[发明专利]碳薄膜、制造其的等离子体装置及制造方法

摘要

本发明提供一种碳薄膜、制造其的等离子体装置及制造方法，可抑制阴极物质破裂。等离子体装置包括真空容器、电弧式蒸发源、阴极构件、永久磁铁、电源、触发电极及挡板。电弧式蒸发源在真空容器的侧壁上与基板相对向而固定。阴极构件包含具有突起部的玻璃状碳，安装于电弧式蒸发源上。突起部具有大于0.785mm²的剖面积。永久磁铁对阴极构件施加磁场。电源对电弧式蒸发源施加负的电压。触发电极与阴极构件的突起部接触或背离。对电弧式蒸发源施加负的电压，使触发电极与阴极构件的突起部接触而产生电弧放电，打开挡板而在基板上形成碳薄膜。

主权项

1.一种碳薄膜的制造方法，包括：/n第1工序，在朝向基板而固定于真空容器上的电弧式蒸发源上，安装阴极构件，所述阴极构件包含玻璃状碳，并且包含具有柱状形状剖面积大于0.785 mm²的柱状部分；/n第2工序，对所述电弧式蒸发源施加负的电压；/n第3工序，使放电开始以使等离子体从所述阴极构件的所述柱状部分释放出来，而在所述基板上形成碳膜；/n所述碳膜中，经触针前端半径为1.25 μm的触针式的表面形状测定器测定的10 nm～20nm的凹凸的数量在每单位扫描距离及每单位膜厚中小于0.007个/mm/nm，其中每单位扫描距离的单位为mm，每单位膜厚的单位为nm，/n所述阴极构件中，所述柱状部分的长度为20mm以上，且所述阴极构件的以下式（1）表示的抗热震性R为12.2以上，/nR=σ×λ/α/E ···（1）/n此处，在所述式（1）中，σ为弯曲强度，单位为MPa，λ为热传导率，单位为W/m· K，α为热膨胀系数，单位为/10⁶ K，E为杨氏模量，单位为GPa，以及/n第4工序，在所述碳膜与基板之间形成中间层，所述中间层包含选自元素周期表4A族元素、5A族元素、6A族元素、B中的至少一个元素及上述元素的氮化物中的任一者；并且/n所述中间层是通过电弧放电法或溅射法而形成，所述电弧放电法或所述溅射法是使从阴极构件向真空容器的内部释放出的离子沿所述真空容器呈圆弧状弯曲，使所述离子抵达至所述基板，所述真空容器配置在阴极构件至所述基板之间，包含呈圆弧状弯曲的筒状构件。/n