JPH01257198A - Method for coating diamond-like carbon film - Google Patents

Method for coating diamond-like carbon film

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JPH01257198A
JPH01257198A JP8487888A JP8487888A JPH01257198A JP H01257198 A JPH01257198 A JP H01257198A JP 8487888 A JP8487888 A JP 8487888A JP 8487888 A JP8487888 A JP 8487888A JP H01257198 A JPH01257198 A JP H01257198A
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JP
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carbon film
diamond
gas
substrate
reaction gas
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JP8487888A
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Japanese (ja)
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Tomio Kazahaya
風早 富雄
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To prevent generation of a layer adsorbed with reaction gas on the surface of a carbon film in a process for coating a diamond-like carbon film synthesized in vapor phase under a low pressure by allowing the reaction gas to contact with a substrate for a specified time, then stopping the supply of the reaction gas and keeping a degree of vacuum in the vessel at <=a specified value. CONSTITUTION:A substrate (e.g. silicon, magnetic recording medium) is disposed in a high vacuum vessel, and a reaction gas consisting of a C-source gas (e.g. CO, methane) and a dilution gas (e.g. H2) are allowed to contact with said substrate for a specified time after exciting the reaction gas to form thus a diamond-like carbon film on the surface of the substrate. The supply of the reaction gas is stopped immediately thereafter, and the reaction gas in the reaction chamber is evacuated with a vacuum pump to keep a degree of vacuum in the reaction chamber at <=10<-4>Torr. Then, the temp. in the vessel is reduced to room temp., thus, a substrate coated with a diamond-like carbon film is obtd. By the above method, generation of a layer adsorbed with the reaction gas on a carbon film is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はダイヤモンド状炭素膜のコーティング方法に係
り、特に表面における反応ガス吸着層の実質的形成を防
止したダイヤモンド状炭素膜のコーティング方法に係る
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method of coating a diamond-like carbon film, and more particularly to a method of coating a diamond-like carbon film that prevents substantial formation of a reactive gas adsorption layer on the surface. .

(従来技術) 従来、ダイヤモンド状炭素膜は機械的強度(硬度)、高
熱伝導度、高透明度、高屈折率、耐薬品性、耐摩耗性お
よび固体潤滑性などに優れていることから、切削工具、
音う゛用部品、光学用部品、磁気記録媒体、エレクトロ
ニクス材料などの各種分野における基材のコーテイング
材として利用されることが期待されている。
(Prior art) Diamond-like carbon films have been used in cutting tools because of their excellent mechanical strength (hardness), high thermal conductivity, high transparency, high refractive index, chemical resistance, abrasion resistance, and solid lubricity. ,
It is expected that it will be used as a coating material for base materials in various fields such as audio parts, optical parts, magnetic recording media, and electronic materials.

特に磁気記録媒体、例えば磁気ディスクなどでは機械的
強度(硬度)や耐摩耗性が要求されるトップコート膜と
しての利用に有望である。
In particular, it is promising for use as a top coat film for magnetic recording media, such as magnetic disks, which require mechanical strength (hardness) and wear resistance.

(発明が解決しようとする課題〕 そこで、本発明者らは磁気記録媒体の基材に磁気材料を
塗布した後、その上に公知の手法によりダイヤモンド状
炭素膜を形成させて、磁気記録媒体として使用したとこ
ろ、磁気ディスクのヘッドか浮上せずにヘッドと磁気デ
ィスクとが張り付いて、摩擦係数が大きくなったり、ヘ
ッドに付着物が付着するなどの各種問題が生じて、磁気
記録媒体として使用することができなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) Therefore, the present inventors applied a magnetic material to the base material of a magnetic recording medium, and then formed a diamond-like carbon film thereon by a known method. When used as a magnetic recording medium, various problems occurred, such as the head of the magnetic disk not floating and the head and magnetic disk sticking together, increasing the coefficient of friction, and deposits on the head. I couldn't.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは前記課題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、
ダイヤモンド状炭素膜の表面に反応ガスの吸着層が形成
されており、この吸着層が磁気ディスクとしての特性を
悪化させていることが判明した。
(Means for Solving the Problem) As a result of intensive research in view of the above problems, the present inventors have found that:
It was found that a reactive gas adsorption layer was formed on the surface of the diamond-like carbon film, and this adsorption layer deteriorated the characteristics of the magnetic disk.

それ故、本発明者らは上記ダイヤモンド状炭素膜の表面
に反応ガスの吸着層が生成しないようにするため、本発
明を完成させた。
Therefore, the present inventors completed the present invention in order to prevent the formation of a reactive gas adsorption layer on the surface of the diamond-like carbon film.

すなわち、前記問題点を解決するための本願請求項1に
記載の発明は、高真空容器内に配置された基板ド反応ガ
スを接触させて基板表面上にダイヤモンド状炭素膜を生
成させ、次いで冷却することによりて、基板表面をダイ
ヤモンド状炭素膜でコーティングする方法において、前
記反応ガスを所定時間基板に接触させた後に、反応ガス
の供給を停止して、容器内の真空度を10−4Torr
以下に保つことを特徴とするダイヤモンド状炭素膜コー
ティング方法であり。
That is, the invention according to claim 1 of the present application for solving the above problem is to bring a substrate placed in a high vacuum container into contact with a reaction gas to form a diamond-like carbon film on the surface of the substrate, and then to cool the substrate. In the method of coating the surface of a substrate with a diamond-like carbon film, after the reaction gas is brought into contact with the substrate for a predetermined time, the supply of the reaction gas is stopped and the degree of vacuum in the container is reduced to 10-4 Torr.
This is a diamond-like carbon film coating method characterized by maintaining the following.

本願請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載のダ
イヤモンド状炭素膜のコーティング方法において、容器
内の真空度を10−4Torr以下に保つことの代りに
、容器内の反応ガスを不活性ガス、水素ガスおよび/ま
たは窒素ガスにより鐙換することを特徴とするダイヤモ
ンド状炭素膜のコーティング方法である。
The invention as set forth in claim 2 of the present application provides that in the method for coating a diamond-like carbon film as set forth in claim 1, instead of maintaining the degree of vacuum in the container at 10-4 Torr or less, the reaction gas in the container is This is a method for coating a diamond-like carbon film, which is characterized in that stirring is performed using an active gas, hydrogen gas and/or nitrogen gas.

そして、前記請求項1および請求項2の何れの発明にお
いても、基板として磁性記録媒体を特に選択すると(請
求項3)、走行特性の特に優れたダイヤモンド状炭素膜
材磁性記録媒体を製造することができる。
In both of the inventions of claims 1 and 2, if a magnetic recording medium is particularly selected as the substrate (claim 3), a diamond-like carbon film magnetic recording medium with particularly excellent running characteristics can be manufactured. I can do it.

(発明の詳細な説明) (1)基板 本発明の低圧気相ダイヤモンド状炭素膜コーティング方
法において用いられる基板としては、シリコン、タング
ステン、モリブデン、などの金属、ステンレスなどの合
金、タンタル珪素、炭化モリブデン、炭化タングステン
、アルミナ、ダイヤモンド、スピネル、炭化珪素、シリ
コンウニへ−などの無機セラミックス、石英ガラスなど
のガラス、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの無機化
合物の結晶、ポリカーボネートなどのプラスチックなど
がある。
(Detailed Description of the Invention) (1) Substrate The substrate used in the low-pressure vapor phase diamond-like carbon film coating method of the present invention includes metals such as silicon, tungsten, and molybdenum, alloys such as stainless steel, tantalum silicon, and molybdenum carbide. Examples include inorganic ceramics such as , tungsten carbide, alumina, diamond, spinel, silicon carbide, and silicone, glasses such as quartz glass, crystals of inorganic compounds such as sodium chloride and potassium chloride, and plastics such as polycarbonate.

これらの中ではシリコン、ガラスなど基板との密着性に
優れているので、好ましい。
Among these, silicon and glass are preferred because they have excellent adhesion to the substrate.

また、支持体上に磁気記録材料を堆積してなる磁気記録
媒体を基板として本発明に使用することもてきる。磁気
記録媒体の磁性層上にダイヤモンド状炭素膜をコーティ
ングすると、このダイヤモンド炭素膜が保護膜の作用を
有して、磁気ヘッドの付着が防止されると共に、摩擦係
数の低下な達成し、磁気ヘッドへの磁性粉等の付着物の
付着を防止することかできる。
Furthermore, a magnetic recording medium formed by depositing a magnetic recording material on a support can also be used as a substrate in the present invention. When a diamond-like carbon film is coated on the magnetic layer of a magnetic recording medium, this diamond-like carbon film acts as a protective film, preventing the magnetic head from adhering to the magnetic head and reducing the coefficient of friction. It is possible to prevent deposits such as magnetic powder from adhering to the surface.

ここで、磁気記録媒体として、公知のハードディスクを
挙げることができる。さらに述べると、八−トディスク
である磁気記録媒体は、アルミニウム等の金属、ポリカ
ーボネート等の耐熱性硬質合成樹脂等の支持板上に、コ
バルトなどの磁気材料を電子ビーム蒸着、スパッタリン
グ、イオンブレーティングなどの手段により形成するこ
とにより得ることができる。
Here, a known hard disk can be used as the magnetic recording medium. More specifically, the magnetic recording medium, which is an octet disk, is manufactured by depositing a magnetic material such as cobalt on a support plate made of metal such as aluminum or heat-resistant hard synthetic resin such as polycarbonate by electron beam evaporation, sputtering, or ion blating. It can be obtained by forming by means such as.

(1)反応ガス 本発明の方法において用いられる反応ガスとしては、主
として炭素源ガスと稀釈用ガスとの混合ガスが用いられ
る。
(1) Reactive gas The reactive gas used in the method of the present invention is mainly a mixed gas of a carbon source gas and a diluent gas.

支皇皿1ノ 上記炭素源ガスとしては、例えばメタン、エタン、プロ
パン、およびブタン等のパラフィン系炭化水素、エチレ
ン、プロピレン、およびブチレン等のオレフィン系炭化
水素、アセチレン、およびアリレン等のアセチレン系炭
化水素、ブタジエン等のジオレフィン系炭化水素、シク
ロプロパン、シクロツタン、シクロペンタン、およびシ
クロヘキサン等の脂環式炭化水素、ならびにシクロブタ
ジェン、ベンゼン、トルエン、キシレン、3よびナフタ
レン等の芳香族炭化水素等の炭素水素化合物、アセトン
、ジエチルケトン、およびベンゾフェノン等のケトン類
、メタノール、およびエタノール等のアルコール類、−
酸化炭素、ならびに二酸化炭素等の含酸素有機化合物、
ならびにトリメチルアミン、およびトリエチルアミンな
どのアミン類等の含有窒素有機化合物等を挙げることが
できる。
Examples of the carbon source gas include paraffinic hydrocarbons such as methane, ethane, propane, and butane, olefinic hydrocarbons such as ethylene, propylene, and butylene, and acetylene hydrocarbons such as acetylene and arylene. Hydrogen, diolefinic hydrocarbons such as butadiene, alicyclic hydrocarbons such as cyclopropane, cyclotutane, cyclopentane, and cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as cyclobutadiene, benzene, toluene, xylene, 3 and naphthalene, etc. -carbohydrogen compounds, ketones such as acetone, diethyl ketone, and benzophenone, alcohols such as methanol and ethanol, -
carbon oxide and oxygen-containing organic compounds such as carbon dioxide;
and nitrogen-containing organic compounds such as amines such as trimethylamine and triethylamine.

更に、単体ではないが、消防法に規定される第4類危険
物;ガソリンなどの第1石油類、ケロシン、テレピン油
、しょう脳油、松根油などの第2石油類、重油などの第
3石油類、ギヤー油、シリンダー油などの第4石油類な
どをも使用することができる。また前記各種の炭素化合
物を混合して使用することもできる。
In addition, although not a single substance, Class 4 hazardous materials stipulated in the Fire Service Act; Class 1 petroleum such as gasoline, Class 2 petroleum such as kerosene, turpentine, ginger oil, and pine oil, and Class 3 hazardous materials such as heavy oil. Petroleum oils, gear oil, cylinder oil, and other quaternary petroleum oils can also be used. It is also possible to use a mixture of the various carbon compounds mentioned above.

これらの炭素源ガスの中で好ましいものは、メタン、エ
タン、プロパン等のパラフィン系炭化水素、アセトン、
ベンゾフェノンなどのケトン類、トリメチルアミン、ト
リエチルアミンなどのアミン類、炭酸ガス、−酸化炭素
である。
Among these carbon source gases, preferred are paraffinic hydrocarbons such as methane, ethane, and propane, acetone,
These include ketones such as benzophenone, amines such as trimethylamine and triethylamine, carbon dioxide gas, and carbon oxide.

1里1ノ 前記ダイヤモンド状炭素膜の形成に当たっては、前記炭
素源ガスとともに稀釈用ガスを用いることができる。
In forming the diamond-like carbon film, a diluting gas can be used together with the carbon source gas.

この稀釈用ガスとしては、水素ガス:アルゴンガス、ネ
オンガス、キセノンガス、窒素ガス等の不活性ガスを挙
げることができる。
Examples of the diluting gas include hydrogen gas: inert gases such as argon gas, neon gas, xenon gas, and nitrogen gas.

これらは、一種単独で使用しても良いし、また二種以上
を組合わせて使用しても良い。
These may be used alone or in combination of two or more.

これらの中でも、水素ガスを使用した場合には、プラズ
マCVD法においては高周波またはマイクロ波の照射に
よってプラズマを形成し、CVD法においては熱または
放電により原子状水素を形成する。
Among these, when hydrogen gas is used, plasma is formed by high frequency or microwave irradiation in the plasma CVD method, and atomic hydrogen is formed by heat or discharge in the CVD method.

この原子状水素はダイヤモンド状炭素膜の析出と同時に
析出する黒鉛構造の炭素を除去する作用を有する。
This atomic hydrogen has the effect of removing graphite-structured carbon that is deposited at the same time as the diamond-like carbon film is deposited.

前記不活性ガスは、特に、スパッタリング法。The inert gas is particularly used in a sputtering method.

イオン蒸着法、イオンビーム蒸着法を採用する場合に前
記パラフィン系炭化水素化合物、前記含酸素有機化合物
および/または含窒素有機化合物からなる炭素源ガスと
混合して用いるものであり、放電空間中でイオン化する
ことにより炭素原子を叩き出して炭素をイオン化する作
用を有する。
When an ion vapor deposition method or an ion beam vapor deposition method is employed, it is used in combination with a carbon source gas consisting of the paraffinic hydrocarbon compound, the oxygen-containing organic compound, and/or the nitrogen-containing organic compound, and is used in the discharge space. It has the effect of ionizing carbon by knocking out carbon atoms by ionizing.

また、高周波プラズマCVD法、直流プラズマCVD法
、マイクロ波プラズマCVD法を採用する場合には、放
電を安定化する作用を有する。
Furthermore, when a high frequency plasma CVD method, a direct current plasma CVD method, or a microwave plasma CVD method is employed, it has the effect of stabilizing the discharge.

前記稀釈用ガスを使用する場合、前記炭素源ガスとの混
合比は、炭素源ガス/稀釈用ガスのモル比で、通常、0
.1/100以上である。この混合比が0.1/100
未満の場合には、ダイヤモンド状炭素膜の析出速度が遅
くなったり、ダイヤモンド状炭素膜が析出しなくなった
りする。
When using the diluent gas, the mixing ratio with the carbon source gas is a molar ratio of carbon source gas/diluent gas, which is usually 0.
.. It is 1/100 or more. This mixing ratio is 0.1/100
If it is less than 1, the deposition rate of the diamond-like carbon film becomes slow or the diamond-like carbon film does not precipitate.

(3)炭素源ガスの励起 1起工量 本発明の低圧気相ダイヤモンド状炭素膜コーティング方
法において用いられる炭素源ガスの励起手段としては、
たとえば直流プラズマCVD法、高周波CVD法、マイ
クロ波CVD法、熱フイラメント法、化学輸送法と言っ
たCVD (化学蒸着)法や、スパッタリング法、ある
いはイオンビームな用いたPVD (物理蒸着)法など
の従来より公知の方法を用いることができる。
(3) Excitation amount of carbon source gas per unit work The excitation means for the carbon source gas used in the low pressure vapor phase diamond-like carbon film coating method of the present invention is as follows:
For example, CVD (chemical vapor deposition) methods such as DC plasma CVD method, high frequency CVD method, microwave CVD method, thermal filament method, and chemical transport method, sputtering method, and PVD (physical vapor deposition) method using ion beam, etc. Conventionally known methods can be used.

1起ゑ1 前記炭素源ガスを励起させるには通常、以下の条件下に
反応が進行して、ダイヤモンド状炭素膜が形成される。
1.1 To excite the carbon source gas, a reaction usually proceeds under the following conditions, and a diamond-like carbon film is formed.

すなわち、前記基板表面の温度は、前記炭素源ガスの励
起手段や測定場所などにより異なるので、−概に決める
ことはできないが、高周波プラズマCVD法を採用する
場合、通常、常温〜1.000℃、好ましくは常温〜4
00 ”Cである。基板の表面温度がt、ooo℃を超
えると非ダイヤモンド状炭素であるグラファイトの発生
量が多くなるので、これを避けるのが好ましい。
That is, the temperature of the substrate surface cannot be determined in general since it varies depending on the excitation means of the carbon source gas, the measurement location, etc., but when high-frequency plasma CVD is employed, it is usually between room temperature and 1.000°C. , preferably room temperature to 4
00'' C. If the surface temperature of the substrate exceeds t, ooo C., the amount of graphite, which is non-diamond-like carbon, increases, so it is preferable to avoid this.

反応圧力は10−6〜103torr 、好ましくは1
0−’〜10” jorrである。反応圧力か1O−8
torrよりも低いと、ダイヤモンド状炭素膜の析出速
度か遅くなったりする。一方、l03torrより高く
しても所期の効果を奏することかできない。
The reaction pressure is 10-6 to 103 torr, preferably 1
0-' to 10" jorr.Reaction pressure is 1O-8
When the temperature is lower than torr, the deposition rate of the diamond-like carbon film becomes slow. On the other hand, even if it is made higher than 103 torr, the desired effect cannot be achieved.

なお、高周波プラズマCVD法を採用する場合、励起に
使用する高周波電力は、通常、2kW以下にするのが望
ましい。2kWを超えても所期の効果か得られないので
、これを避けるのが望ましい。
In addition, when employing the high frequency plasma CVD method, it is desirable that the high frequency power used for excitation is normally 2 kW or less. Even if the power exceeds 2 kW, the desired effect cannot be obtained, so it is desirable to avoid this.

(4)冷却 本発明のダイヤモンド状炭素膜コーティング方法におい
て最も重要なことは、所定時間かけて基板上にダイヤモ
ンド状炭素膜を形成した後に、反応ガスの供給を停止し
て、反応容器内に反応ガスか残存しないようにすること
である。
(4) Cooling The most important thing in the diamond-like carbon film coating method of the present invention is that after forming a diamond-like carbon film on the substrate over a predetermined period of time, the supply of the reaction gas is stopped and the reaction is carried out in the reaction vessel. The goal is to ensure that no gas remains.

これは反応容器内に反応ガスがそのままいつまでも残存
していると、生成したダイヤモンド状炭素膜の表面上に
反応ガスが吸着されて反応ガス吸着層が形成されてしま
うからである。
This is because if the reaction gas remains in the reaction vessel for any length of time, the reaction gas will be adsorbed onto the surface of the produced diamond-like carbon film, forming a reaction gas adsorption layer.

この反応ガス吸着層はコーティングされたダイヤモンド
状炭素膜の種々の物性を悪化させるので、このような反
応ガス吸着層の生成を防止しなければならない。
Since this reactive gas adsorption layer deteriorates various physical properties of the coated diamond-like carbon film, it is necessary to prevent the formation of such a reactive gas adsorption layer.

そのために本発明においては、次に二つの手段のうち少
なくとも一つの手段を採用することにより、上記反応ガ
ス吸着層の生成を阻止している。
Therefore, in the present invention, the formation of the reaction gas adsorption layer is prevented by employing at least one of the following two means.

k−升(請求項1) 第1番目として反応ガスの供給を停止した後、容器内の
圧力を低下させて、10−4Torr以下、好ましくは
10−4Torr以下の高真空状態にすることにより、
反応ガスがダイヤモンド状炭素膜上に吸着されることを
阻止させる。
k-masu (Claim 1) First, after stopping the supply of the reaction gas, the pressure inside the container is reduced to a high vacuum state of 10-4 Torr or less, preferably 10-4 Torr or less,
This prevents reactive gases from being adsorbed onto the diamond-like carbon film.

上記圧力を低下させるには油拡散ポンプ、ターボ分子ポ
ンプ、タライオボンプなどの減圧ポンプにより急速に(
たとえば、原料ガスの供給停止後、0〜60秒程度以内
に前記真空度を達成する。
To reduce the above pressure, pressure reduction pumps such as oil diffusion pumps, turbomolecular pumps, and Talaiobon pumps can be used to rapidly (
For example, the degree of vacuum is achieved within about 0 to 60 seconds after the supply of raw material gas is stopped.

)行なうことが望ましい。) is desirable.

匙−遣(請求項2) 第2番目として反応ガスの供給を停止した後、容器内の
反応ガスをいち早く、反応容器内より排出するため、ヘ
リウム、ネオン、アルゴン、キセノンなどの不活性ガス
、あるいはまたは水素ガス又は窒素ガスを急速に導入し
て置換することによって行なわれる。
Spooner (Claim 2) Second, in order to quickly discharge the reaction gas in the reaction container from the reaction container after stopping the supply of reaction gas, an inert gas such as helium, neon, argon, xenon, etc. Alternatively, it is carried out by rapidly introducing and replacing hydrogen or nitrogen gas.

反応ガスを急速に排除するために一旦高真空状態にした
後、置換ガスを導入しても良い。
In order to quickly eliminate the reaction gas, the replacement gas may be introduced after once creating a high vacuum state.

これらガスは前記混合反応ガスの水素あるいはキャリヤ
ーガスとして用いた不活性ガスと同じものであることが
望ましい。
These gases are preferably the same as hydrogen in the mixed reaction gas or the inert gas used as the carrier gas.

冷却は、一般に30°C以下、好ましくは室温にまで低
下させる。
Cooling is generally below 30°C, preferably to room temperature.

(5)コーティング生成物 このようにして形成されたコーティング生成物はその表
面にダイヤモンド状炭素膜が形成されており、該ダイヤ
モンド状炭素膜は前述の通りであり、その表面に反応ガ
ス吸着層が実質的に形成されていない、したがって、ダ
イヤモンド状炭素膜の表面は機械的強度特に硬度が大き
く、しかも化学的安定性および耐摩耗性や固体潤滑性等
に優れているのて、この諸性性を行かして、ダイヤモン
ド状炭素膜付基材をさまざまの技術分野における素材に
好適に使用される。そこで、基板として磁気記録媒体を
特に選んだ本発明方法によると、情報の読み出し、書込
みに際して磁気ディスクのヘットの付着が防止され、摩
擦係数も小さく、しかもヘッドスライダ−に磁性粉末等
の付着物が付着することもないダイヤモンド状炭素膜材
磁気記録媒体が得られる。
(5) Coating product The coating product thus formed has a diamond-like carbon film formed on its surface, and the diamond-like carbon film is as described above, and a reactive gas adsorption layer is formed on its surface. Therefore, the surface of the diamond-like carbon film has high mechanical strength, especially hardness, and is excellent in chemical stability, wear resistance, and solid lubricity. Due to this, the substrate with diamond-like carbon film is suitably used as a material in various technical fields. Therefore, according to the method of the present invention in which a magnetic recording medium is specifically selected as the substrate, adhesion of the head of the magnetic disk is prevented when reading and writing information, the coefficient of friction is small, and moreover, the head slider is free from adhesion such as magnetic powder. A diamond-like carbon film magnetic recording medium without adhesion can be obtained.

(実施例) 本発明のダイヤモンド状炭素膜のコーティング方法につ
いて更に具体的に説明するため以下にその実施例を挙げ
る。
(Example) In order to more specifically explain the method of coating a diamond-like carbon film of the present invention, examples are given below.

(実施例1) 龜1且■星91虞 非磁性金属下地層(支持体)として厚さ15ル■の二、
ンケル・リンメツキ層を形成したアルミニウム合金基板
(厚さ約1.5−1、外径6インチ)を用い、この基板
表面に電子ビーム蒸着法により強磁性金属としてコバル
トを蒸着させた。
(Example 1) As a non-magnetic metal base layer (supporting body) with a thickness of 1 mm and 91 mm,
An aluminum alloy substrate (about 1.5-1 mm thick, 6 inches in outer diameter) on which a magnetic layer was formed was used, and cobalt as a ferromagnetic metal was deposited on the surface of the substrate by electron beam evaporation.

電子ビーム蒸着の条件は以下の通りであった。The conditions for electron beam evaporation were as follows.

真空度; 10−4Torr 基板の温度;300℃ 厚 さ=1,000人 コーチイン  の7 次いで、このコバルト蒸着基板を反応室内に設置し、基
板温度200°C1反応室内の圧力1O−1torrの
条件下に、周波数1:1.56MHzの高周波電源の出
力を120 Wに設定することにより、反応室内に供給
した炭素源ガス流量としてメタンガス205CCJと水
素ガスZ O5ee−との混合反応ガスを励起し、得ら
れた励起ガスを20分基板に接触させて。
Degree of vacuum: 10-4 Torr Temperature of substrate: 300°C Thickness = 1,000 people coach-in 7 Next, this cobalt evaporated substrate was placed in a reaction chamber, and the conditions were that the substrate temperature was 200°C and the pressure in the reaction chamber was 10-1 torr. Below, by setting the output of a high-frequency power supply with a frequency of 1:1.56 MHz to 120 W, a mixed reaction gas of 205 CCJ of methane gas and hydrogen gas ZO5ee- was excited as the carbon source gas flow rate supplied into the reaction chamber. The obtained excited gas was brought into contact with the substrate for 20 minutes.

前記温度に制御した基板上にダイヤモンド状炭素膜を形
成した。
A diamond-like carbon film was formed on the substrate whose temperature was controlled as above.

瓦肛夏ス辺1皿 ダイヤモンド状炭素膜の形成後、直ちに前記メタンガス
と水素ガスとの混合反応ガスの供給を停止すると共に、
ターボ分子ポンプによって反応室内の反応ガスを反応系
外に排出して反応室内の圧力を60秒以内に2 X 1
O−6Torrにまて減圧した。
Immediately after the formation of the diamond-like carbon film on one side of the roof, the supply of the mixed reaction gas of methane gas and hydrogen gas is stopped, and
The reaction gas inside the reaction chamber is discharged to the outside of the reaction system using a turbo molecular pump to reduce the pressure inside the reaction chamber by 2×1 within 60 seconds.
The pressure was reduced to O-6 Torr.

次いで、前記圧力に達してから30分後に反応室内の温
度を室温にまて冷却して、タイヤセント状炭素膜をコー
ティングしたアルミニウム合金基板を得た。
Then, 30 minutes after reaching the above pressure, the temperature inside the reaction chamber was cooled to room temperature to obtain an aluminum alloy substrate coated with a tire cent-shaped carbon film.

L」 得られたダイヤモンド状炭素膜コーティングアルミニウ
ム合金基板に銀を100人の厚みに蒸着させてラマン分
光測定をする( 5ER3法)ことによってコーティン
グ表面の評価を行なった結果、反応ガスによる表面吸着
層に起因すると推定される1、400 、1,600c
m−’付近の微小なスペクトルか現われず、コーティン
グしたダイヤモンド状炭素膜の表面には反応ガスによる
表面吸着層か形成されていないことが判明した。
Silver was evaporated to a thickness of 100 mm on the obtained aluminum alloy substrate coated with a diamond-like carbon film, and the coating surface was evaluated by Raman spectroscopy (5ER3 method). As a result, it was found that a surface adsorption layer due to reactive gas was formed. estimated to be attributable to 1,400, 1,600c
A very small spectrum near m-' did not appear, indicating that no surface adsorption layer was formed by the reactive gas on the surface of the coated diamond-like carbon film.

また、該ダイヤモンド状炭素膜をコーティングしたアル
ミニウム合金基板を磁気ディスクとした後、ヘッド浮上
試験及びコンタクトスタート・ストップ試験(C3S試
験)を行なって、磁気ディスクとして適用できるか否か
の試験をした。その結果を第1表に示す。
Further, after using the aluminum alloy substrate coated with the diamond-like carbon film as a magnetic disk, a head floating test and a contact start/stop test (C3S test) were conducted to test whether it could be applied as a magnetic disk. The results are shown in Table 1.

(以下、余白) 表      1 (比較例1) 実施例1のコーティング終了後において、そのままメタ
ンガスと水素ガスとの反応ガスの供給を停止せず、反応
室内の圧力を減圧しないで、反応ガスを供給しながら反
応室内の温度を常温にまで低下させた以外は前記実施例
1と同様の方法で実施した。
(The following is a blank space) Table 1 (Comparative Example 1) After the coating in Example 1 was completed, the reaction gas was supplied without stopping the supply of the reaction gas of methane gas and hydrogen gas and without reducing the pressure inside the reaction chamber. The same method as in Example 1 was carried out except that the temperature inside the reaction chamber was lowered to room temperature.

得られた結果を以下に示す。The results obtained are shown below.

得られたダイヤモンド状炭素膜コーティングアルミニウ
ム合金基板を前記実施例1と同様のコーティング表面の
評価を行なった結果、1,400.1.600cm−’
付近の微小なスペクトルが表われたことから、コーティ
ングしたダイヤモンド状炭素膜の表面に反応ガスによる
表面吸着層が形成されていることが判明した。
The coating surface of the obtained diamond-like carbon film-coated aluminum alloy substrate was evaluated in the same manner as in Example 1, and the coating surface was 1,400.1.600 cm-'.
The appearance of a small spectrum in the vicinity revealed that a surface adsorption layer was formed by the reactive gas on the surface of the coated diamond-like carbon film.

また、該ダイヤモンド状炭素膜コーティングアルミニウ
ム合金基板を用いて前記実施例1と同様に磁気デスクと
して適用可部るか否かの試験を行なった。
Further, using the diamond-like carbon film-coated aluminum alloy substrate, a test was conducted in the same manner as in Example 1 to determine whether it could be used as a magnetic disk.

得られた結果は実施例1と共に第1表に記載する。The results obtained are listed in Table 1 together with Example 1.

(発明の効果) 本発明のダイヤモンド状炭素膜のコーティング方法によ
ると、形成されたダイヤモンド状炭素膜の表面に反応ガ
ス吸着層の形成を実質的に防止することができる。
(Effects of the Invention) According to the diamond-like carbon film coating method of the present invention, it is possible to substantially prevent the formation of a reactive gas adsorption layer on the surface of the formed diamond-like carbon film.

その結果、ダイヤモンド状炭素膜をコーティングした表
面は、ダイヤモンド状炭素本来の性質、たとえば、高硬
度、耐摩耗性、固体潤滑性等の機械的強度および化学的
安定性等の優れた特性を発揮することができる。
As a result, the surface coated with the diamond-like carbon film exhibits the inherent properties of diamond-like carbon, such as high hardness, wear resistance, solid lubricity, mechanical strength, and chemical stability. be able to.

それ故、本発明方法によりダイヤモンド状炭素膜をコー
ティングした種々の部材は、前記特性の要求される広範
な技術分野の素材として有効に活用される。
Therefore, various members coated with a diamond-like carbon film by the method of the present invention can be effectively utilized as materials in a wide range of technical fields requiring the above characteristics.

特に本発明における基板として、磁性記録媒体を選択す
ると、磁気ディスクのヘットが浮上し、摩擦係数も小さ
く、しかもヘッドスライダ−に付着物が付着することの
ない優れた特性を有するダイヤモンド状炭素膜材磁性記
録媒体を製造することかてきる。
In particular, when a magnetic recording medium is selected as the substrate in the present invention, a diamond-like carbon film material has excellent characteristics such that the head of the magnetic disk floats, has a small coefficient of friction, and does not allow deposits to adhere to the head slider. It is possible to manufacture magnetic recording media.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高真空容器内に配置された基板に反応ガスを接触
させて基板表面上にダイヤモンド状炭素膜を生成させ、
次いで冷却することによって、基板表面をダイヤモンド
状炭素膜でコーティングする方法において、前記反応ガ
スを所定時間基板に接触させた後に、反応ガスの供給を
停止して、容器内の真空度を10^−^4Torr以下
に保つことを特徴とするダイヤモンド状炭素膜コーティ
ング方法。
(1) Bringing a reactive gas into contact with a substrate placed in a high vacuum container to generate a diamond-like carbon film on the substrate surface,
In the method of coating the surface of the substrate with a diamond-like carbon film by cooling, after the reaction gas is brought into contact with the substrate for a predetermined period of time, the supply of the reaction gas is stopped and the degree of vacuum in the container is reduced to 10^- A diamond-like carbon film coating method characterized by maintaining the temperature below ^4 Torr.
(2)前記請求項1に記載のダイヤモンド状炭素膜のコ
ーティング方法において、容器内の真空度を10^−^
4Torr以下に保つことの代りに、容器内の反応ガス
を不活性ガス、水素ガスおよび/または窒素ガスにより
置換することを特徴とするダイヤモンド状炭素膜のコー
ティング方法。
(2) In the diamond-like carbon film coating method according to claim 1, the degree of vacuum in the container is set to 10^-^.
A method for coating a diamond-like carbon film, characterized in that instead of maintaining the temperature at 4 Torr or less, the reaction gas in the container is replaced with an inert gas, hydrogen gas and/or nitrogen gas.
(3)前記基板が磁気記録媒体である前記請求項1また
は請求項2に記載のダイヤモンド状炭素膜のコーティン
グ方法。
(3) The method for coating a diamond-like carbon film according to claim 1 or 2, wherein the substrate is a magnetic recording medium.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008226854A (en) * 2008-05-07 2008-09-25 Sony Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing negative electrode material
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