(57)【要約】【課題】  表面保護膜として各種用途に有用な表面エネルギーが低く、離型性、摺動性に優れ、かつ硬度の高いダイヤモンドライクカーボン薄膜を大面積に均一な膜厚で効率よく製造する方法を提供する。【解決手段】  フッ素化炭化水素化合物を含むガスを、イオン化電流によりプラズマ化し、それにより生じた各イオンを、被成膜部材上に吸引衝突、付着させて、フッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成させることを特徴とするフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜の製造方法である。【選択図】  図１
2007213715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素化炭化水素化合物を含むガスを、イオン化電流によりプラズマ化し、それにより生じた各イオンを、被成膜部材上に吸引衝突、付着させて、フッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成させることを特徴とするフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜の製造方法。
【請求項２】
フッ素化炭化水素化合物が、フッ素化芳香族化合物である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
フッ素化芳香族化合物が、一般式（Ｉ）
【化１】
2007213715.tif 000006
（式中、ｍおよびｎは、それぞれ０〜６の整数を示し、かつｍ＋ｎは１〜６である。）
で表される含フッ素ベンゼン類である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
イオン源を少なくとも１基備えたダイヤモンドライクカーボン薄膜製造装置を用いて、被成膜部材上にフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成させるに際し、
前記イオン源として、底部を有する筒状の導電性金属からなる反射電極と、この反射電極内に該反射電極と電気的に絶縁されて設けられた熱電子放出用陰極と、この熱電子放出用陰極よりも前記反射電極の開口端側に該反射電極と電気的に絶縁されて設けられた板状陽極と、前記反射電極の開口端の前方に設けられた導電性金属からなる基板と、前記反射電極の内部空間に開口端を有する作動ガス供給管とを少なくとも備え、成膜時における前記板状陽極の電位を基準としたときの前記反射電極、前記熱電子放出用陰極および前記基板の各電位がそれぞれ負電位であり、かつ、前記熱電子放出用陰極の電位の方が前記反射電極の電位より高く、前記反射電極の電位の方が前記基板の電位より高いものを用いる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
ダイヤモンドライクカーボン薄膜製造装置において、イオン源を構成する熱電子放出用電極と板状陽極との間にイオン電流を生起させ、反射電極の内部空間に供給されたフッ素化炭化水素化合物を含むガスを、該イオン化電流によりプラズマ化し、それにより生じた各イオンを、負電位にある導電性金属からなる基板の反射電極の開口端側に配置された被成膜部材に電気的に吸引して衝突、付着させ、フッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成させる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
被成膜部材が、導電性材料または絶縁性材料からなるものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
被成膜部材を、予めアルゴンボンバード処理する請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
同一のダイヤモンドライクカーボン薄膜製造装置を用い、被成膜部材上に中間層を形成させ、次いでその上にフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を連続的に形成させる、請求項４〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法により製造されたことを特徴とするフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜の製造方法およびそれにより得られたフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜に関する。さらに詳しくは、本発明は、フッ素化炭化水素化合物を原料とし、イオンビーム蒸着法により、表面エネルギーが低く、離型性、摺動性に優れ、かつ硬度の高いフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を大面積に均一な膜厚で効率よく製造する方法、およびこの方法により得られた前記性状を有するフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）は、炭素または炭素と水素から構成される非晶質の物質で、ダイヤモンド結合とグラファイト結合が無秩序に混在した構造を持つ。このＤＬＣは、窒化チタンや窒化クロムなどのセラミックスを超える硬度と、二硫化モリブデンやグラファイトなどの固体潤滑材に匹敵する潤滑性を併せ持った耐摩耗低摩擦材料であり、また、低ガス透過性、高絶縁性、耐食性、高熱伝導性、赤外線透過性、水素吸蔵性など有用な機能を併せ持った多機能性材料である。
【０００３】
近年、他の元素をドーピングすることにより、特性のさらなる向上が図られている。窒素、ボロン、酸素、フッ素などの軽い元素や、チタン、クロム、タングステン、モリブデンなどの金属およびシリコンなどを添加することにより、電気伝導率の制御、極低摩擦化、耐摩耗性向上、基材との密着性の向上、耐熱性の向上などが可能になることが知られている。
【０００４】
ＤＬＣは、このような性質を有することから、例えば切削工具、離型性を向上させた樹脂金型、電子材料、光情報記録媒体、偏光板保護フィルム等の表面保護膜としての利用が図られている。表面保護膜としてのダイヤモンドライクカーボン薄膜は、被成膜部材の表面に直接成膜される他、密着力の向上を目的として、被成膜部材の表面にＴｉ、Ｓｉ、Ｃｒ等の薄膜（中間膜）を介して成膜される。
【０００５】
光情報記録媒体の１種である磁気ディスクは、基板上に、少なくとも磁性層と保護層と潤滑層がこの順に形成されており、そして、前記保護層として、アモルファスのＤＬＣ膜が一般に設けられている。このアモルファスのＤＬＣ膜は、通常反応性ガスとして炭化水素ガスを用い、プラズマＣＶＤ法により形成される水素化ＤＬＣ膜である。
【０００６】
また、液晶表示装置用の偏光板においては、映り込み防止のために、偏光板保護フィルム面に反射防止層を設けることが行われており、さらにこの反射防止層上に、通常保護層が設けられている。この保護層としてＤＬＣ膜の使用が試みられており、そして視認性の点から、ＤＬＣ膜の薄さが求められていた。
【０００７】
このような状況下で、ＤＬＣ形成時にフッ素系ガスを導入し、フッ素添加ＤＬＣとすることで、ＤＬＣの薄膜化が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この技術においては、フッ化エチレン、フッ化エタン、フロン２３などの比較的に毒性の強いフッ素系ガスを使用するために、取り扱い性や安全性の面で問題がある。
【０００８】
ＤＬＣは、通常数ｎｍから数μｍの厚みを持った薄膜として形成され、イオン化蒸着法、プラズマ化学的気相蒸着法（ＣＶＤ法）、スパッタリング法、アークイオンプレーティング法などの様々なドライプロセスを利用することができる。
【０００９】
イオン化蒸着法やプラズマＣＶＤ法では、メタンやベンゼンなどの炭化水素系ガスをプラズマ化し、生成したイオンを５０Ｖ〜１ｋＶ程度に加速して被処理物に衝突させることによりＤＬＣ層を形成する。スパッタリング法やアークイオンプレーティング法においては、イオン衝突によりカーボンターゲットから飛び出したカーボン粒子が被処理物に付着することでＤＬＣ層を形成する。
【００１０】
特許文献２には、電子ビーム励起プラズマＣＶＤ法を用いて高硬度で密着性のよいＤＬＣ膜を形成することが開示されている。また、特許文献３には、電子ビーム励起プラズマＣＶＤ法を用いて、炭化水素系ガスとシリコンを含むガスを原料として低摩擦なシリコン含有ＤＬＣ膜を形成する方法が開示されている。
【００１１】
一方、ＤＬＣ薄膜製造装置として、特定の構成のイオン源を少なくとも１基備えた装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。この装置を用いることにより、イオンビーム蒸着によって被成膜部材の表面または被成膜部材に設けられた中間層表面に、均質で密着性に優れた大面積のＤＬＣ薄膜を効率よく製造することができる。しかしながら、この装置においては、原料ガスとして、フッ素化炭化水素化合物の使用については、なんら言及されていない。
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−９８３０５号公報
【特許文献２】特許第３０１６７４８号公報
【特許文献３】特許第３０３４２４１号公報
【特許文献４】特公平８−２６４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、このような事情のもとで、表面保護膜として各種用途に有用な表面エネルギーが低く、離型性、摺動性に優れ、かつ硬度の高いダイヤモンドライクカーボン薄膜を大面積に均一な膜厚で効率よく製造する方法、およびこの方法により得られた前記性状を有するダイヤモンドライクカーボン薄膜を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、原料ガスとして、フッ素化炭化水素化合物を含むガスを用い、特に特定の装置を使用したイオンビーム蒸着により、被成膜部材上にフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成することにより、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
【００１５】
すなわち、本発明は、
（１）  フッ素化炭化水素化合物を含むガスを、イオン化電流によりプラズマ化し、それにより生じた各イオンを、被成膜部材上に吸引衝突、付着させて、フッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成させることを特徴とするフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜の製造方法、
（２）  フッ素化炭化水素化合物が、フッ素化芳香族化合物である上記（１）項に記載の方法、
（３）  フッ素化芳香族化合物が、一般式（Ｉ）
【００１６】
【化２】
2007213715.tif 000003
（式中、ｍおよびｎは、それぞれ０〜６の整数を示し、かつｍ＋ｎは１〜６である。）
で表される含フッ素ベンゼン類である上記（２）項に記載の方法、
【００１７】
（４）  イオン源を少なくとも１基備えたダイヤモンドライクカーボン薄膜製造装置を用いて、被成膜部材上にフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成させるに際し、
前記イオン源として、底部を有する筒状の導電性金属からなる反射電極と、この反射電極内に該反射電極と電気的に絶縁されて設けられた熱電子放出用陰極と、この熱電子放出用陰極よりも前記反射電極の開口端側に該反射電極と電気的に絶縁されて設けられた板状陽極と、前記反射電極の開口端の前方に設けられた導電性金属からなる基板と、前記反射電極の内部空間に開口端を有する作動ガス供給管とを少なくとも備え、成膜時における前記板状陽極の電位を基準としたときの前記反射電極、前記熱電子放出用陰極および前記基板の各電位がそれぞれ負電位であり、かつ、前記熱電子放出用陰極の電位の方が前記反射電極の電位より高く、前記反射電極の電位の方が前記基板の電位より高いものを用いる、上記（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の方法、
（５）  ダイヤモンドライクカーボン薄膜製造装置において、イオン源を構成する熱電子放出用電極と板状陽極との間にイオン電流を生起させ、反射電極の内部空間に供給されたフッ素化炭化水素化合物を含むガスを、該イオン化電流によりプラズマ化し、それにより生じた各イオンを、負電位にある導電性金属からなる基板の反射電極の開口端側に配置された被成膜部材に電気的に吸引して衝突、付着させ、フッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成させる、上記（４）項に記載の方法、
（６）  被成膜部材が、導電性材料または絶縁性材料からなるものである上記（１）〜（５）項のいずれか１項に記載の方法、
（７）  被成膜部材を、予めアルゴンボンバード処理する上記（１）〜（６）項のいずれか１項に記載の方法、
（８）  同一のダイヤモンドライクカーボン薄膜製造装置を用い、被成膜部材上に中間層を形成させ、次いでその上にフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を連続的に形成させる、上記（４）〜（７）項のいずれか１項に記載の方法、および
（９）  上記（１）〜（８）項のいずれか１項に記載の方法により製造されたことを特徴とするフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の方法によれば、原料としてフッ素化炭化水素化合物を用い、イオンビーム蒸着により、表面保護膜として各種用途に有用な表面エネルギーが低く、離型性、摺動性に優れ、かつ硬度の高いフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を大面積に均一な膜厚で効率よく製造することができる。また原料として用いるフッ素化炭化水素化合物のフッ素化率を変えることにより、フッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜の表面エネルギーおよび硬度を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のフッ素化ダイヤモンドライクカーボン（フッ素化ＤＬＣ）薄膜の製造方法においては、原料としてフッ素化炭化水素化合物が用いられる。
【００２０】
このフッ素化炭化水素化合物としては、例えばフッ素化アルカン、フッ素化シクロアルカン、フッ素化アルケン、フッ素化シクロアルケン、フッ素化芳香族化合物などを挙げることができる。これらのフッ素化炭化水素化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、これらの中でフッ素化芳香族炭化水素化合物が好ましい。
【００２１】
フッ素化芳香族炭化水素化合物としては、含フッ素ベンゼン類や含フッ素ナフタレン類などが挙げられるが、特に一般式（Ｉ）
【００２２】
【化３】
2007213715.tif 000004
（式中、ｍおよびｎは、それぞれ０〜６の整数を示し、かつｍ＋ｎは１〜６である）
で表される含フッ素ベンゼン類が好適である。この一般式（Ｉ）で表される含フッ素ベンゼン類としては、モノフルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、トリフルオロベンゼン、テトラフルオロベンゼン、ペンタフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン、ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン、オクタフルオロトルエンおよびこれらの混合物を用いることができる。
【００２３】
本発明の方法においは、前記フッ素化炭化水素化合物を含むガスを、イオン電流によりプラズマ化し、それにより生じた各イオン、例えば炭素イオン、フッ素イオン、フッ化炭素イオンなどを被成膜部材上に吸引衝突、付着させて、フッ素化ＤＬＣ薄膜を形成させる。
【００２４】
このようにして、被成膜部材上にフッ素化ＤＬＣ薄膜を形成させるには、例えば特公平８−２６４５６号公報に開示されているイオン源、すなわち底部を有する筒状の導電性金属からなる反射電極と、この反射電極内に該反射電極と電気的に絶縁されて設けられた熱電子放出用陰極と、この熱電子放出用陰極よりも前記反射電極の開口端側に該反射電極と電気的に絶縁されて設けられた板状陽極と、前記反射電極の開口端の前方に設けられた導電性金属からなる基板と、前記反射電極の内部空間に開口端を有する作動ガス供給管とを少なくとも備え、成膜時における前記板状陽極の電位を基準としたときの前記反射電極、前記熱電子放出用陰極および前記基板の各電位がそれぞれ負電位であり、かつ、前記熱電子放出用陰極の電位の方が前記反射電極の電位より高く、前記反射電極の電位の方が前記基板の電位より高いことを特徴とするイオン源を少なくとも１基備えたＤＬＣ薄膜製造装置を用いることができる。
【００２５】
図１は、本発明で用いることのできるイオン源の一例を示す端面図である。イオン源１は、底部を有する円筒状のモリデブンからなる反射電極２（最大径６０ｍｍφ）と、この反射電極２内に該反射電極２と電気的に絶縁されて設けられたタンタル製フィラメントからなる熱電子放出用陰極３と、この熱電子放出用陰極３よりも反射電極２の開口端側に該反射電極２と電気的に絶縁されて設けられたタングステン製の板状陽極４と、反射電極２の開口端の前方に設けられたステンレスからなる基板５と、反射電極２の内部空間に開口端を有する作動ガス供給管６とを備えている。例えば導電性物質からなる被成膜部材（図示せず）は基板５の下面、すなわち、板状陽極４と対向している側の面上に支持される。
【００２６】
そして、フッ素化ＤＬＣ薄膜の成膜時において、板状陽極４の電位を基準としたときの反射電極２、熱電子放出用陰極３および基板５の各電位は、それぞれ負電位であり、かつ、熱電子放出用陰極３の電位の方が反射電極２の電位より高く、反射電極２の電位の方が基板５の電位より高く保たれる。反射電極２内の電気力線を図１中に２点鎖線で示す。
【００２７】
本発明においては、このようなイオン源を少なくとも１基備えたＤＬＣ薄膜製造装置を用いて、フッ素化ＤＬＣ薄膜を製造することができる。この場合、前記ＤＬＣ薄膜製造装置において、イオン源を構成する熱電子放出用電極と板状陽極との間にイオン電流を生起させ、反射電極の内部空間に供給されたフッ素化炭化水素化合物を含むガスを、該イオン化電流によりプラズマ化し、それにより生じた各イオンを、負電位にある導電性金属からなる基板の反射電極の開口端側に配置された被成膜部材に電気的に吸引して衝突、付着させ、フッ素化ＤＬＣ薄膜を形成させる。
【００２８】
被成膜部材としては、導電性材料からなる部材および絶縁性材料からなる部材のいずれも用いることができる。
導電性材料からなる被成膜部材上にフッ素化ＤＬＣ薄膜を形成させる場合、例えば特公平８−２６４５６号公報に記載されている第２図で示されるＤＬＣ薄膜製造装置を用いることができ、また絶縁性材料からなる被成膜部材上にフッ素化ＤＬＣ薄膜を形成させる場合、例えば特公平８−２６４５６号公報に記載されている第７図で示されるＤＬＣ薄膜製造装置を用いることができる。
【００２９】
これらの装置を用いて、被成膜部材上にフッ素化ＤＬＣ薄膜を形成させる条件としては、通常以下の条件が採用される。
・真空槽内の初期圧力
１．３３×１０−３Ｐａ以下
・真空槽内の作業圧力
１．３３〜１．３３×１０−１Ｐａ
・熱電子放出用陰極の温度
熱電子を安定に放出するに十分な温度（概ね２５００℃以上）
・板状陽極の印加電圧および電流
直流２０〜１００Ｖ（０．３〜３Ａ）
・反射電極の印加電圧および電流
直流２０〜２００Ｖ（０．１〜０．５Ａ）
・回転テーブル（基板）の印加電圧および電流
直流１０００〜３０００Ｖ（０．０１〜１Ａ）
・作動ガス（原料ガス）
フッ素化炭化水素化合物を含むガス
なお、作動ガスとしてのフッ素化炭化水素化合物を含むガスは、必要に応じ水素ガスを含むことができる。フッ素化ＤＬＣ薄膜をさらに水素化することにより、該膜の緻密性を向上させることができる。
【００３０】
本発明の方法においては、同一のＤＬＣ薄膜製造装置を用い、被成膜部材上に中間層を形成させ、次いでその上にフッ素化ＤＬＣ薄膜を連続的に形成させることができる。中間層を設けることにより、フッ素化ＤＬＣ薄膜を、被成膜部材上に密着性よく形成することができる。前記中間層の形成は、特に導電性材料からなる被成膜部材に適用するのが有効である。
【００３１】
前記中間層としては、例えばＳｉＣ系薄膜を形成することができる。この場合、ＳｉＣ系薄膜の成膜条件は、作動ガスとしてシロキサン系ガスを用いることを除き、前記のフッ素化ＤＬＣ薄膜の形成条件と同様である。
【００３２】
ＤＬＣ薄膜製造装置による中間層（ＳｉＣ系薄膜）表面へのフッ素化ＤＬＣ薄膜の成膜は、中間層を成膜した際の真空槽内の雰囲気を一旦、排気し、真空槽内の初期圧力を１．３３×１０−３Ｐａ以下とした後に、新たに行うのがよい。このときの成膜条件は前述の通りである。
【００３３】
本発明の方法においては、フッ素化ＤＬＣ薄膜あるいは中間層を成膜する前に、必要に応じて、被成膜部材の表面をイオンボンバードにより、洗浄することで、フッ素化ＤＬＣ薄膜あるいは中間層の密着性をさらに向上させることができる。
【００３４】
イオンボンバードによる被成膜部材表面の洗浄は、例えば作動ガスとしてアルゴンガスを用い、熱電子放出用電極と板状陽極との間の放電（イオン化電流）によりアルゴンガスをプラズマ化し、これにより生じたアルゴンイオンを被成膜部材に電気的に衝突させることにより行うことができる。イオンボンバードにより被成膜部材表面を洗浄した場合は、洗浄時の雰囲気を一旦、排気してから、フッ素化ＤＬＣ薄膜あるいは中間層の成膜を行うことが好ましい。
このようにして形成されたフッ素化ＤＬＣ薄膜の厚さは、通常０．０１〜５μｍ程度であるが、用途に応じて、膜厚を制御することができる。
【００３５】
また、原料として用いるフッ素化炭化水素化合物中のフッ素原子の含有量が多くなるほど、形成されるフッ素化ＤＬＣ薄膜の硬度は小さくなるが、接触角は大きくなり、また厚い膜厚のフッ素化ＤＬＣ薄膜が得られる。
【００３６】
フッ素化ＤＬＣ薄膜中のフッ素原子の含有量は、例えばＸ線光電子分光法により測定することができる。また、フッ素化ＤＬＣ薄膜がダイヤモンドライクカーボン薄膜であることはラマンスペクトルにより確認することができる。
【００３７】
さらに、硬度はナノインデンターにより測定することができ、密着性（耐スクラッチ性）は、ＡＥ（アコースティック・エミッション）センサー付自動スクラッチ試験機により、測定することができる。また、摩擦係数はボールオンディスク摩擦磨耗試験機により測定することができる。  
【００３８】
本発明の方法によれば、表面エネルギーが低く、離型性、摺動性に優れ、かつ硬度の高いフッ素化ＤＬＣ薄膜を大面積に均一な膜厚で効率よく製造することができる。また、原料として用いるフッ素化炭化水素化合物のフッ素化率を変えることにより、フッ素化ＤＬＣ薄膜の表面エネルギーおよび硬度を制御することができる。
【００３９】
本発明の方法で得られたフッ素化ＤＬＣ薄膜は前記の優れた性状を有することから、例えば切削工具、金型、電子材料、光情報記録媒体、偏光板保護フィルムなどの表面保護膜として有用である。
本発明はまた、前述の本発明の方法で製造されたフッ素化ＤＬＣ薄膜をも提供する。
【実施例】
【００４０】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、得られたダイヤモンドライクカーボン薄膜の性状は、以下に示す方法に従って求めた。
【００４１】
（１）フッ素含有量
ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）装置［ＫＲＡＴＯＳ社製、機種名「ＡＸＩＳ-ＵＬＴＲＡ」を用い、フッ素原子含有量を、式［Ｆ／（Ｆ＋Ｃ）］×１００（質量％）により、算出した。
（２）硬度
ナノインデンター［ＣＳＭ社製、機種名「ＮＡＮＯ  ＨＡＲＤＮＥＳＳ  ＴＥＳＴＥＲ」］を用い、硬度を測定した。
（３）接触角
接触角度計［協和界面科学（株）製、機種名「ＦＡＣＥ自動接触角計ＣＡ−ＶＰ型」］を用い、純水に対する接触角を測定した。
（４）摩擦係数
ボールオンディスク摩擦磨耗試験機［ＣＳＭ社製、機種名「ＴＲＩＢＯＭＥＴＥＲ」］により、摩擦係数を測定した。
（５）ラマンスペクトル
ラマンスペクトル測定用機器［日本分光（株）製、機種名「Ｖｅｎｔｕｎｏ２１」］を用い、ラマンスペクトルを測定した。
【００４２】
比較例１
ＤＬＣ製造装置（イオン化蒸着装置）［ナノテック（株）製、機種名「ＤＡＳＨ−３３０」］を用い、以下の工程に従って、ＤＬＣ薄膜を形成した。
（１）アルゴンボンバード処理工程
装置の真空容器内を３．０×１０−３Ｐａ以下の真空圧に到達させたのち、アルゴンガスを１．１×１０−１Ｐａ〜１．７×１０−１Ｐａになるように導入した。イオン源アノード電流値を約０．３〜０．５Ａ、イオン源フィラメント電流値を約３０Ａ、基板（超硬合金からなる被成膜部材）バイアス電圧値を約１．５〜２．０ｋＶに設定し、放電を発生させ、アルゴンボンバード処理を約１０分間行った。この処理以降、基板はイオン源に対して、均一に当たるように回転させた。
（２）中間層成膜工程
アルゴンボンバード処理後、アルゴンガスの導入を停止し、ヘキサメチルジシロキサンガスを２．０×１０−１Ｐａ〜３．８×１０−１Ｐａの真空圧になるように導入した。イオン源アノード電流値、基板バイアス電圧値は、前記（１）のアルゴンボンバード処理工程と同様とし、約２０分間成膜した。
（３）ＤＬＣ成膜工程
ベンゼンガス（Ｃ６Ｈ６）ガスを２．０×１０−１〜６．５×１０−１Ｐａになるように導入し、イオン源アノード電流値、イオン源フィラメント電流値、基板バイアス電圧値を、前記（２）の中間層成膜工程と同様にして約２時間成膜した。
得られたＤＬＣ薄膜のラマンスペクトルを図２に示すとともに、物性を表１に示す。
【００４３】
実施例１〜８
比較例１におけるＤＬＣ成膜工程において、ベンゼンガスの代わりに、モノフルオロベンゼン（Ｃ６ＦＨ５、実施例１）、ジフルオロベンゼン（Ｃ６Ｆ２Ｈ４、実施例２）、トリフルオロベンゼン（Ｃ６Ｆ３Ｈ３、実施例３）、テトラフルオロベンゼン（Ｃ６Ｆ４Ｈ２、実施例４）、ペンタフルオロベンゼン（Ｃ６Ｆ５Ｈ、実施例５）、ヘキサフルオロベンゼン（Ｃ６Ｆ６、実施例６）、ビス（トリフルオロメチル）ベンゼン（（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ４、実施例７）オクタフルオロトルエン（ＣＦ３Ｃ６Ｆ５、実施例８）を用いた以外は、比較例１と同様な操作を行い、フッ素化ＤＬＣ薄膜を成膜した。
実施例１〜６で得られた各フッ素化ＤＬＣ薄膜のラマンスペクトルを図３に示すと共に、物性を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2007213715.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のフッ素化ＤＬＣ薄膜の製造方法は、フッ素化炭化水素化合物を原料とし、イオンビーム蒸着法により、表面エネルギーが低く、離型性、摺動性に優れ、かつ硬度の高いフッ素化ダイヤモンドライクカーボン薄膜を大面積に均一な膜厚で効率よく製造することができる。
【００４６】
本発明の方法で得られたフッ素化ＤＬＣ薄膜は、前記の特性を有することから、例えば切削工具、金型、電子材料、光情報記録媒体、偏光板保護フィルムなどの表面保護膜として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明で用いることのできるイオン源の一例の概略を示す端面図である。
【図２】比較例１で得られたＤＬＣ薄膜のラマンスペクトル図である。
【図３】実施例１〜６で得られた各フッ素化ＤＬＣ薄膜のラマンスペクトル図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  イオン源
２  反射電極
３  熱電子放出用陰極
４  板状陽極
５  基板
６  作動ガス供給管
【図１】
2007213715.tif 000007
【図２】
2007213715.tif 000008
【図３】
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