JP2002020869A - Method for depositing diamondlike carbon film and surface treating method therefor - Google Patents

Method for depositing diamondlike carbon film and surface treating method therefor

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JP2002020869A
JP2002020869A JP2000203926A JP2000203926A JP2002020869A JP 2002020869 A JP2002020869 A JP 2002020869A JP 2000203926 A JP2000203926 A JP 2000203926A JP 2000203926 A JP2000203926 A JP 2000203926A JP 2002020869 A JP2002020869 A JP 2002020869A
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JP
Japan
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film
gas
diamond
carbon film
carbon
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Application number
JP2000203926A
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Japanese (ja)
Inventor
Shogo Nasu
昌吾 那須
Yoshinori Yoshiji
慶記 吉次
Tatsutoshi Suenaga
辰敏 末永
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for depositing a diamondlike carbon film in which the superthinning and wear resistance consist and high in reliability as a sliding face protective film for a thin film magnetic head slider. SOLUTION: At least one kind of gas selected from the gases of fluorine- carbon compounds CR4, CHF3, C2F6, C3F8 and C4F8 is mixed into methane or ethylene as a film deposition gaseous starting material and is used, further, while light with any wavelength in the region from far infrared radiation to ultraviolet radiation is applied on a substrate face, film deposition is performed by plasma CVD. Moreover, while light with any wavelength in the region from far infrared radiation to ultraviolet radiation is applied on the substrate face by plasma containing at least one kind of gas selected from the above fluorine- carbon compound gases, the surface of the diamondlike carbon film is treated. Alternatively, the surface of the diamondlike carbon film is treated by an ion beam containing the similar gas and gaseous argon.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤモンド状炭
素膜の形成方法、および形成されたダイヤモンド状炭素
膜の表面処理方法に関する。特に、磁気ディスク装置
(HDD)等の磁気記録媒体に対して記録・再生する装
置に適用される薄膜磁気ヘッドスライダーの摺動面(A
BS面)にダイヤモンド状炭素膜を形成するのに適した
薄膜形成方法、およびダイヤモンド状炭素膜の表面処理
方法に関する。
The present invention relates to a method for forming a diamond-like carbon film and a method for treating the surface of the formed diamond-like carbon film. In particular, the sliding surface (A) of a thin film magnetic head slider applied to a device for recording / reproducing on / from a magnetic recording medium such as a magnetic disk device (HDD).
The present invention relates to a method for forming a thin film suitable for forming a diamond-like carbon film on a (BS surface), and a surface treatment method for the diamond-like carbon film.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータの外部記録装置であ
るハードディスク装置において、高記録密度化が急速に
高まり、この傾向は将来的にはさらに高まっていくこと
は確実である。
2. Description of the Related Art In recent years, in a hard disk drive as an external recording device of a computer, a high recording density has been rapidly increased, and it is certain that this tendency will be further increased in the future.

【0003】この要求に対し、磁気ヘッドスライダ−は
0.05μm以下の非常に低い浮上高さや、記録媒体の
周速によって変化することのない安定した浮上特性を有
することが求められるようになる。更に今後は、高記録
密度においても高い電磁変換特性が要求されるため、浮
上量はより低減され、かつ安定に走行させることが強く
要求される。
In response to this requirement, the magnetic head slider is required to have a very low flying height of 0.05 μm or less and a stable flying characteristic which does not change with the peripheral speed of the recording medium. Further, in the future, since high electromagnetic conversion characteristics are required even at a high recording density, it is strongly required that the flying height be further reduced and the vehicle be driven stably.

【0004】これらの中で、電磁変換特性は、磁気スペ
ーシングといわれるヘッドと記録媒体との距離に大きく
依存する。この距離は浮上量と摺動面に形成されている
保護膜の厚さに分けることができる。実際浮上量が、
0.05μm以下でも保護膜の厚みが更に付加されて磁
気スペーシングとなる。従って、保護膜の厚さは直接磁
気スペーシングとして大きく影響する。更に浮上量の低
減が要求されると更に保護膜は、薄層化しなければなら
ないため、薄層化と耐摩耗性、耐腐食性の確保を同時に
実現することが要求される。
[0004] Among them, the electromagnetic conversion characteristics greatly depend on the distance between the head and the recording medium, which is called magnetic spacing. This distance can be divided into the flying height and the thickness of the protective film formed on the sliding surface. Actual flying height is
Even if the thickness is 0.05 μm or less, the thickness of the protective film is further added to achieve magnetic spacing. Therefore, the thickness of the protective film has a great influence on the direct magnetic spacing. If a further reduction in the flying height is required, the protective film must be further thinned, so that it is required to simultaneously achieve the thinning and ensure abrasion resistance and corrosion resistance.

【0005】ところで、実際に実用化されている保護膜
は、ダイヤモンド状炭素膜(DLC膜)である。その形
成法としては、スパッタリング法、イオンプレーティン
グ法、プラズマCVD法、電子サイクロトロン共鳴(E
CR)プラズマCVDなどがある。いずれも膜厚は、5
nm以下で使用される。また、膜構成も付着力の向上を
狙ったシリコン下地を設置した二層膜がしばしば使用さ
れる。
[0005] Incidentally, a protective film actually put to practical use is a diamond-like carbon film (DLC film). Examples of the formation method include a sputtering method, an ion plating method, a plasma CVD method, and electron cyclotron resonance (E).
CR) plasma CVD. In each case, the film thickness is 5
Used below nm. As the film configuration, a two-layer film provided with a silicon base for improving the adhesion is often used.

【0006】スパッタリング法は、グラファイトなどの
炭素系ターゲットを直接スパッタリングして膜を成膜す
る方法であるが、膜の硬度が小さく、耐摩耗性が十分で
ない。また、イオンプレーティング法は、高硬度の膜を
得ることができるが、生産性に懸念が残る。従って、プ
ラズマを利用した成膜方法が、最も利用されている。
[0006] The sputtering method is a method in which a film is formed by directly sputtering a carbon-based target such as graphite. However, the hardness of the film is small and the wear resistance is not sufficient. Further, the ion plating method can obtain a film having high hardness, but there is a concern about productivity. Therefore, a film forming method using plasma is most used.

【0007】本発明者らは、ECRプラズマCVD法を
用いて薄膜磁気ヘッドのスライダー摺動面に下地層を設
置したDLC膜を成膜する薄膜形成を検討してきた。特
にDLC膜の性質には、ECRプラズマCVDの成膜条
件が大きく影響する。そこで、最も硬度の大きなDLC
膜を得るための探索、検討を行った。その結果、原料ガ
スとしてメタンを使用した場合で、膜の硬度が23GP
a、エチレンガスを使用した場合で、30GPaの硬度
が得られている。尚、ここで、硬度は、ナノインデンテ
ーションによる方法で求められたものである。
The present inventors have studied the formation of a thin film for forming a DLC film having an underlayer provided on a slider sliding surface of a thin film magnetic head by using an ECR plasma CVD method. In particular, the properties of the DLC film are greatly affected by the ECR plasma CVD film forming conditions. Therefore, the DLC with the largest hardness
The search and examination for obtaining a film were performed. As a result, when methane was used as the source gas, the hardness of the film was 23 GP.
a) When ethylene gas is used, a hardness of 30 GPa is obtained. Here, the hardness is determined by a method based on nanoindentation.

【0008】更に本発明者らは、膜の硬度と膜中の水素
量との関係に着目した。プラズマCVDにより薄膜磁気
ヘッドのスライダー摺動面にDLC膜を成膜する薄膜形
成法において、成膜原料ガス中に一酸化炭素あるいは二
酸化炭素ガスや、窒素酸化物ガスを混合させること、形
成する際に、遠赤外から紫外域までのいずれかの波長の
光を照射しながら成膜すること、下地層成膜後に、下地
層表面に酸素原子を吸着させた後、DLC膜を成膜する
ことなどによって、DLC膜の水素量を低減できること
を見出し、その結果膜の硬度を向上させることが可能と
なった。
The present inventors have further focused on the relationship between the hardness of the film and the amount of hydrogen in the film. In a thin film forming method for forming a DLC film on a slider sliding surface of a thin film magnetic head by plasma CVD, when forming a mixture of carbon monoxide, carbon dioxide gas, or nitrogen oxide gas in a film forming material gas, To form a film while irradiating light of any wavelength from the far infrared to the ultraviolet region, and after forming an underlayer, adsorbing oxygen atoms to the surface of the underlayer, and then forming a DLC film. As a result, it has been found that the amount of hydrogen in the DLC film can be reduced, and as a result, the hardness of the film can be improved.

【0009】しかしながら、今後更に低浮上量化が要求
されて、スライダー摺動面がディスク表面に接触する機
会が増え、またコンタクトスタートストップ(CSS)
方式のように、スライダー摺動面がディスク表面と接触
する機会が多い場合等には、従来方法による高硬度な膜
を形成するのみでは、ABS面あるいはディスク表面
に、接触による破壊を生じるおそれが高まる。その破壊
の機構は極めて複雑で明らかではないが、スライダー表
面、ディスク表面、潤滑剤層の物理、化学的特性が複雑
に絡んでいるもの考えられる。
However, further lowering of the flying height is required in the future, and the chances of the slider sliding surface contacting the disk surface increase, and the contact start / stop (CSS)
In the case where the slider sliding surface often comes into contact with the disk surface, as in the case of the system, the formation of a hard film by the conventional method alone may cause destruction due to contact on the ABS surface or the disk surface. Increase. Although the mechanism of the destruction is extremely complicated and unclear, it is considered that the physical and chemical properties of the slider surface, the disk surface, and the lubricant layer are complicatedly involved.

【0010】これらを解決する手段として、プラズマを
利用してフッ素系のガスであるCHF4などを添加し
て、DLC表面にフッ素を含有させる方法が、例えば特
開平10−68083号公報に記載されている。
As a means for solving these problems, a method of adding fluorine based gas such as CHF 4 using plasma to make the DLC surface contain fluorine is described in, for example, JP-A-10-68083. ing.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
プラズマのイオン化率は低く、フッ素系のガスを入れて
も効率良く膜表面及び膜中にフッ素基を取り込むことは
困難である。
However, the ionization rate of plasma is generally low, and it is difficult to efficiently incorporate fluorine groups into the film surface and film even when a fluorine-based gas is introduced.

【0012】また、実際にディスクとの摩擦を通して得
られる摺動特性評価が不十分である。
Further, the evaluation of the sliding characteristics actually obtained through friction with the disk is insufficient.

【0013】以上のように、高い信頼性を得るために、
DLC膜の硬度を上げることは、超薄膜化と高耐摩耗性
とを両立させる上での必要条件であるが、接触による破
壊の対策としては十分ではないという課題があった。更
に、表面改質においても効率の良い処理が行われていな
いという課題があった。
As described above, in order to obtain high reliability,
Increasing the hardness of the DLC film is a necessary condition for achieving both ultra-thinness and high abrasion resistance, but has a problem that it is not sufficient as a measure against destruction due to contact. Further, there is a problem that efficient treatment is not performed in surface modification.

【0014】本発明は、上記の課題を解決し、DLC膜
の超薄膜化と高耐摩耗性とを両立させ、耐摩耗性に優れ
た信頼性の高いDLC膜の形成方法を提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to provide a method for forming a highly reliable DLC film having excellent wear resistance by solving the above-mentioned problems and achieving both ultra-thin DLC film and high wear resistance. Aim.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、DLC膜中または表面にフッ素原子
を添加し、動摩擦係数を低減させる方法を検討した。そ
して、成膜プロセスにおいて、フッ素を含有しているガ
スを原料ガス中に混合すること、及びフッ素を含有して
いるガスで表面処理を行うことなどを検討した。その結
果、以下の手段が極めて有効であることを見出した。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors have studied a method of adding a fluorine atom to a DLC film or a surface thereof to reduce the dynamic friction coefficient. Then, in the film formation process, mixing of a gas containing fluorine into a source gas, and performing surface treatment with a gas containing fluorine were studied. As a result, they have found that the following means are extremely effective.

【0016】本発明のダイヤモンド状炭素膜の形成方法
は、プラズマCVDによりダイヤモンド状炭素膜を成膜
する方法であって、成膜原料ガス中に、フッ素炭素化合
物CF4、CHF3、C26、C38、及びC48のガス
から選ばれた少なくとも一種のガスを混合するととも
に、基板面に遠赤外線から紫外線域までのいずれかの波
長の光を照射しながら成膜することを特徴とする。成膜
原料ガスとしては、メタン、エチレン、及びアセチレン
等の炭素水素系のガスから選ばれた少なくとも一種を用
いることができる。
The method for forming a diamond-like carbon film according to the present invention is a method for forming a diamond-like carbon film by plasma CVD, wherein a fluorine-containing carbon compound CF 4 , CHF 3 , C 2 F At least one gas selected from the group consisting of 6 , C 3 F 8 and C 4 F 8 is mixed, and a film is formed while irradiating the substrate surface with light of any wavelength from the far infrared to the ultraviolet range. It is characterized by the following. As the film forming material gas, at least one selected from hydrocarbon-based gases such as methane, ethylene, and acetylene can be used.

【0017】この方法によれば、遠赤外線から紫外線域
までのいずれかの波長の光を照射しながら成膜すること
で、原料ガス及び添加ガスの分子を励起し反応性を高め
る効果が得られる。それにより、膜中及び表面のフッ素
基を安定化でき、膜中及び膜表面にフッ素基を効率的に
固定することができる。その結果、動摩擦係数を低下さ
せる効果が大である。
According to this method, the film is formed while irradiating light of any wavelength from the far infrared ray to the ultraviolet ray range, whereby the effect of increasing the reactivity by exciting the molecules of the source gas and the additive gas can be obtained. . Thereby, the fluorine group in the film and on the surface can be stabilized, and the fluorine group can be efficiently fixed in the film and on the film surface. As a result, the effect of reducing the dynamic friction coefficient is great.

【0018】次に、本発明のダイヤモンド状炭素膜の表
面処理方法は、プラズマCVDにより基板上に成膜され
たダイヤモンド状炭素膜の表面処理方法であって、フッ
素炭素化合物CF4、CHF3、C26、C38、及びC
48のガスから選ばれた少なくとも一種のガスを含むプ
ラズマにより、基板面に遠赤外線から紫外線域までのい
ずれかの波長の光を照射しながら表面を処理することを
特徴とする。
Next, the surface treatment method for a diamond-like carbon film of the present invention is a method for treating the surface of a diamond-like carbon film formed on a substrate by plasma CVD, wherein the fluorocarbon compounds CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C
The plasma containing at least one gas selected from gases 4 F 8, which comprises treating the surface while irradiating with light of any wavelength from the far infrared to the substrate surface to ultraviolet region.

【0019】この方法によれば、DLC膜表面にフッ素
原子が打ち込まれ、動摩擦係数を小さくする効果が得ら
れる。また、光の照射によりガス分子が励起され、反応
性が高まり、DLC膜表面のフッ化がより進行する効果
も得られる。更に、この方法を用いれば、DLC膜とデ
ィスクとの動摩擦係数を設定することが可能となり、低
浮上量化による耐摩耗性向上、DLC膜厚の薄層化など
様々な要求に対する自由度が拡がる。更に成膜と同じ装
置で処理が行えるため、連続してDLC膜の処理を行う
ことができるので、新規設備の必要が無い。
According to this method, fluorine atoms are implanted into the surface of the DLC film, and the effect of reducing the dynamic friction coefficient can be obtained. In addition, the gas molecules are excited by the light irradiation, the reactivity is increased, and the effect that the fluorination of the surface of the DLC film further proceeds can be obtained. Further, if this method is used, the dynamic friction coefficient between the DLC film and the disk can be set, and the degree of freedom for various requirements such as improvement in wear resistance by lowering the flying height and reduction in the thickness of the DLC film is increased. Further, since the processing can be performed by the same apparatus as the film formation, the processing of the DLC film can be continuously performed, and thus, there is no need for new equipment.

【0020】本発明の他のダイヤモンド状炭素膜の表面
処理方法は、基板上に成膜されたダイヤモンド状炭素膜
の表面処理方法であって、アルゴンガスと、フッ素炭素
化合物CF4、CHF3、C26、C38、及びC48
ガスから選ばれた少なくとも一種とを含むガスのイオン
ビームを表面に照射することを特徴とする。
Another method for treating the surface of a diamond-like carbon film of the present invention is a method for treating the surface of a diamond-like carbon film formed on a substrate, comprising an argon gas, a fluorocarbon compound CF 4 , CHF 3 , The surface is irradiated with an ion beam of a gas containing at least one selected from the group consisting of C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C 4 F 8 .

【0021】この方法によれば、イオンビームを表面に
照射することによって、DLC膜表面にフッ素基が打ち
込まれ、膜の硬度はあまり変化させないで、表面での動
摩擦係数を小さくするととともに、膜表面にフッ素基を
打ち込む深さを制御できるいう効果が得られる。また、
上記処理方法の場合と同様に、DLC膜とディスクとの
動摩擦係数を設定することが可能となる。
According to this method, by irradiating the surface with an ion beam, fluorine groups are implanted into the surface of the DLC film, the hardness of the film is not changed much, the dynamic friction coefficient on the surface is reduced, and the surface of the film is reduced. Has the effect of controlling the depth at which fluorine groups are implanted into the substrate. Also,
As in the case of the above processing method, it is possible to set the dynamic friction coefficient between the DLC film and the disk.

【0022】以上の方法は、薄膜磁気ヘッドのスライダ
ー摺動面にダイヤモンド状炭素膜を形成するために、特
に効果的に適用できる。
The above method is particularly effective for forming a diamond-like carbon film on the slider sliding surface of a thin-film magnetic head.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下の実施の形態は、薄膜磁気ヘ
ッドスライダーの摺動面に相当する面への成膜を例とし
たものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following embodiment is an example of film formation on a surface corresponding to a sliding surface of a thin film magnetic head slider.

【0024】(実施の形態1)図9は、本発明の実施の
形態1におけるダイヤモンド状炭素膜の形成方法を実施
するための、ECRプラズマCVD装置の概要図であ
る。ECRプラズマCVD装置2は、主にプラズマ室
7、ECRプラズマを生成するマイクロ波発振器4、励
磁用のマグネット6、マイクロ波をプラズマ室7に導く
導波管5から構成されている。薄膜が形成される基板1
0は、基板ホルダー9に保持されており、高周波電源3
により基板バイアスが印加される。1はガス導入口、8
はプラズマ室7に生成されたプラズマを示す。
(Embodiment 1) FIG. 9 is a schematic diagram of an ECR plasma CVD apparatus for performing the method of forming a diamond-like carbon film in Embodiment 1 of the present invention. The ECR plasma CVD apparatus 2 mainly includes a plasma chamber 7, a microwave oscillator 4 for generating ECR plasma, a magnet 6 for excitation, and a waveguide 5 for guiding microwaves to the plasma chamber 7. Substrate 1 on which thin film is formed
0 is held by the substrate holder 9 and the high-frequency power supply 3
Applies a substrate bias. 1 is a gas inlet, 8
Indicates a plasma generated in the plasma chamber 7.

【0025】本実施の形態に基づく実施例では、基板1
0として、アルミナと炭化チタンとの複合焼結体(Al
TiC)製のピンを使用した。ピンのサイズは、直径4
mm、長さ10mmで、ディスクに接触する面(摺動
面)の曲率半径は10mm、表面粗さは5nmであっ
た。
In an example based on this embodiment, the substrate 1
0, a composite sintered body of alumina and titanium carbide (Al
A pin made of TiC) was used. The pin size is 4
mm, the length was 10 mm, the radius of curvature of the surface (sliding surface) in contact with the disk was 10 mm, and the surface roughness was 5 nm.

【0026】成膜方法は以下のとおりである。すなわ
ち、同じ装置内に設置されているスパッタ室で、まず下
地層となるシリコン層を約1.5nm成膜した後、真空
中でプラズマ室7に基板を移動した。次に原料ガスをガ
ス導入口1より導入し、マイクロ波発振器でプラズマ8
を生成させた。そして、マグネット6に磁場を発生させ
て、原料ガスのプラズマを基板側に引き出した。この
時、基板ホルダー9に高周波電源3により基板バイアス
を印加した。
The film forming method is as follows. That is, in a sputtering chamber installed in the same apparatus, first, a silicon layer serving as a base layer was formed to a thickness of about 1.5 nm, and then the substrate was moved to the plasma chamber 7 in a vacuum. Next, the raw material gas is introduced from the gas inlet 1 and the plasma 8 is generated by the microwave oscillator.
Was generated. Then, a magnetic field was generated in the magnet 6, and the plasma of the raw material gas was drawn toward the substrate. At this time, a substrate bias was applied to the substrate holder 9 by the high frequency power supply 3.

【0027】実施例における成膜の条件は、原料ガスと
してメタンガスを用い、ガス圧は5Pa、入力電力は2
00W、高周波バイアス電力は200Wとした。DLC
とシリコンの全膜厚は、5nmとした。DLC膜の特性
は、マイクロ波電力、バイアス電圧、成膜時の圧力など
に支配されるが、実施例では、最も硬度の高い成膜条件
を選んだ。この時のDLC膜の硬度は、原料ガスとして
メタンガスを用いた場合、23GPaであった。
The conditions for film formation in this embodiment are as follows: methane gas is used as a source gas, the gas pressure is 5 Pa, and the input power is 2
00W and high frequency bias power were 200W. DLC
And the total thickness of silicon was 5 nm. The characteristics of the DLC film are governed by the microwave power, the bias voltage, the pressure at the time of film formation, and the like. In the example, the film formation condition having the highest hardness was selected. The hardness of the DLC film at this time was 23 GPa when methane gas was used as a source gas.

【0028】本実施の形態において用いるフッ素炭素化
合物CF4、CHF3、C26、C38、C48などのガ
スは、ガス導入口1よりプラズマ室7に導入した。これ
らのガスの量は、流量によって制御し、原料ガスである
メタンガスの流量に対する割合を変えて、効果を調べ
た。
Gases such as the fluorocarbon compounds CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C 4 F 8 used in the present embodiment were introduced into the plasma chamber 7 from the gas inlet 1. The amounts of these gases were controlled by the flow rate, and the effect was examined by changing the ratio to the flow rate of the methane gas as the raw material gas.

【0029】光照射は、プラズマ室7でプラズマの影響
が少ない位置で、基板10に直接光が照射される位置に
光源を設置して(図示せず)実施した。また、プラズマ
室7に設置できない場合は、光を導く管を利用して光照
射を行った。光照射用の光源は、波長約185nm、4
30nm、1.1μmの3種類を使用した。
The light irradiation was performed by installing a light source (not shown) at a position where the substrate 10 was directly irradiated with light at a position where the plasma was less affected by the plasma in the plasma chamber 7. When it could not be installed in the plasma chamber 7, light irradiation was performed using a tube for guiding light. The light source for light irradiation has a wavelength of about 185 nm,
Three types of 30 nm and 1.1 μm were used.

【0030】図1は、本実施の形態に基づく実施例にお
いて、フッ素炭素化合物CF4またはCHF3のガスを、
原料ガスであるメタンガスのプラズマに混合して成膜し
た膜についての、動摩擦係数の測定結果を示す。測定方
法は、ピンオンディスク法を用いた。測定は、アルミナ
と炭化チタンとの複合焼結体(AlTiC)製のピンに
DLC膜を5nmコーティングしたものについて行っ
た。DLC膜をコーティングした後の摺動面の曲率半径
は10mm、表面粗さは約4nmであった。測定時に
は、ディスクを回転数30rpmで30パス回転させな
がら、動摩擦計数を測定した。この時ピンは荷重0.5
gでディスクに接触させた。
FIG. 1 shows an example based on this embodiment, in which a gas of a fluorocarbon compound CF 4 or CHF 3 is
The measurement results of the dynamic friction coefficient of a film formed by being mixed with plasma of methane gas as a source gas are shown. The measuring method used the pin-on-disk method. The measurement was performed on a pin made of a composite sintered body of alumina and titanium carbide (AlTiC) coated with a 5 nm DLC film. The radius of curvature of the sliding surface after coating with the DLC film was 10 mm, and the surface roughness was about 4 nm. At the time of measurement, the dynamic friction coefficient was measured while rotating the disk for 30 passes at a rotation speed of 30 rpm. At this time, the load of the pin is 0.5
g and contacted the disk.

【0031】尚、動摩擦係数の絶対値は、材料、雰囲
気、被測定物の表面状態、装置などに依存するため、本
発明の実施例では、ピンの摺動面に、本発明の方法によ
りDLC膜を成膜し、あるいは成膜後の処理を行い、評
価は動摩擦係数の相対比較で行うものとする。
Since the absolute value of the coefficient of dynamic friction depends on the material, atmosphere, surface condition of the object to be measured, equipment, and the like, in the embodiment of the present invention, the DLC is applied to the sliding surface of the pin by the method of the present invention. A film is formed or a process after the film formation is performed, and the evaluation is performed by relative comparison of dynamic friction coefficients.

【0032】ガス量は、CF4またはCHF3ガス流量
を、原料ガスであるメタンガスとの混合ガス総量で割っ
た割合であり、図1の実施例では、4%とした。また成
膜に使用した光照射用光源の波長は185nm、出力電
力は、15mWであった。
The gas amount is a ratio obtained by dividing the flow rate of the CF 4 or CHF 3 gas by the total amount of the mixed gas with the raw material gas methane gas. In the embodiment shown in FIG. 1, the gas amount was 4%. The wavelength of the light source for light irradiation used for film formation was 185 nm, and the output power was 15 mW.

【0033】図1には、従来例としてメタンガスのみで
成膜した、硬度が23GPaのDLC膜についての測定
データも示した。
FIG. 1 also shows measurement data of a DLC film having a hardness of 23 GPa formed as a conventional example using only methane gas.

【0034】図1から判るように、回転回数の増加にと
もない、DLC膜の動摩擦係数は大きくなるが、5回転
ほどで安定化する。CF4の場合、安定した時の回転回
数での動摩擦係数は、0.18,CHF3の場合、安定
した時の回転回数での動摩擦係数は、0.25であっ
た。従来例の混合ガス無しの場合は、回転回数とともに
動摩擦係数は大きくなるが、20回転で安定化する。安
定した時の回転回数での動摩擦係数は、0.6であっ
た。
As can be seen from FIG. 1, the dynamic friction coefficient of the DLC film increases with an increase in the number of rotations, but is stabilized at about 5 rotations. In the case of CF 4, the coefficient of kinetic friction at the number of rotations when stabilized was 0.18, and in the case of CHF 3 , the coefficient of kinetic friction at the number of rotations when stabilized was 0.25. In the case of the conventional example without the mixed gas, the dynamic friction coefficient increases with the number of rotations, but is stabilized at 20 rotations. The coefficient of dynamic friction at the number of rotations at the time of stabilization was 0.6.

【0035】実施例と従来例とを比較すると、実施例の
場合、動摩擦係数を3分の1程度に低減でき、かつ安定
な摺動状態に早く到達することが判る。
A comparison between the embodiment and the conventional example shows that, in the case of the embodiment, the dynamic friction coefficient can be reduced to about one third, and a stable sliding state is reached quickly.

【0036】以上のように本実施例では、原料ガスであ
るメタンガスのプラズマに、フッ素炭素化合物CF4
たはCHF3のガスを混合してDLC膜を成膜すること
によって、従来例と比較してDLC膜とディスクとの間
の動摩擦係数を大幅に低下させることができた。
As described above, in the present embodiment, the DLC film is formed by mixing the plasma of the methane gas, which is the raw material gas, with the gas of the fluorocarbon compound CF 4 or CHF 3 , so that the DLC film is formed. The coefficient of kinetic friction between the DLC film and the disk could be greatly reduced.

【0037】ここで、本発明の実施の形態では、動摩擦
係数の値として、図1の測定結果に示されるような安定
化した状態での値を用いて、比較検討する。
Here, in the embodiment of the present invention, a comparative study will be made using the value in a stabilized state as shown in the measurement results of FIG. 1 as the value of the dynamic friction coefficient.

【0038】図2、3、4は、実施の形態1に基づいて
実施されたDLC膜の形成の結果における、動摩擦係数
とガス量との関係を示す。CF4、CHF3、またはC2
6ガスの量を変化させてDLC膜を成膜し、更に基板
面に照射する光の波長を変化させた。図2は185n
m、図3は430nm、図4は1.1μmの場合を示
す。照射電力は15mWとした。
FIGS. 2, 3, and 4 show the relationship between the dynamic friction coefficient and the gas amount as a result of the formation of the DLC film performed according to the first embodiment. CF 4 , CHF 3 , or C 2
The DLC film was formed by changing the amount of the F 6 gas, and the wavelength of the light applied to the substrate surface was changed. Figure 2 shows 185n
m, FIG. 3 shows the case of 430 nm, and FIG. 4 shows the case of 1.1 μm. The irradiation power was 15 mW.

【0039】図2より、ガスを混合させて成膜すること
で動摩擦係数が大幅に低減することが判る。比較例は、
混合ガスとしてCF4を使用し光照射を行わない場合で
あるが、図より明らかに動摩擦係数の低減に差がある。
光照射すると大幅に動摩擦係数を低減させることができ
る。図3の場合、図4の場合のいずれも、光を照射しな
い場合と比較して、動摩擦係数が小さくなっている。こ
こで、比較例で使用したガスは、CHF3である。ま
た、前記フッ素炭素化合物ガスを混合させないガス量0
の従来例と比較しても大きく改善されている。
FIG. 2 shows that the dynamic friction coefficient is greatly reduced by forming a film by mixing gases. Comparative examples are
In the case where CF 4 is used as a mixed gas and light irradiation is not performed, there is a clear difference in reduction of the dynamic friction coefficient from the figure.
Irradiation with light can greatly reduce the dynamic friction coefficient. In the case of FIG. 3, the dynamic friction coefficient is smaller in each of the cases of FIG. 4 than in the case where no light is irradiated. Here, the gas used in the comparative example is CHF 3 . In addition, the amount of gas which does not mix the fluorocarbon compound gas is 0.
This is greatly improved as compared with the conventional example.

【0040】本実施例では、波長約185nm、430
nm、1.1μmの3種類の光照射を実施したが、光照
射の波長による効果の相違については、以下のように考
えられる。すなわち、遠赤外から紫外域までの波長の中
で、より短波長の185nm、430nmの場合は、照
射光がガス分子を光励起する効果、一方1.1μmの場
合は、基板表面を熱的に励起する効果によって、DLC
膜中及び表面にフッ素基が安定に固定される。
In this embodiment, the wavelengths are about 185 nm and 430 nm.
Although three types of light irradiation of nm and 1.1 μm were performed, the difference in the effect depending on the wavelength of the light irradiation is considered as follows. That is, in the case of the shorter wavelengths of 185 nm and 430 nm in the wavelength from the far infrared to the ultraviolet region, the irradiation light has the effect of photo-exciting the gas molecules, while in the case of 1.1 μm, the substrate surface is thermally heated. Depending on the effect of the excitation, DLC
Fluorine groups are stably fixed in the film and on the surface.

【0041】尚、C38、C48ガスを用いた場合につ
いても上記と同様な効果が得られる。また、混合するガ
スは、一種類のみに限らず、複数種を適宜併用してもよ
い。更に、他の目的によるガスを併せて混合することも
可能である。
The same effect as described above can be obtained when C 3 F 8 or C 4 F 8 gas is used. Further, the gas to be mixed is not limited to one kind, and a plurality of kinds may be appropriately used in combination. Further, gases for other purposes can be mixed together.

【0042】以上のように、フッ素炭素化合物のガスを
混合した成膜原料ガスを用いてECRプラズマCVDに
よってDLC膜を成膜する際に、光照射を行いながら成
膜することで、大幅に動摩擦係数を低減できる。 (実施の形態2)図10は、実施の形態2におけるダイ
ヤモンド状炭素膜の表面処理方法を実施するための、ス
パッタ装置の概要図である。スパッタ室11に、ターゲ
ット12、基板ホルダー13、ガス導入口16が設けら
れている。基板ホルダー13には、バイアス電圧電源1
5が接続されている。DLC膜をコーティングした表面
処理する基板14を基板ホルダー13に固定し、スパッ
タ室11に搬送して、高真空になるまで真空引きを行
う。その後、ガス導入口16よりアルゴンガスを導入
し、続いてフッ素炭素化合物CF4、CHF3、C26
38、C48のガスのいずれかのガスを導入する。以
下に言及するガス量は、アルゴンガスと混合させたフッ
素炭素化合物ガスの全ガス量に対する、フッ素炭素化合
物ガスの割合である。
As described above, when a DLC film is formed by ECR plasma CVD using a film forming raw material gas in which a gas of a fluorocarbon compound is mixed, film formation is performed while irradiating light, thereby significantly increasing dynamic friction. The coefficient can be reduced. (Embodiment 2) FIG. 10 is a schematic view of a sputtering apparatus for performing the surface treatment method for a diamond-like carbon film in Embodiment 2. A target 12, a substrate holder 13, and a gas inlet 16 are provided in the sputtering chamber 11. The substrate holder 13 has a bias voltage power supply 1
5 is connected. A substrate 14 to be surface-treated coated with a DLC film is fixed to a substrate holder 13, transferred to the sputtering chamber 11, and evacuated to a high vacuum. After that, an argon gas is introduced from the gas inlet 16, and subsequently, the fluorocarbon compounds CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 ,
Either C 3 F 8 or C 4 F 8 gas is introduced. The gas amount mentioned below is the ratio of the fluorocarbon compound gas to the total gas amount of the fluorocarbon compound gas mixed with the argon gas.

【0043】次に基板14表面に内部に固定した光源
(図示せず)から光を照射する。光源は、プラズマの影
響が少なく、基板14表面に光が照射される位置に固定
した。光の照射を開始した後、バイアス電圧電源15を
入れて放電させ、基板14表面のDLC膜の処理を行っ
た。ここで、電源は、直流でも高周波の交流でもどちら
でも用いることができる。処理は、光の波長を変えて最
大30秒間行った。この時のプラズマ生成のための投入
電力は50W、ガス圧は3mTorrであった。
Next, light is emitted from a light source (not shown) fixed inside the surface of the substrate 14. The light source was fixed at a position where the influence of the plasma was small and the surface of the substrate 14 was irradiated with light. After the start of the light irradiation, the bias voltage power supply 15 was turned on to discharge, and the DLC film on the surface of the substrate 14 was processed. Here, either a direct current or a high frequency alternating current can be used as the power source. The treatment was performed for a maximum of 30 seconds by changing the wavelength of light. At this time, the input power for plasma generation was 50 W, and the gas pressure was 3 mTorr.

【0044】図5は、実施の形態2に基づく実施例にお
いて表面処理されたDLC膜について、動摩擦係数を測
定した結果を示す。各例はそれぞれ、CF4、CHF3
26、C38、C48のガスを、ガス量として3%ア
ルゴンガスに混合して使用した場合である。光照射光源
の波長は185nmである。動摩擦係数の値としては、
実施の形態1で用いたピンオンディスク法より求めた値
で、図1に示したような安定化した状態における値を用
いた。比較例としては、CHF3ガスを使用し、光を照
射せずに処理を行った場合を示した。図5より、比較例
と比較して、185nmの光を照射して処理すること
で、動摩擦係数は小さくできることが判る。同様に、図
6は波長430nm、図7は波長1.1μmの光を照射
した場合を示す。図6、7の例では、いずれも光を照射
することで、動摩擦係数が大幅に低減している。
FIG. 5 shows the results of measuring the dynamic friction coefficient of the DLC film surface-treated in the example based on the second embodiment. Each example is CF 4 , CHF 3 ,
This is a case in which C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C 4 F 8 gases are mixed and used as a gas amount in a 3% argon gas. The wavelength of the light irradiation light source is 185 nm. The value of the dynamic friction coefficient is
The value obtained by the pin-on-disk method used in the first embodiment and the value in the stabilized state as shown in FIG. 1 was used. As a comparative example, a case was shown in which the treatment was performed without irradiation with light using CHF 3 gas. FIG. 5 shows that the coefficient of kinetic friction can be reduced by irradiating light of 185 nm and performing the treatment, as compared with the comparative example. Similarly, FIG. 6 shows a case where light with a wavelength of 430 nm is irradiated, and FIG. 7 shows a case where light with a wavelength of 1.1 μm is irradiated. In the examples of FIGS. 6 and 7, the irradiating light significantly reduces the dynamic friction coefficient.

【0045】以上のように、フッ素炭素化合物CF4
CHF3、C26、C38、またはC 48ガスを含むプ
ラズマにより、光照射を行いながらDLC膜表面をプラ
ズマ処理することにより、DLC膜とディスクとの動摩
擦係数を大幅に低減することができる。なおフッ素炭素
化合物のガスは、一種類のみに限らず、複数種を適宜併
用してもよい。また、他の目的によるガスを併せて含む
ことも可能である。
As described above, the fluorocarbon compound CFFour,
CHFThree, CTwoF6, CThreeF8Or C FourF8Gas containing gas
Due to plasma, the surface of the DLC film is
Abrasion between the DLC film and the disk
Friction coefficient can be greatly reduced. Fluorocarbon
The compound gas is not limited to one type, but may be a combination of multiple types as appropriate.
May be used. Also contains gases for other purposes
It is also possible.

【0046】(実施の形態3)実施の形態3は、実施の
形態1で説明したECRプラズマCVD装置を用い、混
合ガスを入れないで形成した従来例と同様のDLC膜
に、イオンビームを照射することにより動摩擦係数を低
減させるものである。
(Embodiment 3) In Embodiment 3, an ion beam is applied to a DLC film similar to the conventional example formed without using a mixed gas by using the ECR plasma CVD apparatus described in Embodiment 1. By doing so, the dynamic friction coefficient is reduced.

【0047】図11は、本実施の形態におけるダイヤモ
ンド状炭素膜の表面処理方法を実施するための、イオン
ビーム処理装置の概要図である。イオンビーム処理室1
7には、イオン源18、基板ホルダー19、及びガス導
入口21が設けられている。
FIG. 11 is a schematic diagram of an ion beam processing apparatus for performing the surface treatment method for a diamond-like carbon film in the present embodiment. Ion beam processing room 1
7, an ion source 18, a substrate holder 19, and a gas inlet 21 are provided.

【0048】まず、DLC膜をコーティングした表面処
理する基板20を、基板ホルダー19に固定し、イオン
ビーム処理室17に設置して、高真空になるまで真空引
きを行う。その後、ガス導入口21よりアルゴンガスを
導入し、続いてフッ素炭素化合物CF4、CHF3、C2
6、C38、C48のいずれかのガスをガス導入口2
1から導入する。以下に言及するガス量は、アルゴンガ
スと混合させたフッ素炭素化合物ガスの全ガス量に対す
る、フッ素炭素化合物ガスの割合である。イオンビーム
は、300V、400mAで生成させた。
First, the substrate 20 to be surface-treated coated with the DLC film is fixed to the substrate holder 19, placed in the ion beam processing chamber 17, and evacuated to a high vacuum. After that, an argon gas is introduced from the gas inlet 21, and then the fluorocarbon compounds CF 4 , CHF 3 , C 2
Any one of F 6 , C 3 F 8 and C 4 F 8 gas
Introduce from 1. The gas amount mentioned below is the ratio of the fluorocarbon compound gas to the total gas amount of the fluorocarbon compound gas mixed with the argon gas. The ion beam was generated at 300 V and 400 mA.

【0049】図8は、実施の形態3に基づく実施例にお
いて表面処理されたDLC膜について、動摩擦係数を測
定した結果を示す。各例はそれぞれ、アルゴンガスにフ
ッ素炭素化合物CF4、CHF3、C26、C38、C48
のいずれかのガスを混合したときの、動摩擦係数と混合
ガス量との関係を示す。処理時間は約10秒とした。
FIG. 8 shows the results of measuring the dynamic friction coefficient of the surface-treated DLC film in the example based on the third embodiment. In each of the examples, the fluorocarbon compounds CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C 4 F 8 were respectively added to argon gas.
Shows the relationship between the dynamic friction coefficient and the amount of mixed gas when any one of the gases is mixed. The processing time was about 10 seconds.

【0050】処理時間は、長すぎるとDLC膜の膜厚に
影響を及ぼし、また、スライダーABS表面に存在する
素子に対しても劣化などの悪影響を与える。これはDL
Cの膜質とも関係があり、各要因に応じて最適処理時間
を決めればよい。
If the processing time is too long, it affects the thickness of the DLC film, and also adversely affects the elements existing on the slider ABS surface such as deterioration. This is DL
There is a relationship with the film quality of C, and the optimum processing time may be determined according to each factor.

【0051】図8より、従来例の何も処理を行わないD
LC膜に対して、フッ素炭素化合物のガスを混合したイ
オンビームを表面に照射することで、動摩擦係数が大幅
に低減することが判る。
As shown in FIG. 8, D of the conventional example in which no processing is performed is performed.
By irradiating the surface of the LC film with an ion beam in which a gas of a fluorocarbon compound is mixed, the dynamic friction coefficient is significantly reduced.

【0052】以上のように、ECRプラズマCVDによ
ってDLC膜を成膜する際に、アルゴンガスにフッ素炭
素化合物CF4、CHF3、C26、C38、C48のい
ずれかのガスを混合したイオンビームで処理を行うこと
で、大幅に動摩擦係数を低減できる。なおフッ素炭素化
合物のガスは、一種類のみに限らず、複数種を適宜併用
してもよい。また、他の目的によるガスを併せて含むこ
とも可能である。
As described above, when a DLC film is formed by ECR plasma CVD, any one of the fluorocarbon compounds CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C 4 F 8 is added to the argon gas. By performing the treatment with an ion beam containing a mixture of the above gases, the dynamic friction coefficient can be greatly reduced. The gas of the fluorocarbon compound is not limited to one type, and a plurality of types may be used in combination. It is also possible to include a gas for another purpose.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明のDLC膜の形成方法によれば、
DLC膜中及び表面のフッ素基を安定化する作用によ
り、動摩擦係数を低減させ、その結果、DLC膜の超薄
膜化と高耐摩耗性とを両立させることが可能となる。従
って、薄膜磁気ヘッドスライダーに対する更なる高密度
化の要求に対して、高い信頼性を確保することができ
る。
According to the method for forming a DLC film of the present invention,
The effect of stabilizing the fluorine groups in the DLC film and on the surface reduces the dynamic friction coefficient. As a result, it is possible to achieve both ultra-thin DLC film and high wear resistance. Therefore, high reliability can be ensured in response to a demand for a higher density of the thin film magnetic head slider.

【0054】また、本発明のDLC膜の表面処理方法に
よれば、上記と同様に動摩擦係数を低減させ、その結
果、DLC膜とディスクとの動摩擦係数を設定すること
が可能となり、低浮上量化による耐摩耗性向上、DLC
膜厚の薄層化など様々な要求に対する自由度が拡がる。
更に成膜と同じ装置で処理が行えるため、連続してDL
C膜の処理を行うことができるので、新規設備の必要が
無くコストアップを抑えることが可能である。
Further, according to the method for treating the surface of a DLC film of the present invention, the dynamic friction coefficient can be reduced in the same manner as described above. As a result, the dynamic friction coefficient between the DLC film and the disk can be set, and the flying height can be reduced. Abrasion resistance, DLC
The degree of freedom for various requirements such as thinning of the film thickness is expanded.
Furthermore, since processing can be performed with the same apparatus as for film formation, continuous DL
Since the processing of the C film can be performed, it is possible to suppress cost increase without necessity of a new facility.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施の形態1における形成方法により成膜さ
れたダイヤモンド状炭素膜の動摩擦係数とディスク回転
回数の関係を示す図
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the dynamic friction coefficient of a diamond-like carbon film formed by the forming method according to the first embodiment and the number of disk rotations.

【図2】 実施の形態1における形成方法により成膜さ
れたダイヤモンド状炭素膜の動摩擦係数とガス量の関係
を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a kinetic friction coefficient and a gas amount of a diamond-like carbon film formed by the forming method according to the first embodiment.

【図3】 実施の形態1における形成方法により成膜さ
れたダイヤモンド状炭素膜の動摩擦係数とガス量の関係
を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a dynamic friction coefficient and a gas amount of a diamond-like carbon film formed by the forming method according to the first embodiment.

【図4】 実施の形態1における形成方法により成膜さ
れたダイヤモンド状炭素膜の動摩擦係数とガス量の関係
を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a kinetic friction coefficient and a gas amount of a diamond-like carbon film formed by the forming method according to the first embodiment;

【図5】 実施の形態2における表面処理方法により処
理されたダイヤモンド状炭素膜の動摩擦係数とプラズマ
処理時間の関係を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a kinetic friction coefficient of a diamond-like carbon film treated by the surface treatment method according to the second embodiment and a plasma treatment time.

【図6】 実施の形態2における表面処理方法により処
理されたダイヤモンド状炭素膜の動摩擦係数とプラズマ
処理時間の関係を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a kinetic friction coefficient of a diamond-like carbon film treated by the surface treatment method according to the second embodiment and a plasma treatment time.

【図7】 実施の形態2における表面処理方法により処
理されたダイヤモンド状炭素膜の動摩擦係数とプラズマ
処理時間の関係を示す図
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the dynamic friction coefficient of a diamond-like carbon film treated by the surface treatment method according to the second embodiment and the plasma treatment time.

【図8】 実施の形態3における表面処理方法により処
理されたダイヤモンド状炭素膜の動摩擦係数とイオンビ
ーム処理時間の関係を示す図
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the kinetic friction coefficient of a diamond-like carbon film treated by the surface treatment method according to the third embodiment and the ion beam treatment time.

【図9】 実施の形態1において用いるECRプラズマ
CVD装置の概要図
FIG. 9 is a schematic diagram of an ECR plasma CVD apparatus used in the first embodiment.

【図10】 実施の形態2において用いるプラズマ処理
装置の概要図
FIG. 10 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus used in a second embodiment.

【図11】 実施の形態3において用いるイオンビーム
処理装置の概要図
FIG. 11 is a schematic diagram of an ion beam processing apparatus used in Embodiment 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、16、21 ガス導入口 2 ECRプラズマCVD装置 3 高周波電源 4 マイクロ波発振器 5 導波管 6 マグネット 7 プラズマ室 8 プラズマ 9、13、19 基板ホルダー 10、14、20 基板 11 スパッタ室 12 ターゲット 15 バイアス電圧電源 17 イオンビーム処理室 18 イオン源 1, 16, 21 Gas inlet 2 ECR plasma CVD apparatus 3 High frequency power supply 4 Microwave oscillator 5 Waveguide 6 Magnet 7 Plasma chamber 8 Plasma 9, 13, 19 Substrate holder 10, 14, 20 Substrate 11 Sputter chamber 12 Target 15 Bias voltage power supply 17 Ion beam processing chamber 18 Ion source

フロントページの続き (72)発明者 末永 辰敏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4G046 CA01 CB01 CB03 CB08 CC06 4K030 AA04 AA10 BA28 BB12 CA03 CA04 CA05 CA12 DA08 FA02 FA12 LA19 5D042 NA02 PA08 RA02 SA03 Continuation of front page (72) Inventor Tatsutoshi Suenaga 1006 Kazuma Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 4G046 CA01 CB01 CB03 CB08 CC06 4K030 AA04 AA10 BA28 BB12 CA03 CA04 CA05 CA12 DA08 FA02 FA12 LA19 5D042 NA02 PA08 RA02 SA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラズマCVDによりダイヤモンド状炭
素膜を成膜する方法において、成膜原料ガス中に、フッ
素炭素化合物CF4、CHF3、C26、C38、及びC
48のガスから選ばれた少なくとも一種のガスを混合す
るとともに、基板面に遠赤外線から紫外線域までのいず
れかの波長の光を照射しながら成膜することを特徴とす
るダイヤモンド状炭素膜の形成方法。
In a method of forming a diamond-like carbon film by plasma CVD, a fluorine-containing carbon compound CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 and C
With mixing at least one gas selected from gases 4 F 8, diamond-like carbon film, which is deposited while irradiating with light of any wavelength from the far infrared to the substrate surface to ultraviolet range Formation method.
【請求項2】 成膜原料ガスが、メタン、エチレン、及
びアセチレン等の炭素水素系のガスから選ばれた少なく
とも一種である請求項1に記載のダイヤモンド状炭素膜
の形成方法。
2. The method for forming a diamond-like carbon film according to claim 1, wherein the film-forming raw material gas is at least one selected from hydrocarbon-based gases such as methane, ethylene, and acetylene.
【請求項3】 プラズマCVDにより基板上に成膜され
たダイヤモンド状炭素膜の表面処理方法であって、フッ
素炭素化合物CF4、CHF3、C26、C38、及びC
48のガスから選ばれた少なくとも一種のガスを含むプ
ラズマにより、前記基板面に遠赤外線から紫外線域まで
のいずれかの波長の光を照射しながら表面を処理するこ
とを特徴とするダイヤモンド状炭素膜の表面処理方法。
3. A method for surface-treating a diamond-like carbon film formed on a substrate by plasma CVD, comprising the steps of: fluorinated carbon compounds CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C 3.
The plasma containing at least one gas selected from gases 4 F 8, diamond-like, which comprises treating the surface while irradiating with light of any wavelength from the far infrared to the substrate surface to ultraviolet range Surface treatment method for carbon film.
【請求項4】 基板上に成膜されたダイヤモンド状炭素
膜の表面処理方法であって、アルゴンガスと、フッ素炭
素化合物CF4、CHF3、C26、C38、及びC48
のガスから選ばれた少なくとも一種とを含むガスのイオ
ンビームを表面に照射することを特徴とするダイヤモン
ド状炭素膜の表面処理方法。
4. A method for treating a surface of a diamond-like carbon film formed on a substrate, comprising the steps of: supplying an argon gas, a fluorocarbon compound CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , and C 4 F 8
Irradiating the surface with an ion beam of a gas containing at least one of the above gases.
【請求項5】 薄膜磁気ヘッドのスライダー摺動面にダ
イヤモンド状炭素膜を成膜することを特徴とする請求項
1または2に記載のダイヤモンド状炭素膜の形成方法。
5. The method for forming a diamond-like carbon film according to claim 1, wherein a diamond-like carbon film is formed on a slider sliding surface of the thin-film magnetic head.
【請求項6】 薄膜磁気ヘッドのスライダー摺動面に形
成したダイヤモンド状炭素膜を処理することを特徴とす
る請求項3または4に記載のダイヤモンド状炭素膜の表
面処理方法。
6. The method according to claim 3, wherein the diamond-like carbon film formed on the slider sliding surface of the thin-film magnetic head is treated.
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