч разряда | |
| JPS62199771A (ja) | 堆積膜形成法 | |
| JPS6177697A (ja) | ダイヤモンドの気相合成法とその装置 | |
| JPS6338581A (ja) | 機能性堆積膜形成装置 | |
| JPS6124466B2 (ja) | ||
| JPS6299463A (ja) | 堆積膜形成法 | |
| JPH0532489A (ja) | プラズマを用いるダイヤモンドの合成法 | |
| JPS62174383A (ja) | 薄膜堆積装置 | |
| JPH08241864A (ja) | 薄膜堆積方法 | |
| JPS6296675A (ja) | 堆積膜形成法 | |
| JPS6357773A (ja) | 機能性堆積膜形成装置 | |
| JPH08100264A (ja) | 薄膜の形成方法およびその装置 | |
| JPH0881778A (ja) | 高圧力下でのラジカルｃｖｄ法による連続成膜方法及びその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040519 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040818 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050909 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060922 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070307 |