【事件の表示】
　特許第２８８９１１６号「非晶質硬質炭素膜及びその製造方法」の請求項１ないし６に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２８８９１１６号の請求項１，２，４〜６に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　特許第２８８９１１６号の請求項１〜６に係る発明は、平成５年６月１１日の特許出願に基づく優先権を主張して平成６年６月２日に特許出願され、平成１１年２月１９日にその特許権の設定登録がなされ、その後、その特許について、異議申立人により特許異議の申立がなされ、平成１２年２月２２日に取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１２年４月２１日に訂正請求がなされ、平成１３年２月１３日に再度取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１３年４月１６日に先の訂正請求を取り下げると共に新たな訂正請求がなされ、この訂正請求に対し、平成１３年６月２６日に訂正拒絶理由が通知され、その指定期間内である平成１３年７月２４日に先の訂正請求書の内容を補正する手続補正がなされたものである。
２．手続補正の適否
（１）補正の内容
　　ア．補正事項ａ
　　　全文訂正明細書、請求項２（訂正事項ｂにより追加された請求項）を削除する。
　  イ．補正事項ｂ
　　　請求項２の削除に伴って、訂正請求書の訂正事項ｂに関する訂正の要旨及び請求の原因を削除する。
　　ウ．補正事項ｃ
　　　全文訂正明細書、請求項３中の「請求項１または２」を、請求項２の削除に伴い「請求項１」と補正するとともに、請求項２の削除に伴って、請求項の番号を３とする訂正（訂正事項ｃ）が不要となったので、請求項の番号を訂正前の請求項の番号である２に戻す。
　　エ．補正事項ｄ
　　　請求項３の番号を訂正前の２に戻すことに伴って、訂正請求書の訂正事項ｃに関する訂正の要旨及び請求の原因を削除する。
　　オ．補正事項ｅ
　　　訂正請求書の訂正事項ｄに関する請求の原因における「訂正事項ａ及びｂにおいて」を「訂正事項ａにおいて」に補正する。
　　カ．補正事項ｆ
　　　全文明細書、請求項４の「請求項１〜３のいずれか１項」を「請求項１〜２のいずれか１項」と補正する。
　　キ．補正事項ｇ
　　　訂正請求書の訂正事項ｅに関する訂正の要旨及び請求の原因における「請求項１〜３のいずれか１項」を「請求項１〜２のいずれか１項」と補正する。
　　ク．補正事項ｈ
　　　訂正請求書の訂正事項ｅに関する請求の原因における「訂正事項ａ及びｂにおいて」を「訂正事項ａにおいて」と補正する。
（２）訂正請求書の要旨の変更の存否
　　補正事項ａは、実質的に新たな請求項２を追加する訂正事項ｂを削除するものであるから、訂正請求書の要旨を変更するものではない。
　　補正事項ｃは、実質的に訂正事項ｂの削除に伴い不要となった訂正事項ｃを削除するものであるから、訂正請求書の要旨を変更するものではない。
　　補正事項ｂ、ｄ〜ｈは、訂正事項ｂ及び訂正事項ｃの削除に伴って生じる訂正請求書及び全文訂正明細書中の誤記を削除ないし補正するものであるから、訂正請求書の要旨を変更するものではない。
（３）むすび
　　以上のとおりであるから、平成１３年７月２４日付け手続補正書（訂正請求書）は採用する。
３．訂正の適否
（１）訂正の内容
　　ア．訂正事項ａ
　　　特許請求の範囲の請求項１に係る記載「基材上に蒸着させた非晶質硬質炭素膜であって、ケイ素及び窒素をさらに含有する非晶質硬質炭素膜。」を「基材上に蒸着させた非晶質硬質炭素膜であって、ケイ素及び窒素をさらに含有し、炭素膜中のケイ素の含有量が、約１０〜３５原子％であり、炭素膜中の窒素の含有量の下限が、約１原子％であり、かつ周期律表III族元素は含まない非晶質硬質炭素膜。」と訂正する。
　　イ．訂正事項ｄ
      特許請求の範囲の請求項３を削除する。
　　ウ．訂正事項ｅ
　　　特許請求の範囲の請求項４に係る記載「炭素膜中の窒素の含有量が、約０．１〜１０原子％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の非晶質硬質炭素膜。」を「炭素膜中の窒素の含有量の上限が、約１０原子％である請求項１〜２のいずれか１項に記載の非晶質硬質炭素膜。」と訂正する。
　　エ．訂正事項ｆ
　　　特許請求の範囲の請求項５に係る記載「炭素原料、ケイ素原料及び窒素原料を、基材を設置した蒸着室内に導入して、前記基材上に、ケイ素及び窒素を含有する非晶質硬質炭素膜を蒸着させる方法。」を「炭素原料としての炭化水素、ケイ素原料としてのテトラメチルシラン及び窒素原料としての窒素ガスのみを、基材を設置した蒸着室内に導入して、前記基材上にケイ素の含有量が、約１０〜３５原子％であり、かつ窒素の含有量の下限が、約１原子％である非晶質硬質炭素膜を蒸着させる非晶質硬質炭素膜の製造方法。」と訂正する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　　上記ａの訂正事項は、請求項１の炭素膜中のケイ素及び窒素の含有量を限定し、かつ周期律表第III族元素は含まないことを明確にするものであるから、特許請求の範囲の減縮及び明瞭でない記載の釈明に該当し、本件炭素膜中のケイ素及び窒素の含有量は、本件発明の明細書に記載され、本件炭素膜が周期律表第III族元素を含まないことはその原料及び製造条件から明らかであるから、新規事項の追加に該当しない。
　　上記ｄの訂正事項は、特許請求の範囲の請求項の削除であるから、特許請求の範囲の減縮に該当し、新規事項の追加に該当しない。
　　上記ｅの訂正事項は、請求項１の記載の訂正及び請求項３の削除に整合させるものであるから、明瞭でない記載の釈明に該当し、新規事項の追加に該当しない。
　　上記ｆの訂正事項は、請求項５の炭素原料、ケイ素原料及び窒素原料を本件明細書段落【００１４】に記載される、「炭化水素」、「テトラメチルシラン」及び「窒素ガス」のみに限定すると共に、ケイ素及び窒素の含有量を請求項１と同様に限定するものであるから、明瞭でない記載の釈明ないし特許請求の範囲の減縮に該当し、新規事項の追加に該当しない。
　　そして、上記いずれの訂正も実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもなく、後述するように本件特許出願の際独立して特許を受けることができるものである。
（３）むすび
　　以上のとおりであるから、上記訂正は、平成１１年改正前の特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第第１項但し書き、第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議申立の概要
　特許異議申立人は、甲第１〜５号証及び参考資料１を提出し、請求項１ないし６に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項第３号又は同法第２項の規定に違反してなされたものであるから請求項１ないし６に係る発明の特許を取り消すべきであり、本件請求項１〜６は、発明の構成に欠くことができない事項が全て記載されているとはいえず、本件特許は特許法第３６条に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものであるから、取り消すべきであると主張している。
　　甲第１号証：特開平５−７８８４４号公報
　　甲第２号証：特開昭６１−２１９９６２号公報
　　甲第３号証：特開昭６２−２１１６５９号公報
　　甲第４号証：特開平２−１６５１５９号公報
　　甲第５号証：特開昭６０−１１９５６７号公報
　　参考資料１：特開平５−１１４８０号公報
４．特許異議申立についての判断
（１）本件発明
　　訂正明細書の請求項１，２，４〜６に係る発明（以下、「本件発明１，２，４〜６」という）は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１，２，４〜６に記載された事項により特定されるとおりのものである。（請求項３は訂正により削除された）
（２）刊行物記載の発明
    異議申立人が提出した甲第１号証には、固体潤滑性を有する非晶質薄膜及びその製造方法が記載され、【請求項１】【請求項２】には、ＳｉＸ（Ｏｍ，Ｃｎ，Ｈ１−ｍ−ｎ）１−Ｘ、ｘ＝０．０３〜０．２０、ｍ＝０．０５〜０．５、ｎ＝０．１〜０．９、０．６≦ｍ＋ｎ≦０．９５の非晶質薄膜（蒸着膜）の成分割合が記載され、【００２８】には、非晶質薄膜に窒素などの元素が、発明の効果を損なわない程度に混入してもよいと記載されている。
    異議申立人が提出した甲第２及び３号証には、電子写真感光体に関し、特許請求の範囲第１項には、表面層として水素を含むアモルファス炭素からなる表面層が記載され、発明の詳細な説明には、表面層のアモルファス炭素の未結合手の安定化は窒素によっても可能であることが記載されている。
    異議申立人が提出した甲第４号証には、電子写真感光体に関し、特許請求の範囲や発明の詳細な説明には、導電性基板上に直接設けられた、周期律表第Ｖａ族元素（Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ）を含み、しかも酸素及び窒素から選ばれた少なくとも一種の添加元素を０．０１〜３０原子％含むアモルファスシリコーンカーバイド層が記載されている。
    異議申立人が提出した甲第５号証には、電子写真感光体に関し、特許請求の範囲第１項には、［ａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｎ（Ｈ・Ｘ）］感光層（ただしＸはハロゲン）が明記され、公報２頁右上欄には、炭素の比率ｘが０〜０．６、窒素のｙが０〜０．５であることが記載されている。
　　異議申立人が提出した参考資料１には、光受容部材に関し、その表面層は、シリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成され、炭素原子を７０〜９０原子％含有し（【請求項１】【請求項４】【００２２】）、窒素原子を、好適には１×１０−４〜３０原子％、最適には３×１０−４〜２０原子％添加してもよい（【００７１】）ことが記載されている。
（３）対比・判断
　　本件発明１と異議申立人が提出した甲各号証及び参考資料記載の発明とを比較すると、甲各号証及び参考資料には、本件発明の構成要件である「窒素の含有量の下限が約１原子％であり、周期律表III族元素は含まない」炭素膜について記載がない。
　　そして、甲第１号証に記載される薄膜は、ケイ素原子の組成範囲によっては本件発明の炭素とケイ素の組成範囲と重複する可能性があるとしても、窒素に関しては「Ａｒ等の希ガスや窒素、塩素等の元素が、本発明の効果を損なわない程度に混入してもよい。」（公報第４頁左欄21〜23行）と記載されているだけであって、これらの例示元素の中から窒素を積極的に添加することを示唆する記載はなく、かかる記載から本件発明１を当業者が容易に発明することができたとはいえない。
　　また、参考資料１には、炭素原子、ケイ素原子からなる非単結晶膜に約１原子％以上の窒素を含有させることが記載されているが、当該炭素膜は光受容部材であるから、周期律表第III族元素は必須の成分であり、かかる記載から本件発明１を当業者が容易に発明することができたとはいえない。
　　さらに、参考資料１記載の発明は光受容部材であって、甲第１号証記載の固体潤滑性を有する薄膜とはその用途が異なり、光受容部材の表面がクリーナーと摺動されるといっても、甲第１号証記載の発明や本件発明の高硬度の炭素膜とは必要とされる物性が異なることは明らかであるから、甲第１号証記載の発明に参考資料１記載の発明の技術を組み合わせることには無理がある。
　　したがって、本件発明は、甲各号証及び参考資料に記載された発明と認めることができないばかりでなく、これらの証拠に基づいて当業者が容易に発明をすることができたともいえない。
（４）明細書の記載不備について
　　本件特許明細書の特許請求の範囲には、本件発明の構成に欠くことができない事項のみが記載されており、異議申立人が主張する記載不備は存在しない。
５．むすび
　以上のとおりであるから、本件発明の特許は、特許異議申立の理由及び証拠によっては取り消すことはできない。
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。          　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年９月６日（２００１．９．６）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
１．特許第２８８９１１６号の特許請求の範囲の請求項１「基材上に蒸着させた非晶質硬質炭素膜であって、ケイ素及び窒素をさらに含有する非晶質硬質炭素膜。」とあるのを、特許請求の範囲の減縮及び明瞭でない記載の釈明を目的として「基材上に蒸着させた非晶質硬質炭素膜であって、ケイ素及び窒素をさらに含有し、炭素膜中のケイ素の含有量が、約１０〜３５原子％であり、炭素膜中の窒素の含有量の下限が、約１原子％であり、かつ周期律表ＩＩＩ族元素は含まない非晶質硬質炭素膜。」と訂正する。
２．特許第２８８９１１６号の特許請求の範囲の請求項３を、特許請求の範囲の減縮を目的として削除する。
３．特許第２８８９１１６号の特許請求の範囲の請求項４「炭素膜中の窒素の含有量が、約０．１〜１０原子％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の非晶質硬質炭素膜。」とあるのを、明瞭でない記載の釈明を目的として「炭素膜中の窒素の含有量の上限が、約１０原子％である請求項１〜２のいずれか１項に記載の非晶質硬質炭素膜。」と訂正する。
４．特許第２８８９１１６号の特許請求の範囲の請求項５「炭素原料、ケイ素原料及び窒素原料を、基材を設置した蒸着室内に導入し、前記基材上に、ケイ素及び窒素を含有する非晶質硬質炭素膜を蒸着する方法。」とあるのを、明瞭でない記載の釈明ないし特許請求の範囲の減縮を目的として「炭素原料としての炭化水素、ケイ素原料としてのテトラメチルシラン及び窒素原料としての窒素ガスのみを、基材を設置した蒸着室内に導入し、前記基材上に、ケイ素の含有量が、約１０〜３５原子％であり、かつ窒素の含有量の下限が、約１原子％である非晶質硬質炭素膜を蒸着させる非晶質硬質炭素膜の製造方法。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
非晶質硬質炭素膜及びその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　基材上に蒸着させた非晶質硬質炭素膜であって、ケイ素及び窒素をさらに含有し、炭素膜中のケイ素の含有量が、約１０〜３５原子％であり、炭素膜中の窒素の含有量の下限が、約１原子％であり、かつ周期律表第ＩＩＩ族元素は含まない非晶質硬質炭素膜。
　【請求項２】　炭素膜中の水素の含有量が、約０．５〜５．０×１０２２原子／ｃｍ３である請求項１記載の非晶質硬質炭素膜。
　【請求項３】　（削除）
　【請求項４】　炭素膜中の窒素の含有量の上限が、約１０原子％である請求項１〜２のいずれか１項に記載の非晶質硬質炭素膜。
　【請求項５】　炭素原料としての炭化水素、ケイ素原料としてのテトラメチルシラン及び窒素原料としての窒素ガスのみを、基材を設置した蒸着室内に導入して、前記基材上にケイ素の含有量が、約１０〜３５原子％であり、かつ窒素の含有量の下限が、約１原子％である非晶質硬質炭素膜を蒸着させる非晶質硬質炭素膜の製造方法。
　【請求項６】　摺動部分を有する機械部品であって、少なくとも前記摺動部分を請求項１記載の非晶質硬質炭素膜で被覆した機械部品。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、非晶質硬質炭素膜及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、基体との密着性に優れ、かつ耐摩耗性と摺動特性（摩擦係数）のような潤滑特性が特に改善された非晶質硬質炭素膜及びその製造方法に関する。さらに本発明は、摺動部分を非晶質硬質炭素膜で被覆した機械部品に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　プラズマやイオンビームを用いたＣＶＤ等の蒸着法により形成される非晶質硬質炭素膜は、高い硬度（ビッカース硬度が約２０００〜５０００）を有することから、硬質被覆材として注目されている。非晶質硬質炭素膜は、アモルファスカーボン膜、ダイヤモンド様炭素膜、ｉ−カーボン膜、ａ−Ｃ：Ｈ膜等とも呼ばれ、アモルファス状のカーボンが主体である、高硬度の炭素膜である。
　【０００３】
　ところが、非晶質硬質炭素膜は、基材の種類によっては基材との密着性が悪い場合がある。そこで、種々の改良法が提案されている。例えば、特開昭５８−１２６９７２号には、基材と非晶質硬質炭素膜との間に中間層を設けることで、密着性を改良することが開示されている。しかるに、中間層の形成は、成膜方法を煩雑化するという問題がある。また、特開平４−３００２８７号には、非晶質硬質炭素膜中の水素濃度を制御することにより、密着性の向上を図る方法が開示されている。しかるに、この方法により得られた炭素膜でも、機械部品の被覆材として使用した場合には、基材との密着性が不十分であった。
　【０００４】
　それに対して、特開昭６２−１５７６０２号には、ケイ素等の金属元素を含有する非晶質炭素膜が開示されている。この非晶質炭素膜は、機械部品の被覆材として十分な特性を有するものであった。即ち、ケイ素を含有することにより、摩擦係数が減少して、その結果、摺動特性が向上した。しかし、一方で、膜の耐摩耗性が低下して摩耗量が増大し、長期間摩耗に曝される機械部品の被覆材としては不適当であった。そこで、耐摩耗性を向上させるために、例えば原料組成を変化させて膜中のケイ素含有量を表面に向かって徐々に減少させる等の方法により、表面層をケイ素を含まない非晶質炭素膜とすることが考えられる。しかるに、そのような操作は成膜方法を煩雑化することになり、また、膜の内部応力を増加させて密着性を低下させる原因にもなる。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　そこで、本発明の目的は、基材との密着性に優れ、かつ耐摩擦性と摺動特性（摩擦係数）のような潤滑特性が特に改善された非晶質硬質炭素膜を提供することにある。
　【０００６】
　さらに本発明の目的は、前記非晶質硬質炭素膜の製造方法を提供することにある。
　【０００７】
　また、本発明の別の目的は、基材との密着性に優れ、かつ耐摩擦性と摺動特性（摩擦係数）のような潤滑特性が特に改善された非晶質硬質炭素膜で摺動部分を被覆した機械部品を提供することにある。
　【０００８】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、基材上に蒸着させた非晶質硬質炭素膜であって、ケイ素及び窒素をさらに含有する非晶質硬質炭素膜に関する。
　【０００９】
　さらに本発明は、炭素原料、ケイ素原料及び窒素原料を、基材を設置した蒸着室内に導入して、前記基材上にケイ素及び窒素を含有する非晶質硬質炭素膜を蒸着させる方法に関する。
　【００１０】
　また、本発明は、摺動部分を有する機械部品であって、少なくとも前記摺動部分を前記の非晶質硬質炭素膜で被覆した機械部品に関する。
　【００１１】
　以下本発明について説明する。
　非晶質硬質炭素膜は、一般に、炭素及び水素を含む。それ故、非晶質硬質炭素膜は、ａ（アモルファス）−Ｃ（カーボン）：Ｈ（水素）膜とも呼ばれる。それに対して、本発明の非晶質硬質炭素膜は、炭素及び水素に加えてケイ素及び窒素を含有する。炭素膜が、非晶質の炭素膜であることは、ラマン分光光度計による測定又はＸ線回折試験等の結果から判定できる。また、本発明の非晶質硬質炭素膜は、ビッカース硬度が約２０００〜５０００の高硬度を有するものである。
　【００１２】
　炭素膜中の水素の含有量は、製造原料の種類や蒸着条件（高周波投入電力、反応圧力等）等によって異なるが、例えば、約０．５〜５．０×１０２２原子／ｃｍ３である。この範囲であれば、基材との密着性も良好である。炭素膜中のケイ素の含有量及び窒素の含有量は、良好な密着性と耐磨耗性とを得るという観点から決められる。このような観点から、炭素膜中のケイ素の含有量は、下限が約１０原子％、好ましくは約１５原子％、上限は約３５原子％、好ましくは約２５原子％とすることが適当である。また、炭素膜中の窒素の含有量は、下限が約０．１原子％、好ましくは約１原子％、上限は約１０原子％、好ましくは約５原子％とすることが適当である。
　【００１３】
　前記本発明の非晶質硬質炭素膜は、炭素原料、ケイ素原料及び窒素原料を、基材を設置した蒸着室内に導入して、前記基材上にケイ素及び窒素を含有する非晶質硬質炭素膜を蒸着させることで作製することができる。
　【００１４】
　炭素原料としては、例えば炭化水素を挙げることができ、炭化水素としてはメタン、アセチレン、エチレン等を例示できる。特に好ましい炭素原料はメタンである。ケイ素原料としては、例えば有機ケイ素化合物を挙げることができ、有機ケイ素化合物としては、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｆ２等を例示できる。特に好ましいケイ素原料は、毒性及び腐食性が低くかつ操作性が良好であるという観点から、テトラメチルシランである。窒素原料としては、例えば窒素（Ｎ２）及び窒素含有化合物を挙げることができ、窒素含有化合物としてはアンモニア、アミン等を例示できる。
　【００１５】
　ケイ素原料、炭素原料及び及び窒素原料は、一般にガス状のものを、蒸着室に導入する。従って、常温で液体のものは、適当なキャリアーガスを用いて蒸着室に導入する。例えば、ケイ素原料であるテトラメチルシラン（ＴＭＳ）は、沸点が２６℃である。そのため、例えば、蒸気圧を一定に保ために、一定温度に維持したテトラメチルシランに、キャリアーガスとして、例えば窒素原料である窒素ガスを導入し、得られるテトラメチルシランと窒素の混合ガスを蒸着室に導入することができる。また、上記原料を蒸着室内に導入するに際して、キャリアガスとしてヘリウムやアルゴン等の不活性ガスを用いることもできる。また、原料化合物のガスと不活性ガスとの混合物をキャリアガスとして用いこともできる。
　【００１６】
　ケイ素原料、炭素原料及び及び窒素原料の比率は、Ｃ：Ｓｉ：Ｎのモル（原子）比が５：０．０５〜１．０：０．４〜４．０の範囲になるようにすることが、所望の組成の非晶質硬質炭素膜を形成するという観点から適当である。特に、炭素原料としてメタンを用い、ケイ素原料としてテトラメチルシランを用い、かつ窒素原料として窒素を用いる場合、メタンとテトラメチルシランと窒素とのモル比は、５：０．１〜１．０：０．２〜２．０の範囲になるようにすることが、所望の組成の非晶質硬質炭素膜を形成するという観点から適当である。
　【００１７】
　本発明の非晶質硬質炭素膜は、基材を設置した蒸着室内に前記原料を導入して、前記基材上に蒸着させる。蒸着方法には特に限定はなく、常法により行うことができる。例えば、プラズマ（例えば、高周波ＣＶＤ法、ＥＣＲ−ＣＶＤ法、スパッタリング法（ＰＶＤ））又はイオンビーム（例えば、イオンプレーティング法（ＰＶＤ））を用いた蒸着方法を適宜用いることができる。
　【００１８】
　本発明において基材としては、鉄合金及びアルミニウム系合金製の機械部品等を例示できる。但し、これらに限定されるものではなく、本発明の非晶質硬質炭素膜の特性を利用し得るあらゆる物品を基材とすることができる。尚、鉄合金としては、例えば高速度工具鋼、軸受鋼等を挙げることができる。また、アルミニウム系合金としては、４０００系、６０００系等のアルミニウム系合金及びＡＤＣ１０、ＡＤＣ１２、Ａ３９０、ＡＳＣＭ等の高シリコン含有アルミニウム合金等を挙げることができる。
　【００１９】
　特に、本発明では、摺動部分を有する機械部品であって、少なくとも前記摺動部分を前記非晶質硬質炭素膜で被覆した機械部品を提供できる。機械部品としては、摺動部分を有するものであれば、特に制限はない。摺動部分を有する機械部品としては、例えば、コンプレッサや燃料噴射ポンプ等の摺動部品を挙げることができる。
　【００２０】
　本発明の非晶質硬質炭素膜の膜厚は、蒸着条件を調整することにより適宜変化させることができる。また、必要とされる膜厚は、本発明の非晶質硬質炭素膜の用途により異なり、特に制限はない。但し、約０．１〜３０μｍの範囲であることが、良好な密着性と耐磨耗性を得るという観点から好ましい。
　【００２１】
　【発明の効果】
　本発明の非晶質硬質炭素膜は、基材との密着性に優れかつ摩耗量が、従来の炭素膜の約半分であり、かつ摩擦係数も低く、かつ摩擦係数の変動も少ない安定した摺動特性を示す。さらに、本発明の方法は、簡便であり、上記非晶質硬質炭素膜を容易に製造することができる。加えて、本発明によれば、摺動部分を有する鉄合金又はアルミニウム系合金製の機械部品であって、前記のような優れた特性を有する非晶質硬質炭素膜で記摺動部分を被覆した機械部品を提供できる。
　【００２２】
　【実施例】
　以下、本発明を実施例によりさらに説明する。
　【００２３】
　実施例１
　図１に示す平行平板型ＲＦプラズマＣＶＤ法によって、原料ガスとしてメタン、及び０℃に保ったＴＭＳを窒素ガスでバブリングすることにより得られるＴＭＳと窒素の混合ガスを、プラズマ中に導入した。基材としては高速度工具鋼（ＳＫＨ５１）を用いた。メタン流量は５ｓｃｃｍ、窒素流量は１ｓｃｃｍ、反応圧力は８Ｐａ、投入電力は１００Ｗとした。この条件で、非晶質硬質炭素膜を形成した。成膜速度は５．５４μｍ／ｈｒであった。この条件で、９０分間成膜を行い、膜厚８．３１μｍの炭素膜を得た。
　【００２４】
　この炭素膜をラマン分光光度計によりスペクトルを測定した。結果を図２に示す。この結果から、得られた炭素膜は非晶質炭素膜であることが判明した。また、この炭素膜のビッカース硬度は２７００であった。よって、得られた炭素膜は、非晶質硬質炭素膜であることが判明した。さらに、非晶質硬質炭素膜中の水素含有量は、ＦＴ−ＩＲによって定量した結果、１×１０２２原子／ｃｍ３であった。非晶質硬質炭素膜中のケイ素含有量は、オージェ分光分析法によって定量した結果、２０原子％であった。また、得られた非晶質硬質炭素膜中の窒素の含有量は、Ｘ線光電子分光分析法（ＥＳＣＡ）によって定量した結果、５．０原子％であった。
　【００２５】
　比較例１
　実施例１においてＴＭＳのプラズマ中への導入を窒素ガスの代わりにヘリウムガスを用いて行った他は、実施例１と同様に操作して、膜厚８μｍの炭素膜を得た。この炭素膜をラマン分光により分析した結果、非晶質炭素膜であった。また、この炭素膜のビッカース硬度は２５００であった。よって、得られた炭素膜は、非晶質硬質炭素膜であることが判明した。さらに、非晶質硬質炭素膜中の水素含有量は、ＦＴ−ＩＲによって定量した結果、１×１０２２原子／ｃｍ３であった。この非晶質硬質炭素膜中のケイ素含有量は、オージェ分光分析法によって定量した結果、２１原子％であった。また、得られた非晶質硬質炭素膜中には、オージェ分光分析法による分析の結果、窒素は存在しなかった。
　【００２６】
　比較例２
　実施例１においてＴＭＳをプラズマ中に導入せず、かつ基材として高シリコンアルミニウム合金を用いた他は、実施例１と同様に操作して、膜厚２μｍ及び０．５μｍの炭素膜を得た。これらの炭素膜をラマン分光により分析した結果、非晶質炭素膜であった。また、これらの炭素膜のビッカース硬度は約３０００であった。よって、得られた炭素膜は、いずれも、非晶質硬質炭素膜であることが判明した。さらに、非晶質硬質炭素膜中の水素含有量は、ＦＴ−ＩＲによって定量した結果、１．２×１０２２原子／ｃｍ３であった。さらに、ＦＴ−ＩＲによってこの非晶質硬質炭素膜を分析した結果、ケイ素は含まれていなかった。また、得られた非晶質硬質炭素膜中には、ＥＰＭＡ及びＦＴ−ＩＲによって確認した結果、窒素は存在しなかった。
　【００２７】
　試験例１（摩耗特性）
　実施例１で得られた非晶質硬質炭素膜の摩耗特性について、比較例１の非晶質硬質炭素膜と比較して検討した。
　【００２８】
　図３に摩耗試験結果を示す。摩耗試験は、ボールオンディスク摩耗試験機を用い、相手材には６ｍｍφＳＵＪ２ボールを用い、荷重５Ｎ、摺動速度６０ｍｍ／ｓｅｃ、摺動距離２００ｍ、大気中（ＲＨ〜５０％）、無潤滑の条件で行った。その結果、実施例１の炭素膜は、比較例１の炭素膜に比べて、摩擦係数が約０．０２減少した。さらに、実施例１の炭素膜は、摩擦係数の変動も少なく、摺動特性にも優れていることが分かる。
　【００２９】
　さらに、図４には、摩耗試験後の、実施例１及び比較例１の各炭素膜表面の摩耗痕の断面プロファイルをそれぞれ示す。その結果、比較例１の炭素膜表面の摩耗痕は、約０．５μｍであるのに対して、実施例１の炭素膜表面の摩耗痕は、約０．３μｍであり、本発明の非晶質硬質炭素膜は摩耗特性に優れていることが分かる。
　【００３０】
　試験例２（密着性）
　さらに、実施例１で得られた非晶質硬質炭素膜の密着性について、比較例２の非晶質硬質炭素膜と比較して検討した。
　【００３１】
　比較例２の膜厚２μｍの非晶質硬質炭素膜は、基材として高シリコンアルミニウム合金を用いたにもかかわらず、成膜時に剥離を起こしており、明らかに密着性に劣るものであった。また、比較例２の膜厚０．５μｍの非晶質硬質炭素膜は、成膜時に剥離を起こすことはなかった。しかし、高圧雰囲気摩耗試験機により、ＨＦＣ−１３４ａ＋ＰＡＧオイル中で摩耗試験を行ったところ、面圧の低い段階（５ＭＰａ程度）で焼付きを起こしてしまい、密着性に劣るものであった。
　【００３２】
　一方、本発明の非晶質硬質炭素膜は、上記と同様に高圧雰囲気摩耗試験機で高面圧（４０ＭＰａ程度）まで焼付きを起こさず、剥離や焼付きを起こすことがなく、密着性に優れたものであった。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　実施例１で用いた平行平板型ＲＦプラズマＣＶＤ法の装置の概略説明図である。
　【図２】
　実施例１の非晶質硬質炭素膜についてのラマン分光光度計により測定したスペクトルを示す。
　【図３】
　実施例１及び比較例１の各非晶質硬質炭素膜についての摩耗試験結果を示す。
　【図４】
　摩耗試験後の実施例１及び比較例１の各非晶質硬質炭素膜表面の摩耗痕の断面プロファイルを示す。