JP2004162084A - Film deposition method, and film deposition system - Google Patents

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JP2004162084A
JP2004162084A JP2002326275A JP2002326275A JP2004162084A JP 2004162084 A JP2004162084 A JP 2004162084A JP 2002326275 A JP2002326275 A JP 2002326275A JP 2002326275 A JP2002326275 A JP 2002326275A JP 2004162084 A JP2004162084 A JP 2004162084A
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Japan
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target
film
discharge
carbon
film forming
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JP2002326275A
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Japanese (ja)
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Tsukasa Itani
司 井谷
Tetsukazu Nakamura
哲一 中村
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film deposition method and a film deposition system for obtaining a film having excellent flatness and homogeneity. <P>SOLUTION: When a target material is evaporated from a target by arc discharge and deposited on a substrate, the target is cooled during the arc discharge, and the target is rotated so that the component of the tangential direction of the rotational speed of the discharge part of the target is controlled to ≥5 mm/sec. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜方法(Filtered Cathodic Arc法またはFi1tered Cathodic Vacuum Arc法、以下本明細書ではFCA法と略称する場合がある)およびその装置(以下本明細書ではFCA装置と略称する場合がある)に関するものである(たとえば、非特許文献1参照。)。
【0002】
【従来の技術】
情報記録装置であるヘッドの浮上を伴う磁気記録装置(いわゆるハードディスクドライブ)の高記録密度化への要求に応えるためには、ハードディスク等の磁気記録媒体の磁性層と磁気ヘッド記録部間の間隔であるマグネチックスペーシングを小さくしなければならない。
【0003】
そのため、図1に示すような構成を持つディスクの保護膜には、薄膜化、高硬度化が要求されている。図1において、記録媒体は、Alやガラス等の基板1上に、Ni−P層2、下地層3、磁性層4、保護膜層5、潤滑剤層6が積層された構造を有している。下地層3はたとえばCr系材料、磁性層4はCo系材料で構成されている場合が多い。この図から分かるように、マグネチックスペーシングを小さくするには、保護膜層5の薄膜化が有効であるが、薄くなった分、保護膜には、高い硬度が要求されることになるのである。
【0004】
これらの保護膜には、従来、スパッタ法やCVDによる、ダイヤモンドライクカーボン(以下、DLCと略称する)膜が利用されているが、今後の一層の薄膜化への要求には硬度が充分ではなく、対応できないと考えられている。
【0005】
このようなきわめて硬度の高いDLC膜へのニーズに応える方法としてFCA法がある。この方法は、一般的には、炭素をカソードとして使用し、この炭素をターゲットとしてアーク放電により、プラズマ状粒子を発生させ、質量分析器の磁気偏向器の機能を利用し、プラスのプラズマ状カーボン粒子だけを選択して基板に照射させる方法である。
【0006】
この方法では、放電点温度が1万℃以上にものぼるアーク放電を利用しているため、耐熱性の高い炭素でも容易に溶融・昇華させることができる。また、炭素のみにより成膜されるため、膜中に水素を含まず、従って硬度低下の原因であるC−H結合が無く、C−Cのsp結合に富んだ高硬度のDLC膜が得られる。
【0007】
しかしながら、この方法を実行する装置では、粒径の大きな炭素粒子が基板上に堆積され、膜の平坦性、均質性が失われるという問題が指摘されている。
【0008】
【非特許文献1】
「ジャーナルオブアプライドフィジックス(Journal of Applied Physics)」,2001年,第40巻,p.777−782
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的の一つは、上記のFCA法において、膜の平坦性、均質性が失われるという問題を解決することである。本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜方法において、アーク放電中にターゲットを回転させる成膜方法が提供される。これにより、FCA法において、膜の平坦性、均質性が失われるという問題を解決することができる。
【0011】
ターゲット材料が炭素であり、ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分が5mm/秒以上であることやターゲットが冷却されていることが好ましい。また、堆積により磁気ディスク保護膜を作製することが好ましい。FCA法により、平坦性、均質性に優れた磁気ディスクの保護膜が得られ易くなるからである。
【0012】
また、本発明の他の一態様によれば、アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜装置において、当該ターゲット材料が炭素であり、アーク放電中に、当該ターゲットを冷却し、ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分が5mm/秒以上になるようにターゲットを回転させる成膜装置が提供される。
【0013】
なお、以下に説明する発明の実施の形態や図面の中で、本発明の更なる特徴が明らかにされる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。
【0015】
図2は、従来のFCA装置の一例の断面モデル図である。図2において、成膜対象となる基材22は真空に保たれたチャンバ21の中に設置されている。カーボンよりなるターゲット23は支持台24上に設置される。ターゲット23をカソードとし、リング状アノード26をアノードとして、ストライカー25の打撃によりアーク放電を開始させ、ターゲット23とリング状アノード26との間に持続的なアーク放電を生じさせると、ターゲット材料であるカーボンがプラスのプラズマ状カーボン粒子28となり、フィルタフィールド(filter field、磁気偏向型フィルタ)29の作用でチャンバ21内に導かれ、基材22にプラズマ状カーボン粒子28が照射され、基材22上にDLC膜が形成される。フィルタフィールド29の出口にあるスキャニングマグネチックフィールド(scanning magnetic field、XY偏向電極とも言う)30は、基材22に形成されるプラズマ状カーボン粒子28の膜の膜厚を均一化する機能を有する。ターゲット23の様子はサイトグラス27から目視できる。
【0016】
フィルタフィールド29はプラズマ状粒子の軌道を曲げる機能を有し、質量(M)/荷電量(e)が大きい粒子は、直進性が大きいため、フィルタフィールド29の壁面に衝突し、捕捉される。この作用により、プラズマ状カーボン粒子28のうち、塵埃のように粒径の大きなものは、フィルタフィールド29の壁面に衝突して壁面沈着物となるが、このフィルタフィールド29の機能は十分とは言えず、先述したように、そのまま基材22上に照射され、膜の平坦性、均質性が失われる原因になるものがある。
【0017】
これに対し、本発明に係るFCA装置を図3に示す。図3において、全体の動作は図2の場合と同様であるが、ターゲット23が、ステッピングモータ31により回転し、冷却水系32により冷却されている点で相違する。
【0018】
上記した従来技術の問題点は、炭素からなるターゲットを回転させることで解決できる。この理由は、ターゲット自身を回転させることで、カソードとしてのターゲット上の放電点を強制的に移動させることが可能となり、放電点の局在化に伴うターゲットの不均一な溶解を防ぐことができるためであると考えられる。ターゲットの不均一な溶解を防止できる結果、大粒径のプラズマ状カーボン粒子の発生が抑えられ、小粒径のプラズマ状カーボン粒子だけが基材2上に到達することになり、平坦性の高い、均質な膜を得ることができる。この小粒径のプラズマ状カーボン粒子は、具体的には1個のカーボンイオンが理想的であるが、複数個が寄り集まったものの存在も考えられないわけではない。
【0019】
このときのターゲット回転速度としては、放電点におけるターゲットの回転速度の接線方向成分が5mm/秒以上であることが望ましい。5mm/秒未満であると、大粒径のプラズマ状カーボン粒子が生じやすくなる。なお、回転の方向は時計方向、反時計方向のどちらであってもよく、首振り運動が可能であっても良い。さらに、ターゲットが上下に移動できるようになっていてもよい。上下に移動できるようになっている場合、回転運動と組み合わせれば、放電点がスパイラル状の軌跡を描くことになる。
【0020】
なお、ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分とは、たとえば、図8の斜視図におけるようにx方向に回転しているターゲット23上の、放電81が生じている放電点82について、ターゲット23の回転速度の接線方向成分を意味する。即ち、図9のようにターゲットを上から見た図で円として描かれる軌跡83に沿ったターゲット23の回転速度の接線方向成分Yを意味する。
【0021】
さらに、ターゲットを冷却して放電時のターゲットの温度上昇を抑えることが、放電点におけるターゲットの融解面積を減少させることができるため、平坦性の高い、均質な膜を得るために有用である。特に、上記回転と組み合わせることで、より効率的に、平坦性の高い、均質な膜を得ることができる。
【0022】
この場合の冷却方法としては、本発明の趣旨に反しない限り、公知のどのような方法を使用することもできる。図4はその一例であり、ターゲット23内部に内部を二つに仕切られた筒が収納されており、冷却水が導通されている様子を示している。
【0023】
なお、図5のように、プラズマ状カーボン粒子の照射部を複数持つ装置とすることも可能である。また、上記は、ターゲット材料が炭素である場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、アーク放電が可能なものならどのような物質でもよい。他の導電性物質、たとえば金属を使用する場合にも適用可能であると考えられる。例として、W,Ti等を挙げることができる。
【0024】
本発明に係る成膜方法や成膜装置は、どのような用途について使用することも可能であるが、特に磁気ディスク保護膜を作製する場合に有用であり、薄膜化、高硬度化が要求される磁気ディスク保護膜の平坦性、均質性を向上させることができる。
【0025】
【実施例】
次に本発明の実施例および比較例を詳述する。
【0026】
[実施例1]
図3,4に示したFCA装置を使用して、5×10−3Paの成膜室圧力、120Vの放電電圧、60Aの放電電流の条件で放電させて、Siウエハ上にDLC膜を60秒間かけて成膜した。ターゲット回転速度の接線方向成分は4mm/秒の速度で回転させ、図4の冷却水として20℃の冷却水を使用した。
【0027】
成膜した厚さ0.1μmのDLC膜について、成膜後のDLC膜の膜厚、硬度をエリプソメーターで評価した。この結果、硬度は50GPa、密度は3.1g/cmであった。
【0028】
また、膜表面の表面欠陥の存在率を光の散乱を利用した表面欠陥評価装置を用いて評価した。図6には、表面欠陥観察装置の観察結果(写真)を示す。図6の写真中、黒く見える部分が表面欠陥である。ここでいう表面欠陥とは、大粒径のカーボン粒子等によって形成されたと思われる膜表面上の突起を意味し、塊状になっていることが多い。
【0029】
なお、水による冷却を停止すると、表面欠陥の数が多くなることが写真観察から認められた。
【0030】
[実施例2および比較例1]
ターゲットの回転速度の接線方向成分を種々変更した以外は実施例1と同様にした。
【0031】
この結果、表面欠陥の面積率との関係を示す図7のとおりとなり、ターゲットの回転がない場合に比べ、本発明に従ってターゲットを回転させることにより、表面欠陥の面積率が急速に低下し、回転の接線方向成分が5mm/秒以上で表面欠陥がほぼ0となっていることがわかる。なお、表面欠陥の面積率は、たとえば図6で、「黒く見える部分の面積」の「白く見える部分の面積と黒く見える部分の面積との和」に対する百分率を意味する。
【0032】
なお、回転の接線方向成分が5mm/秒以上で作製した膜は欠陥がなく、磁気ディスク保護膜として適していることが示された。
【0033】
なお、上記に開示した内容から、下記の付記に示した発明が導き出せる。
【0034】
(付記1) アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜方法において、アーク放電中にターゲットを回転させる成膜方法。
【0035】
(付記2) 前記ターゲット材料が導電性物質である、付記1に記載の成膜方法。
【0036】
(付記3) 前記ターゲット材料が炭素または金属である、付記1に記載の成膜方法。
【0037】
(付記4) 前記ターゲット材料が炭素であり、ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分が5mm/秒以上である、付記1に記載の成膜方法。
【0038】
(付記5) 前記ターゲットがアーク放電中に冷却される、付記1〜4のいずれかに記載の成膜方法。
【0039】
(付記6) 前記堆積により磁気ディスク保護膜を作製する、付記1〜5のいずれかに記載の成膜方法。
【0040】
(付記7) アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜装置において、アーク放電中にターゲットを回転させる成膜装置。
【0041】
(付記8) 前記ターゲット材料が導電性物質である、付記7に記載の成膜装置。
【0042】
(付記9) 前記ターゲット材料が炭素または金属である、付記7に記載の成膜装置。
【0043】
(付記10) 前記導電性物質が炭素であり、ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分が5mm/秒以上である、付記7に記載の成膜装置。
【0044】
(付記11) 前記ターゲットが冷却される、付記7〜10のいずれかに記載の成膜装置。
【0045】
(付記12) 前記堆積により磁気ディスク保護膜を作製する、付記7〜11のいずれかに記載の成膜装置。
【0046】
(付記13) アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜装置において、
当該ターゲット材料が炭素であり、
アーク放電中に、当該ターゲットを冷却し、ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分が5mm/秒以上になるようにターゲットを回転させる、
成膜装置。
【0047】
【発明の効果】
上記のFCA法により、平坦性、均質性に優れた膜、たとえば平坦性、均質性に優れたDLC膜を得ることができる。このDLC膜は、磁気ディスク保護膜として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】磁気記録媒体の断面構造を示すモデル図である。
【図2】従来のFCA装置の一例の断面モデル図である。
【図3】本発明に係るFCA装置の一例の断面モデル図である。
【図4】ターゲット内部の冷却系の様子を示す断面モデル図である。
【図5】プラズマ状カーボン粒子の照射部を二つ持つFCA装置の一例の断面モデル図である。
【図6】表面欠陥の観察結果を示す写真である。
【図7】ターゲットの放電部の回転速度(接線方向成分)と表面欠陥の面積率との関係を示す図である。
【図8】ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分を説明する斜視モデル図である。
【図9】ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分を説明するための、ターゲットを上から見たモデル図である。
【符号の説明】
1 基板
2 Ni−Pめっき層
3 下地層
4 磁性層
5 保護膜層
6 潤滑剤層
21 チャンバ
22 基材
23 ターゲット
24 支持台
25 ストライカー
26 リング状アノード
27 サイトグラス
28 プラスのプラズマ状カーボン粒子
29 フィルタフィールド
30 スキャニングマグネチックフィールド
31 ステッピングモータ
32 冷却水系
81 放電
82 放電点
83 放電点の軌跡
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a film formation method of evaporating a target material from a target by arc discharge and depositing the target material on a substrate (Filtered Cathodic Arc method or Filtered Cathodic Vacuum Arc method, hereinafter sometimes abbreviated as FCA method in this specification). And an apparatus (hereinafter, may be abbreviated as an FCA apparatus in the present specification) (for example, see Non-Patent Document 1).
[0002]
[Prior art]
In order to meet the demand for a higher recording density of a magnetic recording device (a so-called hard disk drive) with a head floating as an information recording device, the distance between a magnetic layer of a magnetic recording medium such as a hard disk and a magnetic head recording unit must be increased. Some magnetic spacing must be reduced.
[0003]
Therefore, the protective film of the disk having the configuration as shown in FIG. 1 is required to be thinner and harder. In FIG. 1, the recording medium has a structure in which a Ni-P layer 2, an underlayer 3, a magnetic layer 4, a protective film layer 5, and a lubricant layer 6 are laminated on a substrate 1 such as Al or glass. I have. The underlayer 3 is often made of, for example, a Cr-based material, and the magnetic layer 4 is often made of a Co-based material. As can be seen from this figure, it is effective to reduce the magnetic pacing by making the protective film layer 5 thinner, but the thinner the protective film, the higher the hardness of the protective film is required. .
[0004]
Conventionally, a diamond-like carbon (hereinafter abbreviated as DLC) film by sputtering or CVD has been used for these protective films, but the hardness is not sufficient for a demand for further thinning in the future. , Is considered incapable.
[0005]
An FCA method is available as a method for responding to the need for such an extremely hard DLC film. In this method, generally, carbon is used as a cathode, plasma-like particles are generated by arc discharge using the carbon as a target, and the function of a magnetic deflector of a mass spectrometer is used to generate positive plasma-like carbon. In this method, only particles are selected and irradiated onto the substrate.
[0006]
In this method, arc discharge having a discharge point temperature of 10,000 ° C. or more is used, so that even heat-resistant carbon can be easily melted and sublimated. In addition, since the film is formed only of carbon, the film does not contain hydrogen, and therefore has no C—H bond that causes a decrease in hardness, and a DLC film with high hardness rich in C—C sp 3 bonds can be obtained. Can be
[0007]
However, it has been pointed out that an apparatus that performs this method deposits carbon particles having a large particle diameter on a substrate, and loses the flatness and uniformity of the film.
[0008]
[Non-patent document 1]
"Journal of Applied Physics", 2001, Vol. 40, p. 777-782
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the problem that the flatness and uniformity of a film are lost in the above-mentioned FCA method. Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to one embodiment of the present invention, there is provided a film forming method in which a target material is evaporated from a target by arc discharge and deposited on a substrate, wherein the target is rotated during the arc discharge. This can solve the problem that the flatness and uniformity of the film are lost in the FCA method.
[0011]
Preferably, the target material is carbon, the tangential component of the rotation speed of the discharge part of the target is 5 mm / sec or more, and the target is cooled. Further, it is preferable to form a magnetic disk protective film by deposition. This is because the FCA method makes it easy to obtain a protective film for a magnetic disk having excellent flatness and uniformity.
[0012]
According to another aspect of the present invention, in a film forming apparatus for evaporating a target material from a target by arc discharge and depositing the target material on a substrate, the target material is carbon, and Is provided, and the target is rotated so that the tangential component of the rotation speed of the discharge part of the target is 5 mm / sec or more.
[0013]
In addition, further features of the present invention will be clarified in the embodiments and drawings of the invention described below.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, examples, and the like. It should be noted that these drawings, examples, etc., and the description are merely examples of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. It goes without saying that other embodiments can also belong to the category of the present invention as long as they conform to the gist of the present invention.
[0015]
FIG. 2 is a cross-sectional model diagram of an example of a conventional FCA apparatus. In FIG. 2, a substrate 22 on which a film is to be formed is installed in a chamber 21 kept in a vacuum. A target 23 made of carbon is set on a support 24. Using the target 23 as a cathode and the ring-shaped anode 26 as an anode to start an arc discharge by striking the striker 25 to generate a sustained arc discharge between the target 23 and the ring-shaped anode 26, a target material is obtained. The carbon becomes positive plasma-like carbon particles 28, which are guided into the chamber 21 by the action of a filter field (magnetic deflection filter) 29, and the substrate 22 is irradiated with the plasma-like carbon particles 28, A DLC film is formed. A scanning magnetic field (also referred to as an XY deflection electrode) 30 at the exit of the filter field 29 has a function of making the film thickness of the plasma-like carbon particles 28 formed on the substrate 22 uniform. The state of the target 23 can be seen from the sight glass 27.
[0016]
The filter field 29 has a function of bending the trajectory of the plasma-like particles, and particles having a large mass (M) / charge amount (e) have a large straightness, and therefore collide with the wall surface of the filter field 29 and are captured. By this action, of the plasma-like carbon particles 28, those having a large particle size, such as dust, collide with the wall surface of the filter field 29 and become deposited on the wall surface, but the function of the filter field 29 can be said to be sufficient. However, as described above, there is a case where the film is irradiated onto the base material 22 as it is, which causes a loss of flatness and uniformity of the film.
[0017]
In contrast, an FCA device according to the present invention is shown in FIG. In FIG. 3, the overall operation is the same as in FIG. 2, except that the target 23 is rotated by the stepping motor 31 and cooled by the cooling water system 32.
[0018]
The above-mentioned problems of the prior art can be solved by rotating a carbon target. The reason is that by rotating the target itself, it is possible to forcibly move the discharge point on the target as the cathode, and it is possible to prevent uneven dissolution of the target due to localization of the discharge point. It is thought that it is. As a result of preventing non-uniform dissolution of the target, the generation of large-diameter plasma-like carbon particles is suppressed, and only the small-diameter plasma-like carbon particles reach the substrate 2 and have high flatness. , A homogeneous film can be obtained. Specifically, the plasma-like carbon particles having a small particle diameter are ideally one carbon ion. However, it is not inconceivable that a plurality of the carbon-like particles are gathered.
[0019]
As the target rotation speed at this time, it is desirable that the tangential component of the rotation speed of the target at the discharge point be 5 mm / sec or more. If it is less than 5 mm / sec, large plasma-like carbon particles are likely to be generated. Note that the direction of rotation may be either clockwise or counterclockwise, and swinging motion may be possible. Further, the target may be movable up and down. In the case of being able to move up and down, the discharge point draws a spiral trajectory in combination with the rotational movement.
[0020]
Note that the tangential component of the rotation speed of the discharge portion of the target is, for example, a target point at a discharge point 82 where a discharge 81 occurs on the target 23 rotating in the x direction as shown in the perspective view of FIG. 23 means the tangential component of the rotation speed. That is, it means the tangential component Y of the rotational speed of the target 23 along the trajectory 83 drawn as a circle when the target is viewed from above as shown in FIG.
[0021]
Further, cooling the target to suppress a rise in the temperature of the target at the time of discharge can reduce the melting area of the target at the discharge point, which is useful for obtaining a uniform film with high flatness. In particular, in combination with the above rotation, a uniform film having high flatness can be obtained more efficiently.
[0022]
As a cooling method in this case, any known method can be used as long as it does not violate the gist of the present invention. FIG. 4 is an example of this, and shows a state in which a cylinder partitioned into two is accommodated inside the target 23 and cooling water is conducted.
[0023]
As shown in FIG. 5, an apparatus having a plurality of irradiation units of plasma-like carbon particles may be used. In the above description, the case where the target material is carbon has been described. However, the present invention is not limited to this, and any substance capable of arc discharge may be used. It is considered that the present invention is applicable to the case where other conductive materials, for example, metals are used. Examples include W, Ti, and the like.
[0024]
The film forming method and the film forming apparatus according to the present invention can be used for any purpose, but are particularly useful for producing a magnetic disk protective film, and are required to be thinner and have higher hardness. Flatness and homogeneity of the magnetic disk protective film can be improved.
[0025]
【Example】
Next, examples and comparative examples of the present invention will be described in detail.
[0026]
[Example 1]
Using the FCA apparatus shown in FIGS. 3 and 4, the DLC film was discharged on a Si wafer by discharging under the conditions of a film forming chamber pressure of 5 × 10 −3 Pa, a discharge voltage of 120 V, and a discharge current of 60 A. The film was formed over a period of seconds. The tangential component of the target rotation speed was rotated at a speed of 4 mm / sec, and 20 ° C. cooling water was used as the cooling water in FIG.
[0027]
With respect to the formed DLC film having a thickness of 0.1 μm, the thickness and hardness of the formed DLC film were evaluated by an ellipsometer. As a result, the hardness was 50 GPa and the density was 3.1 g / cm 3 .
[0028]
In addition, the abundance of surface defects on the film surface was evaluated using a surface defect evaluation device utilizing light scattering. FIG. 6 shows an observation result (photograph) of the surface defect observation device. In the photograph of FIG. 6, the portions that appear black are surface defects. The term “surface defect” as used herein means a projection on the film surface which is considered to be formed by large-diameter carbon particles or the like, and is often in a lump.
[0029]
It was noted from photographic observation that when the cooling with water was stopped, the number of surface defects increased.
[0030]
[Example 2 and Comparative Example 1]
Example 1 was the same as Example 1 except that the tangential component of the target rotation speed was variously changed.
[0031]
As a result, the relationship with the area ratio of the surface defects is as shown in FIG. 7. Compared with the case where the target is not rotated, by rotating the target according to the present invention, the area ratio of the surface defects is rapidly reduced, and It can be seen that the surface defect is almost 0 when the tangential direction component is 5 mm / sec or more. In addition, the area ratio of the surface defect means, for example, a percentage of “the area of the part that looks black” and “the area of the area that looks white and the area of the part that looks black” in FIG.
[0032]
It should be noted that the film produced when the tangential component of rotation was 5 mm / sec or more had no defect, indicating that it was suitable as a magnetic disk protective film.
[0033]
From the contents disclosed above, the inventions shown in the following supplementary notes can be derived.
[0034]
(Supplementary Note 1) A film forming method in which a target material is evaporated from a target by arc discharge and deposited on a substrate, wherein the target is rotated during arc discharge.
[0035]
(Supplementary note 2) The film forming method according to supplementary note 1, wherein the target material is a conductive substance.
[0036]
(Supplementary note 3) The film forming method according to supplementary note 1, wherein the target material is carbon or metal.
[0037]
(Supplementary Note 4) The film forming method according to Supplementary Note 1, wherein the target material is carbon, and a tangential component of a rotation speed of a discharge part of the target is 5 mm / sec or more.
[0038]
(Supplementary note 5) The film forming method according to any one of Supplementary notes 1 to 4, wherein the target is cooled during arc discharge.
[0039]
(Supplementary note 6) The film forming method according to any one of Supplementary notes 1 to 5, wherein a magnetic disk protective film is formed by the deposition.
[0040]
(Supplementary Note 7) A film forming apparatus for evaporating a target material from a target by arc discharge and depositing the target material on a substrate, wherein the target is rotated during the arc discharge.
[0041]
(Supplementary note 8) The film forming apparatus according to supplementary note 7, wherein the target material is a conductive substance.
[0042]
(Supplementary note 9) The film forming apparatus according to supplementary note 7, wherein the target material is carbon or metal.
[0043]
(Supplementary note 10) The film forming apparatus according to supplementary note 7, wherein the conductive substance is carbon, and a tangential component of a rotation speed of the discharge unit of the target is 5 mm / sec or more.
[0044]
(Supplementary Note 11) The film forming apparatus according to any one of Supplementary Notes 7 to 10, wherein the target is cooled.
[0045]
(Supplementary Note 12) The film forming apparatus according to any one of Supplementary Notes 7 to 11, wherein the magnetic disk protective film is formed by the deposition.
[0046]
(Supplementary Note 13) In a film forming apparatus that evaporates a target material from a target by arc discharge and deposits the target material on a substrate,
The target material is carbon,
During the arc discharge, the target is cooled, and the target is rotated such that the tangential component of the rotation speed of the discharge part of the target is 5 mm / sec or more.
Film forming equipment.
[0047]
【The invention's effect】
By the FCA method described above, a film having excellent flatness and uniformity, for example, a DLC film having excellent flatness and uniformity can be obtained. This DLC film is useful as a magnetic disk protective film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a model diagram showing a cross-sectional structure of a magnetic recording medium.
FIG. 2 is a cross-sectional model diagram of an example of a conventional FCA apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional model diagram of an example of the FCA device according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional model diagram showing a state of a cooling system inside a target.
FIG. 5 is a cross-sectional model diagram of an example of an FCA apparatus having two irradiation units of plasma-like carbon particles.
FIG. 6 is a photograph showing an observation result of a surface defect.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a rotation speed (tangential component) of a discharge part of a target and an area ratio of a surface defect.
FIG. 8 is a perspective model diagram illustrating a tangential component of a rotation speed of a discharge unit of a target.
FIG. 9 is a model diagram of the target as viewed from above, for explaining the tangential component of the rotation speed of the discharge portion of the target.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Ni-P plating layer 3 Underlayer 4 Magnetic layer 5 Protective film layer 6 Lubricant layer 21 Chamber 22 Base material 23 Target 24 Support stand 25 Striker 26 Ring-shaped anode 27 Sight glass 28 Positive plasma-like carbon particles 29 Filter Field 30 Scanning magnetic field 31 Stepping motor 32 Cooling water system 81 Discharge 82 Discharge point 83 Trace of discharge point

Claims (5)

アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜方法において、アーク放電中にターゲットを回転させる成膜方法。A film forming method in which a target material is evaporated from a target by arc discharge and deposited on a substrate, wherein the target is rotated during arc discharge. 前記ターゲット材料が炭素であり、ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分が5mm/秒以上である、請求項1に記載の成膜方法。The film forming method according to claim 1, wherein the target material is carbon, and a tangential component of a rotation speed of a discharge part of the target is 5 mm / sec or more. 前記ターゲットがアーク放電中に冷却される、請求項1または2に記載の成膜方法。The method according to claim 1, wherein the target is cooled during arc discharge. 前記堆積により磁気ディスク保護膜を作製する、請求項1〜3のいずれかに記載の成膜方法。The film forming method according to claim 1, wherein a magnetic disk protective film is formed by the deposition. アーク放電により、ターゲットからターゲット材料を蒸発させ、基板上に堆積させる成膜装置において、
当該ターゲット材料が炭素であり、
アーク放電中に、当該ターゲットを冷却し、ターゲットの放電部の回転速度の接線方向成分が5mm/秒以上になるようにターゲットを回転させる、
成膜装置。
In a film forming apparatus that evaporates a target material from a target by arc discharge and deposits the target material on a substrate,
The target material is carbon,
During the arc discharge, the target is cooled, and the target is rotated such that the tangential component of the rotation speed of the discharge part of the target is 5 mm / sec or more.
Film forming equipment.
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