(57)【要約】本発明は非晶質水添炭素膜を付着させる改良方法、より具体的には、低温で低電力で低真空度の改良陰極スパッタリング方法に関する。本発明は、また、前記方法を用いて生じさせた膜、そして非晶質水添炭素被膜を含有させた品物にも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質水添炭素膜を付着させる方法であって、
−  前記膜を付着させようとする表面を有する基質と１番目の電極の間の接触を促進させ、
−  前記１番目の電極と２番目の炭素質電極が入っている環境に真空を前記１番目と２番目の電極の間にプラズマが発生するに充分な度合でかけるが、前記真空をかける時に非晶質水添炭素膜前駆体の少なくとも１種を既に存在させておくか或は後でそれを前記環境に与え、
−  前記１番目の電極と前記２番目の炭素質電極の間に前記炭素質電極の表面１平方センチメートル当たり約０．０１ワットに等しいか或はそれ以上のＤＣおよび／または無線周波数放電を充分な時間与える、
段階を含んで成ることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記非晶質水添炭素膜の前駆体が構造の中にＣ−Ｈ結合を有しそして／またはこの方法の条件下で単独または他の前駆体との組み合わせのいずれかでＣＨ３ラジカルを発生し得る物質であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記非晶質水添炭素膜の前駆体を炭化水素、アセトン、アルコールおよびフレオンの中から選択することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記非晶質水添炭素膜の前駆体がメタン、アセチレン、フルオロメタンおよびトリフルオロメタンの中の１種以上であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記非晶質水添炭素膜の前駆体がメタンであり、これを単独で用いることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記非晶質水添炭素膜の前駆体への１種以上の添加剤を追加的に用いることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記添加剤を窒素、フッ素、ホウ素、アルゴン、酸素およびケイ素の中から選択することを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記炭素質電極が構造の中に炭素結合のみを有する炭素および／または炭化水素および／または炭素−ケイ素または炭素−窒素化合物で主に構成されている電極であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記炭素質電極が高純度の炭素、特に純度が９９．５％を超える炭素で作られていることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記１番目の電極と前記２番目の炭素質電極の間にかける前記ＤＣおよび／または無線周波数電力レベルを約０．１ワット／ｃｍ２から１ワット／ｃｍ２の範囲にすることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記１番目の電極と前記２番目の電極の間の距離を約４０ｍｍから約１００ｍｍの範囲にすることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記真空が約１ｘ１０−１トールに等しいか或はそれ以下の圧力に相当することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記真空が約１ｘ１０−４トールから１ｘ１０−１トールの範囲の圧力に相当することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記１番目の電極の温度を約−２０℃から２００℃の範囲にすることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記１番目の電極の温度を室温から約１００℃の範囲にすることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
非晶質水添炭素膜を付着させる過程中に用いる温度を経時的に変化させることを特徴とする請求項１、１４または１５のいずれか記載の方法。
【請求項１７】
前記１番目の電極および／または前記２番目の電極を冷凍することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記炭素質電極に与える形態が前記非晶質水添炭素膜で被覆すべき品物の内側および／または外側表面の微細構成に完全にまたは部分的に従う形態であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記炭素質電極に機械加工、焼結または押出し加工を受けさせることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２０】
非晶質水添炭素膜であって、請求項１〜１９のいずれか１項記載の付着方法を用いて製造されたものであることを特徴とする非晶質水添炭素膜。
【請求項２１】
約１ｃｍ２から２０ｍ２の範囲の表面を与えることを特徴とする請求項２０記載の膜。
【請求項２２】
厚みが約１０ナノメートルから約８ミクロメートルの範囲であることを特徴とする請求項２０記載の膜。
【請求項２３】
ガラス、ケイ素、窒化ケイ素、鋼、鉄、非鉄金属、熱可塑性重合体、熱硬化性重合体、弾性重合体、木、結晶、鉱物または有機材料の上に付着していることを特徴とする請求項２０記載の膜。
【請求項２４】
非晶質水添炭素膜で被覆されている品物であって、前記膜を請求項１から１８のいずれか１項記載の方法に従って外側および／または内側表面の一部または全部に付着させたものであることを特徴とする品物。
【請求項２５】
三次元物体であることを特徴とする請求項２４記載の品物。
【請求項２６】
フィラメント、繊維、織または不織材料であることを特徴とする請求項２４記載の品物。
【請求項２７】
表面が下記の材料：ガラス、ケイ素、窒化ケイ素、鋼、鉄、非鉄金属、熱可塑性重合体、熱硬化性重合体、弾性重合体、木、結晶、鉱物または有機材料の１種以上で作られていることを特徴とする請求項２４記載の品物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非晶質水添炭素膜（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ  ｃａｒｂｏｎ  ｆｉｌｍｓ）を付着させる改良方法、より具体的には低温で低電力で低真空度の改良方法に関する。本発明は、また、前記方法を用いて生じさせた膜、そして非晶質水添炭素膜被覆を含有させた品物に関する。
【背景技術】
【０００２】
非晶質水添炭素膜［またＤＬＣ（「ダイアモンド様炭素」）、ａ−Ｃ：Ｈまたはまたａ：Ｃ−Ｈとしても知られる］は文献で良く知られている。それらはｓｐ３型の四面体形状炭素−炭素結合および／またはｓｐ２型の平面結合を含有し得る局所的原子配列を有する小さい結晶で構成されている膜であるが、しかしながら、その結晶の大きさはＸ線回折分析で非晶質材料であると示されるほど小さい。そのような非晶質水添炭素膜の品質にとってｓｐ３：ｓｐ２の間の混成の比率が重要な要因である。
【０００３】
ＤＬＣ膜は幅広い範囲の品質（例えばとりわけ高い硬度、低い摩擦係数、高い化学的不活性、良好な光透過性、高い熱伝導率、低い誘電率）を示し、機械、化学、物理、電子工学、光学などの分野の用途で用いるに有用であることが知られている。文献に示されているそのような認識の代表的な参照は非特許文献１である。
【０００４】
ＤＬＣ膜の製造方法はまた最新技術、例えば
−  化学蒸着（またＣＶＤとしても知られる）、別法としてＤＣもしくは無線周波数のプラズマを補助として用いた化学蒸着（またＰＥＣＶＤとしても知られる）；
−  陰極スパッタリング（ｃａｔｈｏｄｉｃ  ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）［この場合、気体状プラズマ系の中の電気放電によってイオンを生じさせるが、そのイオンは、標的から原子を取り出し得るか、或は水添された炭素層（これもまた標的から取り出される）を形成することを通して反応する可能性があり、次に、その取り出された原子が基質に付着するか、別法として、前記原子と化学的に反応する気体の存在下で付着する（この場合、反応性陰極スパッタリングと呼ばれる）］；
−  イオンビーム蒸着（ｉｏｎ  ｂｅａｍ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）；
−  電子ビーム蒸着；
−  レーザー剥離（ｌａｅｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ）、
でも知られている。
【０００５】
本発明は、請求された方法に関し、反応性陰極スパッタリング技術に関する。
【非特許文献１】Ａｌｌａｎ  Ｈ．Ｌｅｔｔｉｎｇｔｏｎの論文「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍｓ」（Ｃａｒｂｏｎ  Ｖｏｌ．３６、Ｎｏ．５−６、５５５−５６０頁、１９９８、Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在知られているＤＬＣ膜製造方法は、それを大規模に用いた時に否定的な影響が生じる言った制限を有する。そのような方法は一般に下記が要求される：
−  高い度合の真空度、典型的には約１０−６トールの真空度；
−  高い電力、典型的に電極の所で１ｃｍ２当たり４０−２００ワットの範囲で変化；
−  高温、典型的には２００℃を超える温度の使用。
【０００７】
高い真空度と高い電力または高い温度を用いると、高純度の成分が必要であること以外に、そのような条件に適した高性能の装置が必要になることで、そのような工程は高価でありかつ厳しい制御を受ける。しかしながら、あらゆる制限的な面が存在するにも拘らず、ＤＬＣ膜を有効に付着させることができるのは小さな表面積の通常は平らな面のみであり、１００ｃｍ２より大きな表面積はほとんど不可能である。また、高温に対する耐性が低い基質、例えば光学分野に通常の有機重合体などにＤＬＣ膜を蒸着させる工程はそのように温度が高いことから妨げられていることも注目すべきである。
【０００８】
本発明は、現在知られているより低い温度、真空度および電力要求度を用いて非晶質水添炭素膜（ｃａｒｂｏｎ  ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ  ｆｉｌｍｓ）を大きな領域に付着させるに適するように改良した反応性陰極スパッタリング方法を用いることで、従来技術で認められている問題に対する改良を与えるものである。
【０００９】
本発明の利点の１つは、用いる条件が追加的装置を要求することも現在用いられている装置に適合しない条件を要求することもないことから、既に存在する産業的陰極スパッタリング方法に調和する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
理解を容易にする目的で、本明細書で用いる如き用語「基質」は、明確にではなく、品物（ａｒｔｉｃｌｅｓ）、デバイス（ｄｅｖｉｃｅｓ）または製品（ｐｒｏｄｕｃｔｓ）、ならびにそれらの断片または部分（表面を包含）を指す。
【００１１】
より具体的には、本発明は、非晶質水添炭素膜を付着させる方法に関し、この方法は、下記の段階：
−  （ａ）１番目の電極と（ｂ）基質（これの表面に前記膜を付着させる）の間の接触を促進させ（ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ）、
−  前記１番目の電極と２番目の炭素質電極が入っている環境に真空（この真空度は前記１番目と２番目の電極の間にプラズマが発生するに充分な度合である）をかけ［非晶質水添炭素膜の前駆体の少なくとも１種を既に存在させておくか或は後でそれを前記環境に与え］、
−  前記１番目の電極と前記２番目の炭素質電極の間に前記炭素質電極の表面１平方センチメートル当たり約０．０１ワットに等しいか或はそれ以上のＤＣおよび／または無線周波数放電を充分な時間与える、
段階を含んで成ることを特徴とする。
【００１２】
本発明の範囲を限定するものでないが、本発明の工程中に起こる現象は、プラズマが発生することを考慮すると、炭素質材料の電極に到達するイオンが発生して前記イオンが原子、分子またはより大きなフラグメント（ｆｒａｇｍｅｎｔ）さえ取り除くか或は放出させて電極と電極の間の空間部に至らせることを促進し、それらが前記膜の前駆体の原子／分子と衝突してＣＨ３ラジカルを発生させ、それが次に前記１番目の電極と接触している前記基質表面の上に膜として付着する現象であると考えている。
【００１３】
本明細書で用いる如き非晶質水添炭素膜の前駆体は、構造の中にＣ−Ｈ結合を有しそして／または本発明の条件下で単独または他の前駆体との組み合わせでＣＨ３ラジカルを発生し得る固体状、液状または気体状物質のいずれかである。非晶質水添炭素膜の前駆体の適切な例は炭化水素、アセトン、アルコールおよびフレオン（ｆｒｅｏｎｓ）である。特にメタン、アセチレン、フルオロメタンおよびトリフルオロメタンを包含する群の１種以上の成分を用い、より特別に用いる前駆体はメタン単独である。本発明の方法は、陰極スパッタリング方法を用いてＤＬＣ膜を生じさせる時に用いられることが知られている１種以上の添加剤、例えば得られた膜の電気／電子的品質を向上させる窒素、フッ素またはホウ素、機械的特性を向上させるアルゴン、膜の硬度および化学的不活性さを向上させる酸素、化学的不活性さを向上させるケイ素などを炭素膜の前駆体１種または２種以上と一緒に用いることを排除するものでない。
【００１４】
本明細書で用いる如き「炭素質電極」は、構造の中に炭素結合を有する炭素および／または炭化水素（Ｃ−Ｈ）および／または炭素−ケイ素または炭素−窒素化合物で主に構成されている電極のいずれかを指し、高純度のグラファイト、特に純度が９９．０％以上、例えば９９．９％のグラファイトが適切である。本分野の技術者が認識するであろうように、炭素質電極の純度は得られる非晶質水添炭素膜の品質に影響を与える。例えば電気用途では炭素の純度が高ければ高いほど適切であり、その度合は光学用途で要求される度合よりも高い。温度は非晶質水添炭素膜を付着させている過程中一定であってもよいが、望まれるならば、変えることも可能である。本発明の方法で用いる温度を従来技術のそれに比較して非常に低くする場合には、炭素膜を付着させる基質と接触している１番目の電極および炭素質電極の両方に冷却装置を用いることを排除するものでない、即ちＤＬＣ膜を幅広い範囲の材料に付着させる目的で本方法を用いることを可能にするものを排除するものでない。
【００１５】
本発明の方法の大きな利点の１つは、温度、電力および真空条件が従来技術で見られるそれらに比べて苛酷ではないにも拘らず非晶質水添炭素膜を大きな面積の表面に付着させることができる、即ち以前には全く開示されていなかった様式で付着させることができる点にある。炭素膜を付着させることができる面積の範囲には制限がなく、詳細には、本発明の方法を用いると、１平方センチメートルから２０平方メートルの範囲の面積に付着させることが可能になるが、但し装置の寸法および操作特性がそれを可能にすることを条件とする。
【００１６】
本発明の特別な態様では、１回に１つの表面ではなく、非晶質水添炭素膜の付着を目的物（ｏｂｊｅｃｔｓ）全体に対して単一操作で達成することができる。これは、炭素質材料で出来ている電極の形状が炭素膜で覆うべき品物［この品物と前記１番目の電極を前記品物の表面と前記炭素質電極の表面の間の距離が前記品物の範囲全体（ｗｈｏｌｅ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）に亘って実質的に一定であるように接触させておく］の外側表面［および／または内側表面（もしあれば）］の微細構成（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）の形態に従うようにすることで可能である。例えば、平らな表面に続いて湾曲した表面を有していて均一な厚みの膜が要求される品物の場合、前記品物の真っすぐまたは湾曲した表面の如何なる地点も前記炭素質電極からの距離が選択した同じ一定の距離になるように、前記品物の湾曲した表面とは反対向きの凹面である湾曲した表面が平らな表面の後に存在する対応する炭素質電極を用いる。炭素質電極、典型的にはグラファイト電極を用いる本発明の方法の特徴は、炭素膜を三次元物体に付着させる安価な方法を形作る点にある、と言うのは、それは従来技術の他の方法のそれに比べて容易に適合する（ｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅ）材料であるからである［機械加工、焼結、押出し加工、または他の適切な任意の適合方法（ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）によって］。
【００１７】
本発明の方法で生じさせる非晶質水添炭素膜の厚みはまた時間の関数でもある。例えば、約１０ナノメートルの非常に薄い癒着膜（ｃｏａｌｅｓｃｅｄ  ｆｉｌｍｓ）から８μｍの桁の厚いと考えられる膜に及ぶ膜を得ることができる。本発明は、非晶質水添炭素膜の厚みをこれの範囲（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）に沿って変えることも可能である。
【００１８】
本発明は、如何なる性質の繊維にも非晶質水添炭素膜を付着させる方法を包含し、そのような繊維には、光学用繊維、織物用繊維、高性能繊維、例えばアラミドなど、またはいかなる他の繊維も含まれる。本発明の方法を、また、ＤＬＣ膜を織物および不織物である品物、例えば紙などに付着させる時にも用いる。
【００１９】
具体的には、光学分野の場合、本発明を用いて、有利には、非晶質水添炭素膜で被覆されたいろいろな基質、例えばポリカーボネートまたは他の有機重合体［今までは、このような重合体は高温で劣化を起こすことを考慮して耐久性が低いと考えられており、かつこれの表面にそのような膜を付着させるのは困難であると考えられていた］ばかりでなくまた光学用基質（ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ）自身も提供することができ、その場合、その膜自身も、光学構成要素、例えばレンズ、プリズムなどの機能を果たす構成要素であり得る。
【００２０】
この上に既に述べたように、本発明の方法は反応性陰極スパッタリング方法で現在利用されている装置および資源に調和する。このように、標準的な方法を本発明と一緒に完全に用いることができる。例えば、本発明のＤＬＣ膜をレンズに付着させようとする時、最終的に本発明の膜付着手順を実施する目的でレンズを前以て洗浄しておく必要があるが、そのような洗浄を通常通りに化学的（例えば、有機溶媒、例えばイソプロパノール、アセトンなどを用いるか、或はミクロエレクトロニクスで通常用いられる酸および塩基を用いてそれを洗浄することなど）または物理的（例えば、グラファイト電極を用いないアルゴンプラズマスパッタリング）に実施する。
【００２１】
本発明の方法に従って非晶質水添炭素膜を付着させることができる材料の種類には制限がなく、下記を単なる例として挙げることができる：ガラス、ケイ素、窒化ケイ素、鋼、鉄、非鉄金属、熱硬化性および熱可塑性重合体、弾性重合体、木、結晶、鉱物、有機材料など。それに相当して用途もまた幅広く多様であり、我々はとりわけ下記を挙げるが、決して限定するものでない：紫外、赤外または他の特定の波長の放射線を濾波；基質（例えば鋼）と別の基質（例えばプラスチック）の接着を向上させる目的で前記基質に前以て付着させておく層；光学構成要素、重合体が基になった光学ミクロデバイス（ｍｉｃｒｏｄｅｖｉｃｅｓ）製造用保護被覆、例えば相回折格子、ホログラム、回折光学要素上の活性光学材料などの保護被膜、構成要素部分（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｐａｒｔｓ）間の摩擦を低くすることと生適合性、特に血液適合性の両方を一般目的とする人工器官および外科装置の被膜、化学的および機械的攻撃性環境にさらされる機械または電子構成要素が摩滅に対して示す耐性をより高くすること；燃料電池型の単向性電気化学方法で用いられるイオン性膜および電極、水の浸透を予防する木被膜、機械的構成要素の間の摩擦の軽減など。
【００２２】
本発明は、別法として、本発明の方法に従って付着させた非晶質水添炭素膜に関する。
【００２３】
本発明は、更に別の態様において、本発明の方法に従って付着させた非晶質水添炭素膜で覆われている品物、製品、基質、物体および表面に関する。
【実施例】
【００２４】
本発明の実施例を以下に示すが、これは本明細書に記載した情報から本分野の技術者が容易に気づくであろういくつかの可能な代替の中の特別な態様のみであることは充分に理解されるであろう。本実施例は本発明の範囲を限定するものでなく、本発明の範囲は本明細書に添付する請求の範囲で決定される。
（ＤＬＣ膜をポリカーボネート表面に付着）
以下に示す段階に従って、自動車ヘッドライト用のポリカーボネート製レンズの表面に面積が約１３４ｃｍ２の非晶質水添炭素膜を付着させる：
−  イソプロピルアルコールに浸漬することによる洗浄を１５分間行った後、窒素ジェット（ｎｉｔｒｏｇｅｎ  ｊｅｔ）による乾燥を行い、
−  その奇麗にしたレンズを蒸着室（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｃｈａｍｂｅｒ）の中にそれが１番目の電極と接触するように置き、
−  前記蒸着室に真空を８ｘ１０−４トールになるまでかけ、
−  純度が９９．８％のメタンを５ｘ１０−３トールの圧力に到達するまで注入し、
−  １３．５６ＭＨｚで１５０Ｗの無線周波数発生装置を用いてプラズマを発生させ、
−  蒸着を３０分間起こさせることで、厚みが約１μｍの非晶質水添炭素を得、
−  前記蒸着室に真空を８ｘ１０−６トールになるまでかけ、
−  純度が９９．６％の窒素を用いて前記装置の排気を大気圧に到達するまで行い、
−  サンプルを反応槽から取り出す。
【００２５】
そのような被覆を受けさせたポリカーボネートが摩滅に対して示す耐性は未被覆ポリカーボネートのそれに比べて高いことが分かった。前記サンプルに引っ掻き試験をＰｏｈｌｍａｎｎ，Ｋ．；Ｂｈｕｓｈａｎ，Ｂ．；Ｋａｒｌ−Ｈｅｉｎｚ，Ｇ．Ｚ．；「Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｎ  ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｓｃｒａｔｃｈｉｎｇ  ｏｆ  ｓｉｎｇｌｅ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｃａｒｂｉｄｅ  ｏｎ  ｍｉｃｒｏ  ｓｃａｌｅ」（Ｗｅａｒ  ｎ°２３７、１１６−１２８頁、２０００に公開）に従って受けさせることで、通常のポリカーボネートにダイアモンド針が貫入する距離は４０μｍであったが、本発明に従う被覆を受けさせたポリカーボネートでは１６μｍにまで低下したことを確かめた。
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月20日(2005.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質水添炭素膜を付着させる方法であって、
−  前記膜を付着させようとする表面を有する基質と１番目の電極の間の接触を促進させ、
−  前記１番目の電極と２番目の炭素質電極が入っている環境に真空を前記１番目と２番目の電極の間にプラズマが発生するに充分な度合でかけるが、前記真空をかける時に非晶質水添炭素膜前駆体の少なくとも１種を既に存在させておくか或は後でそれを前記環境に与え、
−  前記１番目の電極と前記２番目の炭素質電極の間に前記炭素質電極の表面１平方センチメートル当たり約０．０１ワットに等しいか或はそれ以上のＤＣおよび／または無線周波数放電を充分な時間与える、
段階を含んで成ることを特徴とする方法。
【請求項２】
非晶質水添炭素膜であって、請求項１記載の付着方法を用いて製造されたものであることを特徴とする非晶質水添炭素膜。
【請求項３】
非晶質水添炭素膜で被覆されている品物であって、前記膜を請求項１記載の方法に従って外側および／または内側表面の一部または全部に付着させたものであることを特徴とする品物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
そのような被覆を受けさせたポリカーボネートが摩滅に対して示す耐性は未被覆ポリカーボネートのそれに比べて高いことが分かった。前記サンプルに引っ掻き試験をＰｏｈｌｍａｎｎ，Ｋ．；Ｂｈｕｓｈａｎ，Ｂ．；Ｋａｒｌ−Ｈｅｉｎｚ，Ｇ．Ｚ．；「Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｎ  ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｓｃｒａｔｃｈｉｎｇ  ｏｆ  ｓｉｎｇｌｅ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｓｉｌｉｃｏｎｅ  ｃａｒｂｉｄｅ  ｏｎ  ｍｉｃｒｏ  ｓｃａｌｅ」（Ｗｅａｒ  ｎ°２３７、１１６−１２８頁、２０００に公開）に従って受けさせることで、通常のポリカーボネートにダイアモンド針が貫入する距離は４０μｍであったが、本発明に従う被覆を受けさせたポリカーボネートでは１６μｍにまで低下したことを確かめた。
本発明の好適な実施の態様は次のとおりである。
１．非晶質水添炭素膜を付着させる方法であって、
−  前記膜を付着させようとする表面を有する基質と１番目の電極の間の接触を促進させ、
−  前記１番目の電極と２番目の炭素質電極が入っている環境に真空を前記１番目と２番目の電極の間にプラズマが発生するに充分な度合でかけるが、前記真空をかける時に非晶質水添炭素膜前駆体の少なくとも１種を既に存在させておくか或は後でそれを前記環境に与え、
−  前記１番目の電極と前記２番目の炭素質電極の間に前記炭素質電極の表面１平方センチメートル当たり約０．０１ワットに等しいか或はそれ以上のＤＣおよび／または無線周波数放電を充分な時間与える、
段階を含んで成ることを特徴とする方法。
２．前記非晶質水添炭素膜の前駆体が構造の中にＣ−Ｈ結合を有しそして／またはこの方法の条件下で単独または他の前駆体との組み合わせのいずれかでＣＨ3ラジカルを発生し得る物質であることを特徴とする上記１記載の方法。
３．前記非晶質水添炭素膜の前駆体を炭化水素、アセトン、アルコールおよびフレオンの中から選択することを特徴とする上記１記載の方法。
４．前記非晶質水添炭素膜の前駆体がメタン、アセチレン、フルオロメタンおよびトリフルオロメタンの中の１種以上であることを特徴とする上記１記載の方法。
５．前記非晶質水添炭素膜の前駆体がメタンであり、これを単独で用いることを特徴とする上記１記載の方法。
６．前記非晶質水添炭素膜の前駆体への１種以上の添加剤を追加的に用いることを特徴とする上記１記載の方法。
７．前記添加剤を窒素、フッ素、ホウ素、アルゴン、酸素およびケイ素の中から選択することを特徴とする上記６記載の方法。
８．前記炭素質電極が構造の中に炭素結合のみを有する炭素および／または炭化水素および／または炭素−ケイ素または炭素−窒素化合物で主に構成されている電極であることを特徴とする上記１記載の方法。
９．前記炭素質電極が高純度の炭素、特に純度が９９．５％を超える炭素で作られていることを特徴とする上記８記載の方法。
１０．前記１番目の電極と前記２番目の炭素質電極の間にかける前記ＤＣおよび／または無線周波数電力レベルを約０．１ワット／ｃｍ2から１ワット／ｃｍ2の範囲にすることを特徴とする上記１記載の方法。
１１．前記１番目の電極と前記２番目の電極の間の距離を約４０ｍｍから約１００ｍｍの範囲にすることを特徴とする上記１記載の方法。
１２．前記真空が約１ｘ１０-1トールに等しいか或はそれ以下の圧力に相当することを特徴とする上記１記載の方法。
１３．前記真空が約１ｘ１０-4トールから１ｘ１０-1トールの範囲の圧力に相当することを特徴とする上記１２記載の方法。
１４．前記１番目の電極の温度を約−２０℃から２００℃の範囲にすることを特徴とする上記１記載の方法。
１５．前記１番目の電極の温度を室温から約１００℃の範囲にすることを特徴とする上記１４記載の方法。
１６．非晶質水添炭素膜を付着させる過程中に用いる温度を経時的に変化させることを特徴とする上記１、１４または１５のいずれか記載の方法。
１７．前記１番目の電極および／または前記２番目の電極を冷凍することを特徴とする上記１記載の方法。
１８．前記炭素質電極に与える形態が前記非晶質水添炭素膜で被覆すべき品物の内側および／または外側表面の微細構成に完全にまたは部分的に従う形態であることを特徴とする上記１記載の方法。
１９．前記炭素質電極に機械加工、焼結または押出し加工を受けさせることを特徴とする上記１記載の方法。
２０．非晶質水添炭素膜であって、上記１〜１９のいずれか１項記載の付着方法を用いて製造されたものであることを特徴とする非晶質水添炭素膜。
２１．約１ｃｍ2から２０ｍ2の範囲の表面を与えることを特徴とする上記２０記載の膜。
２２．厚みが約１０ナノメートルから約８ミクロメートルの範囲であることを特徴とする上記２０記載の膜。
２３．ガラス、ケイ素、窒化ケイ素、鋼、鉄、非鉄金属、熱可塑性重合体、熱硬化性重合体、弾性重合体、木、結晶、鉱物または有機材料の上に付着していることを特徴とする上記２０記載の膜。
２４．非晶質水添炭素膜で被覆されている品物であって、前記膜を上記１から１８のいずれか１項記載の方法に従って外側および／または内側表面の一部または全部に付着させたものであることを特徴とする品物。
２５．三次元物体であることを特徴とする上記２４記載の品物。
２６．フィラメント、繊維、織または不織材料であることを特徴とする上記２４記載の品物。
２７．表面が下記の材料：ガラス、ケイ素、窒化ケイ素、鋼、鉄、非鉄金属、熱可塑性重合体、熱硬化性重合体、弾性重合体、木、結晶、鉱物または有機材料の１種以上で作られていることを特徴とする上記２４記載の品物。
【国際調査報告】
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