JPH0849078A - 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成装置及び薄膜形成方法Info
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- JPH0849078A JPH0849078A JP18378494A JP18378494A JPH0849078A JP H0849078 A JPH0849078 A JP H0849078A JP 18378494 A JP18378494 A JP 18378494A JP 18378494 A JP18378494 A JP 18378494A JP H0849078 A JPH0849078 A JP H0849078A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 長時間の連続運転にあっても成膜効率があま
り低下しないＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤの技術を
提供することである。 【構成】 支持体上にＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ
法により薄膜を形成する装置であって、プラズマ反応管
と、このプラズマ反応管に波長λのマイクロ波を導入す
るマイクロ波導入手段と、前記プラズマ反応管に反応ガ
スを供給する反応ガス供給手段とを具備してなり、前記
プラズマ反応管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜
（３／８）λだけ支持体側に近い位置におけるプラズマ
反応管の内壁めがけてエッチングガスを吹き付けるエッ
チングガス吹付手段が設けられてなる薄膜形成装置。
り低下しないＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤの技術を
提供することである。 【構成】 支持体上にＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ
法により薄膜を形成する装置であって、プラズマ反応管
と、このプラズマ反応管に波長λのマイクロ波を導入す
るマイクロ波導入手段と、前記プラズマ反応管に反応ガ
スを供給する反応ガス供給手段とを具備してなり、前記
プラズマ反応管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜
（３／８）λだけ支持体側に近い位置におけるプラズマ
反応管の内壁めがけてエッチングガスを吹き付けるエッ
チングガス吹付手段が設けられてなる薄膜形成装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばダイヤモンドラ
イクカーボン膜と言った薄膜を形成する為の技術に関す
るものである。
イクカーボン膜と言った薄膜を形成する為の技術に関す
るものである。
【０００２】
【発明の背景】磁気テープ等の磁気記録媒体において
は、高密度記録化の要請から、非磁性支持体上に設けら
れる磁性層として、バインダ樹脂を用いた塗布型のもの
ではなく、バインダ樹脂を用いない金属薄膜型のものが
提案されていることは周知の通りである。
は、高密度記録化の要請から、非磁性支持体上に設けら
れる磁性層として、バインダ樹脂を用いた塗布型のもの
ではなく、バインダ樹脂を用いない金属薄膜型のものが
提案されていることは周知の通りである。
【０００３】すなわち、無電解メッキといった湿式メッ
キ手段、真空蒸着、スパッタリングあるいはイオンプレ
ーティングといった乾式メッキ手段により磁性層を構成
した磁気記録媒体が提案されている。そして、この種の
磁気記録媒体は磁性体の充填密度が高いことから、高密
度記録に適したものである。ところで、この種の金属薄
膜型磁気記録媒体における金属磁性膜を保護する為に、
従来より各種の保護膜を表面に設けることが提案されて
いる。例えば、ダイヤモンドライクカーボン膜もこれら
の提案の一つである。このダイヤモンドライクカーボン
膜を表面に設ける手段としては各種のものが有る。例え
ば、熱フィラメントＣＶＤ装置、光ＣＶＤ装置、ＲＦプ
ラズマＣＶＤ装置、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置、Ｅ
ＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置などのＣＶＤ（ケミ
カルベーパーデポジション）装置が有る。中でも、ＥＣ
Ｒマイクロ波プラズマＣＶＤ装置が用いられる。
キ手段、真空蒸着、スパッタリングあるいはイオンプレ
ーティングといった乾式メッキ手段により磁性層を構成
した磁気記録媒体が提案されている。そして、この種の
磁気記録媒体は磁性体の充填密度が高いことから、高密
度記録に適したものである。ところで、この種の金属薄
膜型磁気記録媒体における金属磁性膜を保護する為に、
従来より各種の保護膜を表面に設けることが提案されて
いる。例えば、ダイヤモンドライクカーボン膜もこれら
の提案の一つである。このダイヤモンドライクカーボン
膜を表面に設ける手段としては各種のものが有る。例え
ば、熱フィラメントＣＶＤ装置、光ＣＶＤ装置、ＲＦプ
ラズマＣＶＤ装置、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置、Ｅ
ＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置などのＣＶＤ（ケミ
カルベーパーデポジション）装置が有る。中でも、ＥＣ
Ｒマイクロ波プラズマＣＶＤ装置が用いられる。
【０００４】図３は、ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ
装置の全体概略図である。図３中、１はダイヤモンドラ
イクカーボン膜が設けられる支持体、２は真空槽、３ａ
は支持体１の供給側ロール、３ｂは支持体１の巻取側ロ
ール、４は冷却キャンローラであり、支持体１は供給側
ロール３ａから冷却キャンローラ４を経て巻取側ロール
３ｂに走行し、巻き取られて行くように構成されてい
る。５は冷却キャンローラ４に対向して設けられている
プラズマ反応管、６は炭化水素ガス供給用のパイプ、７
はマイクロ波の導波管、８はＥＣＲ用コイルである。そ
して、炭化水素ガスをパイプ６によりプラズマ反応管５
に供給し、かつ、導波管７によってプラズマ反応管５に
波長λのマイクロ波を導入して、プラズマを励起し、マ
イクロ波の進行方向と同方向にＥＣＲ用コイル８で磁場
を掛け、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を起こさせ
ることにより、支持体１表面にダイヤモンドライクカー
ボン膜が形成される。
装置の全体概略図である。図３中、１はダイヤモンドラ
イクカーボン膜が設けられる支持体、２は真空槽、３ａ
は支持体１の供給側ロール、３ｂは支持体１の巻取側ロ
ール、４は冷却キャンローラであり、支持体１は供給側
ロール３ａから冷却キャンローラ４を経て巻取側ロール
３ｂに走行し、巻き取られて行くように構成されてい
る。５は冷却キャンローラ４に対向して設けられている
プラズマ反応管、６は炭化水素ガス供給用のパイプ、７
はマイクロ波の導波管、８はＥＣＲ用コイルである。そ
して、炭化水素ガスをパイプ６によりプラズマ反応管５
に供給し、かつ、導波管７によってプラズマ反応管５に
波長λのマイクロ波を導入して、プラズマを励起し、マ
イクロ波の進行方向と同方向にＥＣＲ用コイル８で磁場
を掛け、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を起こさせ
ることにより、支持体１表面にダイヤモンドライクカー
ボン膜が形成される。
【０００５】ところで、上記のようにしてダイヤモンド
ライクカーボン膜を形成していると、プラズマ反応管５
の内壁にもダイヤモンドライクカーボンが付着し、これ
にマイクロ波が吸収される為、成膜効率が次第に低下し
て行く問題点が指摘されている。この為、長時間の連続
運転をしても成膜効率の低下が問題にならない技術の開
発が待たれている。
ライクカーボン膜を形成していると、プラズマ反応管５
の内壁にもダイヤモンドライクカーボンが付着し、これ
にマイクロ波が吸収される為、成膜効率が次第に低下し
て行く問題点が指摘されている。この為、長時間の連続
運転をしても成膜効率の低下が問題にならない技術の開
発が待たれている。
【０００６】
【発明の開示】前記の問題点についての検討を鋭意押し
進めて行くうちに、プラズマ反応管５の内壁にダイヤモ
ンドライクカーボンが付着するのは、プラズマ反応管に
おけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜（３／８）λ、特
に（２／８）λだけ支持体に近い側の内壁から進んで行
くことが判って来た。そして、ＥＣＲ点よりも（２／
８）λだけ支持体に近い側の内壁に付着したダイヤモン
ドライクカーボン膜が核となって拡がって行くことも判
って来た。すなわち、図４に示す如く、円筒形のプラズ
マ反応管５に矢印方向に波長λのマイクロ波が導入さ
れ、薄膜形成作業が行われていると、そのうちにＥＣＲ
点よりも（２／８）λだけ支持体に近い側の内壁にリン
グ状にダイヤモンドライクカーボン膜ＤＣが形成され出
すことが判って来たのである。これは、薄膜形成条件を
色々変化させても、ＥＣＲ点よりも約（２／８）λだけ
支持体に近い側の内壁にリング状にダイヤモンドライク
カーボン膜が形成されていた。
進めて行くうちに、プラズマ反応管５の内壁にダイヤモ
ンドライクカーボンが付着するのは、プラズマ反応管に
おけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜（３／８）λ、特
に（２／８）λだけ支持体に近い側の内壁から進んで行
くことが判って来た。そして、ＥＣＲ点よりも（２／
８）λだけ支持体に近い側の内壁に付着したダイヤモン
ドライクカーボン膜が核となって拡がって行くことも判
って来た。すなわち、図４に示す如く、円筒形のプラズ
マ反応管５に矢印方向に波長λのマイクロ波が導入さ
れ、薄膜形成作業が行われていると、そのうちにＥＣＲ
点よりも（２／８）λだけ支持体に近い側の内壁にリン
グ状にダイヤモンドライクカーボン膜ＤＣが形成され出
すことが判って来たのである。これは、薄膜形成条件を
色々変化させても、ＥＣＲ点よりも約（２／８）λだけ
支持体に近い側の内壁にリング状にダイヤモンドライク
カーボン膜が形成されていた。
【０００７】このＥＣＲ点よりも約（２／８）λだけ支
持体に近い側の内壁にリング状にダイヤモンドライクカ
ーボン膜が何故に形成され始めるかの理論的究明はなさ
れなかったものの、この近傍の位置から汚染が始まるこ
とは確認された。そこで、このＥＣＲ点よりも（２／
８）λだけ支持体に近い側の内壁にリング状のダイヤモ
ンドライクカーボン膜が形成されないようにするか、形
成されても直ちに除去されるようにしておけば、プラズ
マ反応管の内壁に広くダイヤモンドライクカーボン膜が
成長しなくなり、長時間の連続運転をしても成膜効率の
低下は改善できるであろうとの啓示を得るに至った。
持体に近い側の内壁にリング状にダイヤモンドライクカ
ーボン膜が何故に形成され始めるかの理論的究明はなさ
れなかったものの、この近傍の位置から汚染が始まるこ
とは確認された。そこで、このＥＣＲ点よりも（２／
８）λだけ支持体に近い側の内壁にリング状のダイヤモ
ンドライクカーボン膜が形成されないようにするか、形
成されても直ちに除去されるようにしておけば、プラズ
マ反応管の内壁に広くダイヤモンドライクカーボン膜が
成長しなくなり、長時間の連続運転をしても成膜効率の
低下は改善できるであろうとの啓示を得るに至った。
【０００８】このような知見を基にして本発明が達成さ
れたものであり、本発明の目的は、長時間の連続運転に
あっても成膜効率があまり低下しないＥＣＲマイクロ波
プラズマＣＶＤの技術を提供することである。この本発
明の目的は、支持体上にＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法により薄膜を形成する装置であって、プラズマ反応
管と、このプラズマ反応管に波長λのマイクロ波を導入
するマイクロ波導入手段と、前記プラズマ反応管に反応
ガスを供給する反応ガス供給手段とを具備してなり、前
記プラズマ反応管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ
〜（３／８）λだけ支持体側に近い位置におけるプラズ
マ反応管の内壁めがけてエッチングガスを吹き付けるエ
ッチングガス吹付手段が設けられてなることを特徴とす
る薄膜形成装置によって達成される。
れたものであり、本発明の目的は、長時間の連続運転に
あっても成膜効率があまり低下しないＥＣＲマイクロ波
プラズマＣＶＤの技術を提供することである。この本発
明の目的は、支持体上にＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ法により薄膜を形成する装置であって、プラズマ反応
管と、このプラズマ反応管に波長λのマイクロ波を導入
するマイクロ波導入手段と、前記プラズマ反応管に反応
ガスを供給する反応ガス供給手段とを具備してなり、前
記プラズマ反応管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ
〜（３／８）λだけ支持体側に近い位置におけるプラズ
マ反応管の内壁めがけてエッチングガスを吹き付けるエ
ッチングガス吹付手段が設けられてなることを特徴とす
る薄膜形成装置によって達成される。
【０００９】又、波長λのマイクロ波をプラズマ反応管
に導入し、ＥＣＲにより励起されたプラズマを支持体上
に照射して薄膜を形成する方法であって、プラズマ反応
管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜（３／８）λ
だけ支持体側に近い位置のプラズマ反応管の内壁めがけ
てエッチングガスを吹き付けることを特徴とする薄膜形
成方法によって達成される。
に導入し、ＥＣＲにより励起されたプラズマを支持体上
に照射して薄膜を形成する方法であって、プラズマ反応
管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜（３／８）λ
だけ支持体側に近い位置のプラズマ反応管の内壁めがけ
てエッチングガスを吹き付けることを特徴とする薄膜形
成方法によって達成される。
【００１０】又、支持体上にＥＣＲマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ法により薄膜を形成する装置であって、プラズマ
反応管と、このプラズマ反応管に波長λのマイクロ波を
導入するマイクロ波導入手段と、前記プラズマ反応管に
反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記プラズマ
反応管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜（３／
８）λだけ支持体側に近い位置におけるプラズマ反応管
の周囲に設けられたコイルと、このコイルに接続された
高周波電源とを具備することを特徴とする薄膜形成装置
によって達成される。
ＣＶＤ法により薄膜を形成する装置であって、プラズマ
反応管と、このプラズマ反応管に波長λのマイクロ波を
導入するマイクロ波導入手段と、前記プラズマ反応管に
反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記プラズマ
反応管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜（３／
８）λだけ支持体側に近い位置におけるプラズマ反応管
の周囲に設けられたコイルと、このコイルに接続された
高周波電源とを具備することを特徴とする薄膜形成装置
によって達成される。
【００１１】又、波長λのマイクロ波をプラズマ反応管
に導入し、ＥＣＲにより励起されたプラズマを支持体上
に照射して薄膜を形成する方法であって、プラズマ反応
管内に水素または酸素を存在させると共に、ＥＣＲ点よ
りも（１／８）λ〜（３／８）λだけ支持体側に近い位
置に設けられたコイルに高周波電流を流すことを特徴と
する薄膜形成方法によって達成される。
に導入し、ＥＣＲにより励起されたプラズマを支持体上
に照射して薄膜を形成する方法であって、プラズマ反応
管内に水素または酸素を存在させると共に、ＥＣＲ点よ
りも（１／８）λ〜（３／８）λだけ支持体側に近い位
置に設けられたコイルに高周波電流を流すことを特徴と
する薄膜形成方法によって達成される。
【００１２】本発明でダイヤモンドライクカーボン膜を
成膜する為に用いられる反応ガスとしては、例えばメタ
ン、エタン、エチレン、アセチレン等の鎖状炭化水素、
ベンゼンやシクロヘキサン等の環状炭化水素、あるいは
これらの炭化水素と窒素やアンモニア等の窒素化合物と
の混合物、又はピラジン、ピラゾリジン、ピラゾリン、
ピラゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピペ
リジン、ピペラジン、イミダゾール、ピロール、あるい
はこれらの同族体や誘導体のような窒素含有環状炭化水
素などが用いられる。更に、前記のような炭化水素の他
に水素ガスや酸素ガスなども併用される。
成膜する為に用いられる反応ガスとしては、例えばメタ
ン、エタン、エチレン、アセチレン等の鎖状炭化水素、
ベンゼンやシクロヘキサン等の環状炭化水素、あるいは
これらの炭化水素と窒素やアンモニア等の窒素化合物と
の混合物、又はピラジン、ピラゾリジン、ピラゾリン、
ピラゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピペ
リジン、ピペラジン、イミダゾール、ピロール、あるい
はこれらの同族体や誘導体のような窒素含有環状炭化水
素などが用いられる。更に、前記のような炭化水素の他
に水素ガスや酸素ガスなども併用される。
【００１３】プラズマ反応管内に反応ガスを供給する位
置は、マイクロ波導入部とＥＣＲ点との間の位置、プラ
ズマ反応管のプラズマ放出口に近い側、いずれの位置で
あっても良い。本発明における支持体とは、ＰＥＴ等の
ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォ
ン、ポリカーボネート、ポリプロピレン等のオレフィン
系の樹脂、セルロース系の樹脂、塩化ビニル系の樹脂と
いった高分子材料、ガラスやセラミック等の無機系材料
などが挙げられる。又、これらに蒸着手段やスパッタ手
段といった乾式メッキ手段によって金属薄膜型の磁性膜
が設けられたものであっても良い。尚、金属薄膜型の磁
性膜を構成する磁性粒子の材料としては、例えばＦｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ等の金属の他に、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐ
ｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ
−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合
金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、ある
いはこれらにＡｌ等の金属を含有させたもの等が用いら
れる。
置は、マイクロ波導入部とＥＣＲ点との間の位置、プラ
ズマ反応管のプラズマ放出口に近い側、いずれの位置で
あっても良い。本発明における支持体とは、ＰＥＴ等の
ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォ
ン、ポリカーボネート、ポリプロピレン等のオレフィン
系の樹脂、セルロース系の樹脂、塩化ビニル系の樹脂と
いった高分子材料、ガラスやセラミック等の無機系材料
などが挙げられる。又、これらに蒸着手段やスパッタ手
段といった乾式メッキ手段によって金属薄膜型の磁性膜
が設けられたものであっても良い。尚、金属薄膜型の磁
性膜を構成する磁性粒子の材料としては、例えばＦｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ等の金属の他に、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐ
ｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ
−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合
金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、ある
いはこれらにＡｌ等の金属を含有させたもの等が用いら
れる。
【００１４】
〔実施例１〕図１は、本発明になる薄膜形成装置の第１
実施例の要部の概略図である。尚、本発明における薄膜
形成装置（ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置）は図
３に示されたＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の構
成要素を基本的に具備している。すなわち、図３に示し
た場合と同様、真空槽２、供給側ロール３ａ、巻取側ロ
ール３ｂ、冷却キャンローラ４、プラズマ反応管５、炭
化水素ガス供給用のパイプ６、マイクロ波の導波管７、
ＥＣＲ用コイル８と言った構成要素を具備しており、炭
化水素ガスをパイプ６によりプラズマ反応管５に供給
し、かつ、導波管７によってプラズマ反応管５に波長λ
のマイクロ波を導入してプラズマを励起し、マイクロ波
の進行方向と同方向にＥＣＲ用コイル８で磁場を掛け、
電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を起こさせることに
より、供給側ロール３ａから冷却キャンローラ４を経て
巻取側ロール３ｂに走行している支持体１表面にダイヤ
モンドライクカーボン膜が形成されるように構成されて
いる。
実施例の要部の概略図である。尚、本発明における薄膜
形成装置（ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置）は図
３に示されたＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置の構
成要素を基本的に具備している。すなわち、図３に示し
た場合と同様、真空槽２、供給側ロール３ａ、巻取側ロ
ール３ｂ、冷却キャンローラ４、プラズマ反応管５、炭
化水素ガス供給用のパイプ６、マイクロ波の導波管７、
ＥＣＲ用コイル８と言った構成要素を具備しており、炭
化水素ガスをパイプ６によりプラズマ反応管５に供給
し、かつ、導波管７によってプラズマ反応管５に波長λ
のマイクロ波を導入してプラズマを励起し、マイクロ波
の進行方向と同方向にＥＣＲ用コイル８で磁場を掛け、
電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を起こさせることに
より、供給側ロール３ａから冷却キャンローラ４を経て
巻取側ロール３ｂに走行している支持体１表面にダイヤ
モンドライクカーボン膜が形成されるように構成されて
いる。
【００１５】ところで、本発明にあっては、図１に示す
如く円筒形状のプラズマ反応管５におけるＥＣＲ点より
も（１／８）λ〜（３／８）λだけ支持体側に近い位置
に筒体１０が設けられており、しかもこの筒体の外表面
には微細な孔１１が形成されている。そして、この孔１
１につながるパイプ１２が設けられていて、水素ガスあ
るいは酸素ガス（エッチングガス）がパイプ１２や筒体
１０を経由して孔１１からプラズマ反応管５の内壁むけ
て照射されるように構成されている。
如く円筒形状のプラズマ反応管５におけるＥＣＲ点より
も（１／８）λ〜（３／８）λだけ支持体側に近い位置
に筒体１０が設けられており、しかもこの筒体の外表面
には微細な孔１１が形成されている。そして、この孔１
１につながるパイプ１２が設けられていて、水素ガスあ
るいは酸素ガス（エッチングガス）がパイプ１２や筒体
１０を経由して孔１１からプラズマ反応管５の内壁むけ
て照射されるように構成されている。
【００１６】上記のように構成させた薄膜形成装置を用
いて、５ｍ／ｍｉｎの速度で走行する支持体１表面の金
属磁性膜上に７０Å厚さのダイヤモンドライクカーボン
膜を形成した。尚、マイクロ波の周波数は２．４５ＧＨ
ｚ、出力は１０００Ｗ、ＥＣＲ磁場は８７５Ｇａｕｓｓ
であり、供給ガスはＣＨ4 ＋Ｈ2 （供給量が５０ｓｃｃ
ｍ＋５０ｓｃｃｍ）である。尚、ＣＨ4 はプラズマ反応
管５のプラズマ放出口に近い側に設けられたパイプ６か
ら供給され、Ｈ2 はパイプ１２から供給した。
いて、５ｍ／ｍｉｎの速度で走行する支持体１表面の金
属磁性膜上に７０Å厚さのダイヤモンドライクカーボン
膜を形成した。尚、マイクロ波の周波数は２．４５ＧＨ
ｚ、出力は１０００Ｗ、ＥＣＲ磁場は８７５Ｇａｕｓｓ
であり、供給ガスはＣＨ4 ＋Ｈ2 （供給量が５０ｓｃｃ
ｍ＋５０ｓｃｃｍ）である。尚、ＣＨ4 はプラズマ反応
管５のプラズマ放出口に近い側に設けられたパイプ６か
ら供給され、Ｈ2 はパイプ１２から供給した。
【００１７】このようにして薄膜形成作業を続けて行っ
たが、６時間経過後にあってもプラズマ反応管５の内壁
の汚染は少なく、支持体１表面の金属磁性膜上に形成さ
れるダイヤモンドライクカーボン膜の成膜速度に大幅な
低下は認められなかった。すなわち、一定速度で走行す
る支持体１表面の金属磁性膜上に形成されるダイヤモン
ドライクカーボン膜の厚さに大きな変動はなく、均質な
ダイヤモンドライクカーボン膜が成膜されていた。
たが、６時間経過後にあってもプラズマ反応管５の内壁
の汚染は少なく、支持体１表面の金属磁性膜上に形成さ
れるダイヤモンドライクカーボン膜の成膜速度に大幅な
低下は認められなかった。すなわち、一定速度で走行す
る支持体１表面の金属磁性膜上に形成されるダイヤモン
ドライクカーボン膜の厚さに大きな変動はなく、均質な
ダイヤモンドライクカーボン膜が成膜されていた。
【００１８】これに対して、パイプ１２からのＨ2 の供
給を停止し、その代わりにパイプ６からＣＨ4 とＨ2 と
の混合ガスを供給するようにした。このようにした場合
には、２時間経過後にはプラズマ反応管５の内壁の汚染
が目立ち、支持体１表面の金属磁性膜上に形成されるダ
イヤモンドライクカーボン膜の成膜速度が大幅に低下す
るに至った。例えば、成膜速度が７０％にも低下してお
り、一定速度で走行する支持体１表面の金属磁性膜上に
形成されるダイヤモンドライクカーボン膜の厚さに大き
な変動があり、連続運転できないものであった。
給を停止し、その代わりにパイプ６からＣＨ4 とＨ2 と
の混合ガスを供給するようにした。このようにした場合
には、２時間経過後にはプラズマ反応管５の内壁の汚染
が目立ち、支持体１表面の金属磁性膜上に形成されるダ
イヤモンドライクカーボン膜の成膜速度が大幅に低下す
るに至った。例えば、成膜速度が７０％にも低下してお
り、一定速度で走行する支持体１表面の金属磁性膜上に
形成されるダイヤモンドライクカーボン膜の厚さに大き
な変動があり、連続運転できないものであった。
【００１９】〔実施例２〕図２は、本発明になる薄膜形
成装置の第２実施例の要部の概略図である。尚、本発明
における薄膜形成装置（ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ装置）も図３に示されたＥＣＲマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置の構成要素を基本的に具備している。すなわ
ち、図３に示した場合と同様、真空槽２、供給側ロール
３ａ、巻取側ロール３ｂ、冷却キャンローラ４、プラズ
マ反応管５、炭化水素ガス供給用のパイプ６、マイクロ
波の導波管７、ＥＣＲ用コイル８と言った構成要素を具
備しており、炭化水素ガスをパイプ６によりプラズマ反
応管５に供給し、かつ、導波管７によってプラズマ反応
管５に波長λのマイクロ波を導入してプラズマを励起
し、マイクロ波の進行方向と同方向にＥＣＲ用コイル８
で磁場を掛け、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を起
こさせることにより、供給側ロール３ａから冷却キャン
ローラ４を経て巻取側ロール３ｂに走行している支持体
１表面にダイヤモンドライクカーボン膜が形成されるよ
うに構成されている。
成装置の第２実施例の要部の概略図である。尚、本発明
における薄膜形成装置（ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ装置）も図３に示されたＥＣＲマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ装置の構成要素を基本的に具備している。すなわ
ち、図３に示した場合と同様、真空槽２、供給側ロール
３ａ、巻取側ロール３ｂ、冷却キャンローラ４、プラズ
マ反応管５、炭化水素ガス供給用のパイプ６、マイクロ
波の導波管７、ＥＣＲ用コイル８と言った構成要素を具
備しており、炭化水素ガスをパイプ６によりプラズマ反
応管５に供給し、かつ、導波管７によってプラズマ反応
管５に波長λのマイクロ波を導入してプラズマを励起
し、マイクロ波の進行方向と同方向にＥＣＲ用コイル８
で磁場を掛け、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を起
こさせることにより、供給側ロール３ａから冷却キャン
ローラ４を経て巻取側ロール３ｂに走行している支持体
１表面にダイヤモンドライクカーボン膜が形成されるよ
うに構成されている。
【００２０】ところで、本発明にあっては、図２に示す
如く円筒形状のプラズマ反応管５におけるＥＣＲ点より
も（１／８）λ〜（３／８）λだけ支持体側に近い位置
にＲＦコイル２０が設けられており、このＲＦコイル２
０には高周波電源２１が接続されており、高周波電流が
流れるようになっている。上記のように構成させた薄膜
形成装置を用いて、５ｍ／ｍｉｎの速度で走行する支持
体１表面の金属磁性膜上に７０Å厚さのダイヤモンドラ
イクカーボン膜を形成した。
如く円筒形状のプラズマ反応管５におけるＥＣＲ点より
も（１／８）λ〜（３／８）λだけ支持体側に近い位置
にＲＦコイル２０が設けられており、このＲＦコイル２
０には高周波電源２１が接続されており、高周波電流が
流れるようになっている。上記のように構成させた薄膜
形成装置を用いて、５ｍ／ｍｉｎの速度で走行する支持
体１表面の金属磁性膜上に７０Å厚さのダイヤモンドラ
イクカーボン膜を形成した。
【００２１】尚、マイクロ波の周波数は２．４５ＧＨ
ｚ、出力は１０００Ｗ、ＥＣＲ磁場は８７５Ｇａｕｓｓ
であり、供給ガスはＣＨ4 ＋Ｈ2 （供給量が５０ｓｃｃ
ｍ＋５０ｓｃｃｍ）であり、プラズマ反応管５の後部側
に設けられたパイプ６から供給した。又、高周波電源２
１の出力は１００Ｗであり、その周波数は１３．５６Ｍ
Ｈｚのものである。
ｚ、出力は１０００Ｗ、ＥＣＲ磁場は８７５Ｇａｕｓｓ
であり、供給ガスはＣＨ4 ＋Ｈ2 （供給量が５０ｓｃｃ
ｍ＋５０ｓｃｃｍ）であり、プラズマ反応管５の後部側
に設けられたパイプ６から供給した。又、高周波電源２
１の出力は１００Ｗであり、その周波数は１３．５６Ｍ
Ｈｚのものである。
【００２２】このようにして薄膜形成作業を続けて行っ
たが、６時間経過後にあってもプラズマ反応管５の内壁
の汚染は少なく、支持体１表面の金属磁性膜上に形成さ
れるダイヤモンドライクカーボン膜の成膜速度に大幅な
低下は認められなかった。すなわち、一定速度で走行す
る支持体１表面の金属磁性膜上に形成されるダイヤモン
ドライクカーボン膜の厚さに大きな変動はなく、均質な
ダイヤモンドライクカーボン膜が成膜されていた。
たが、６時間経過後にあってもプラズマ反応管５の内壁
の汚染は少なく、支持体１表面の金属磁性膜上に形成さ
れるダイヤモンドライクカーボン膜の成膜速度に大幅な
低下は認められなかった。すなわち、一定速度で走行す
る支持体１表面の金属磁性膜上に形成されるダイヤモン
ドライクカーボン膜の厚さに大きな変動はなく、均質な
ダイヤモンドライクカーボン膜が成膜されていた。
【００２３】これに対して、高周波電源２１をオフにし
た他は同様に行った。そして、この場合には、３時間経
過後にはプラズマ反応管５の内壁の汚染が目立ち、支持
体１表面の金属磁性膜上に形成されるダイヤモンドライ
クカーボン膜の成膜速度が大幅に低下するに至った。例
えば、成膜速度が７０％にも低下しており、一定速度で
走行する支持体１表面の金属磁性膜上に形成されるダイ
ヤモンドライクカーボン膜の厚さに大きな変動があり、
連続運転できないものであった。
た他は同様に行った。そして、この場合には、３時間経
過後にはプラズマ反応管５の内壁の汚染が目立ち、支持
体１表面の金属磁性膜上に形成されるダイヤモンドライ
クカーボン膜の成膜速度が大幅に低下するに至った。例
えば、成膜速度が７０％にも低下しており、一定速度で
走行する支持体１表面の金属磁性膜上に形成されるダイ
ヤモンドライクカーボン膜の厚さに大きな変動があり、
連続運転できないものであった。
【００２４】
【効果】本発明によれば、均一性に富むダイヤモンドラ
イクカーボン薄膜が良好に形成される。
イクカーボン薄膜が良好に形成される。
【図１】薄膜形成装置（第１実施例）の要部の概略図
【図２】薄膜形成装置（第２実施例）の要部の概略図
【図３】薄膜形成装置全体の概略図
【図４】プラズマ反応管の汚染の説明図
１ 支持体 ２ 真空槽 ４ 冷却キャンローラ ５ プラズマ反応管 ６ 炭化水素ガス供給用のパイプ ７ 導波管 ８ ＥＣＲ用コイル １０ 筒体 １１ 微細な孔 １２ パイプ ２０ ＲＦコイル ２１ 高周波電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野谷 博英 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内 (72)発明者 志賀 章 栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株 式会社情報科学研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 支持体上にＥＣＲマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法により薄膜を形成する装置であって、プラズマ反
応管と、このプラズマ反応管に波長λのマイクロ波を導
入するマイクロ波導入手段と、前記プラズマ反応管に反
応ガスを供給する反応ガス供給手段とを具備してなり、
前記プラズマ反応管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）
λ〜（３／８）λだけ支持体側に近い位置におけるプラ
ズマ反応管の内壁めがけてエッチングガスを吹き付ける
エッチングガス吹付手段が設けられてなることを特徴と
する薄膜形成装置。 - 【請求項２】 波長λのマイクロ波をプラズマ反応管に
導入し、ＥＣＲにより励起されたプラズマを支持体上に
照射して薄膜を形成する方法であって、プラズマ反応管
におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜（３／８）λだ
け支持体側に近い位置のプラズマ反応管の内壁めがけて
エッチングガスを吹き付けることを特徴とする薄膜形成
方法。 - 【請求項３】 支持体上にＥＣＲマイクロ波プラズマＣ
ＶＤ法により薄膜を形成する装置であって、プラズマ反
応管と、このプラズマ反応管に波長λのマイクロ波を導
入するマイクロ波導入手段と、前記プラズマ反応管に反
応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記プラズマ反
応管におけるＥＣＲ点よりも（１／８）λ〜（３／８）
λだけ支持体側に近い位置におけるプラズマ反応管の周
囲に設けられたコイルと、このコイルに接続された高周
波電源とを具備することを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項４】 波長λのマイクロ波をプラズマ反応管に
導入し、ＥＣＲにより励起されたプラズマを支持体上に
照射して薄膜を形成する方法であって、プラズマ反応管
内に水素または酸素を存在させると共に、ＥＣＲ点より
も（１／８）λ〜（３／８）λだけ支持体側に近い位置
に設けられたコイルに高周波電流を流すことを特徴とす
る薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18378494A JPH0849078A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18378494A JPH0849078A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0849078A true JPH0849078A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16141882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18378494A Pending JPH0849078A (ja) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0849078A (ja) |
-
1994
- 1994-08-04 JP JP18378494A patent/JPH0849078A/ja active Pending
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