JPH0860364A - ダイヤモンド状カーボン膜形成方法及びその装置 - Google Patents
ダイヤモンド状カーボン膜形成方法及びその装置Info
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- JPH0860364A JPH0860364A JP19250394A JP19250394A JPH0860364A JP H0860364 A JPH0860364 A JP H0860364A JP 19250394 A JP19250394 A JP 19250394A JP 19250394 A JP19250394 A JP 19250394A JP H0860364 A JPH0860364 A JP H0860364A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイヤモンド構造に富むダイヤモンド状カー
ボン膜を得ることが出来る技術を提供することである。 【構成】 プラズマ反応管に対向した位置にある支持体
上にプラズマCVD法によりダイヤモンド状カーボン膜
を形成する方法であって、前記プラズマ反応管に反応ガ
スを導入する工程と、前記プラズマ反応管内にバルクな
ダイヤモンドを配置する工程とを具備するダイヤモンド
状カーボン膜形成方法。
ボン膜を得ることが出来る技術を提供することである。 【構成】 プラズマ反応管に対向した位置にある支持体
上にプラズマCVD法によりダイヤモンド状カーボン膜
を形成する方法であって、前記プラズマ反応管に反応ガ
スを導入する工程と、前記プラズマ反応管内にバルクな
ダイヤモンドを配置する工程とを具備するダイヤモンド
状カーボン膜形成方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばダイヤモンド状
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。
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、ダイヤモンド状カーボン膜もこれらの提
案の一つである。このダイヤモンド状カーボン膜を表面
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C
VD装置、マイクロ波プラズマCVD装置、ECR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。
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、ダイヤモンド状カーボン膜もこれらの提
案の一つである。このダイヤモンド状カーボン膜を表面
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C
VD装置、マイクロ波プラズマCVD装置、ECR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。
【0004】ところで、上記のような手段により形成さ
れるダイヤモンド状カーボン膜は、ダイヤモンド構造を
有してはいるものの、完全なダイヤモンド構造のもので
はなく、グラファイト構造も有している。すなわち、ダ
イヤモンド及びグラフィトのEELS(Electron Energ
y Loss Spectroscopy )を図3に、そしてECRマイク
ロ波プラズマCVD装置を用いて形成されるダイヤモン
ド状カーボン膜のEELSを図4に示すが、グラファイ
ト結合の存在することが認められる。
れるダイヤモンド状カーボン膜は、ダイヤモンド構造を
有してはいるものの、完全なダイヤモンド構造のもので
はなく、グラファイト構造も有している。すなわち、ダ
イヤモンド及びグラフィトのEELS(Electron Energ
y Loss Spectroscopy )を図3に、そしてECRマイク
ロ波プラズマCVD装置を用いて形成されるダイヤモン
ド状カーボン膜のEELSを図4に示すが、グラファイ
ト結合の存在することが認められる。
【0005】このグラファイト結合を有した膜は、軟ら
かいことから、金属薄膜型の磁気記録媒体の保護膜とし
ては充分なものでない。つまり、ダイヤモンド構造に富
むダイヤモンド状カーボン膜が求められている。
かいことから、金属薄膜型の磁気記録媒体の保護膜とし
ては充分なものでない。つまり、ダイヤモンド構造に富
むダイヤモンド状カーボン膜が求められている。
【0006】
【発明の開示】本発明の目的は、ダイヤモンド構造に富
むダイヤモンド状カーボン膜を得ることが出来る技術を
提供することである。この本発明の目的は、プラズマ反
応管に対向した位置にある支持体上にプラズマCVD法
によりダイヤモンド状カーボン膜を形成する方法であっ
て、前記プラズマ反応管に反応ガスを導入する工程と、
前記プラズマ反応管内にバルクなダイヤモンドを配置す
る工程とを具備することを特徴とするダイヤモンド状カ
ーボン膜形成方法によって達成される。
むダイヤモンド状カーボン膜を得ることが出来る技術を
提供することである。この本発明の目的は、プラズマ反
応管に対向した位置にある支持体上にプラズマCVD法
によりダイヤモンド状カーボン膜を形成する方法であっ
て、前記プラズマ反応管に反応ガスを導入する工程と、
前記プラズマ反応管内にバルクなダイヤモンドを配置す
る工程とを具備することを特徴とするダイヤモンド状カ
ーボン膜形成方法によって達成される。
【0007】又、プラズマ反応管に対向した位置にある
支持体上にECRプラズマCVD法によりダイヤモンド
状カーボン膜を形成する方法であって、前記プラズマ反
応管に反応ガスを導入する工程と、前記プラズマ反応管
内にバルクなダイヤモンドを配置する工程とを具備する
ことを特徴とするダイヤモンド状カーボン膜形成方法に
よって達成される。
支持体上にECRプラズマCVD法によりダイヤモンド
状カーボン膜を形成する方法であって、前記プラズマ反
応管に反応ガスを導入する工程と、前記プラズマ反応管
内にバルクなダイヤモンドを配置する工程とを具備する
ことを特徴とするダイヤモンド状カーボン膜形成方法に
よって達成される。
【0008】又、プラズマCVD法によりダイヤモンド
状カーボン膜を形成する装置であって、真空槽と、この
真空槽内に配設された支持体に対向した位置にあるプラ
ズマ反応管と、この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内に設けら
れたバルクなダイヤモンドとを具備することを特徴とす
るダイヤモンド状カーボン膜形成装置によって達成され
る。
状カーボン膜を形成する装置であって、真空槽と、この
真空槽内に配設された支持体に対向した位置にあるプラ
ズマ反応管と、この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内に設けら
れたバルクなダイヤモンドとを具備することを特徴とす
るダイヤモンド状カーボン膜形成装置によって達成され
る。
【0009】又、ECRプラズマCVD法によりダイヤ
モンド状カーボン膜を形成する装置であって、真空槽
と、この真空槽内に配設された支持体に対向した位置に
あるプラズマ反応管と、この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内
に設けられたバルクなダイヤモンドとを具備することを
特徴とするダイヤモンド状カーボン膜形成装置によって
達成される。
モンド状カーボン膜を形成する装置であって、真空槽
と、この真空槽内に配設された支持体に対向した位置に
あるプラズマ反応管と、この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内
に設けられたバルクなダイヤモンドとを具備することを
特徴とするダイヤモンド状カーボン膜形成装置によって
達成される。
【0010】尚、バルクなダイヤモンドはプラズマ反応
管内におけるECR点から支持体の側に配設されること
が好ましい。又、反応ガスを供給する反応ガス供給手段
(例えば、パイプ)の先端部に取り付けた多孔質体から
プラズマ反応管内にガスが供給されるよう構成されてい
ることが好ましい。すなわち、多孔質体からプラズマ反
応管内にガスが供給されるよう構成していると、ガスは
四方八方に吹き出すようになり、均一に、かつ、効率よ
く薄膜が形成される。
管内におけるECR点から支持体の側に配設されること
が好ましい。又、反応ガスを供給する反応ガス供給手段
(例えば、パイプ)の先端部に取り付けた多孔質体から
プラズマ反応管内にガスが供給されるよう構成されてい
ることが好ましい。すなわち、多孔質体からプラズマ反
応管内にガスが供給されるよう構成していると、ガスは
四方八方に吹き出すようになり、均一に、かつ、効率よ
く薄膜が形成される。
【0011】そして、上記技術を用いてダイヤモンド状
カーボン膜を形成すると、成膜時にバルクなダイヤモン
ドがプラズマによりスパッタされ、この結果ダイヤモン
ドからなるクラスターが生成する。そして、このクラス
ターが核になって膜が成長するので、生成する膜はダイ
ヤモンド構造に富むものとなる。本発明でダイヤモンド
状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の炭化水素
系のものが用いられる。
カーボン膜を形成すると、成膜時にバルクなダイヤモン
ドがプラズマによりスパッタされ、この結果ダイヤモン
ドからなるクラスターが生成する。そして、このクラス
ターが核になって膜が成長するので、生成する膜はダイ
ヤモンド構造に富むものとなる。本発明でダイヤモンド
状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の炭化水素
系のものが用いられる。
【0012】本発明の磁気記録媒体における支持体は非
磁性のものであり、この支持体は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用い
られる。
磁性のものであり、この支持体は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用い
られる。
【0013】そして、この支持体の一面側には、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る。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,N
i等の金属の他に、Co−Ni合金、Co−Pt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。
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る。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,N
i等の金属の他に、Co−Ni合金、Co−Pt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】図1は本発明になる薄膜形成装置(ECRプ
ラズマCVD装置)の全体の概略図、図2はこの装置に
より成膜されたダイヤモンド状カーボン膜のEELSで
ある。図1中、1は金属磁性膜が支持体表面に設けられ
た磁気記録媒体の原反、2は真空槽、3aは原反1の供
給側ロール、3bは原反1の巻取側ロール、4は冷却キ
ャンローラであり、原反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。
ラズマCVD装置)の全体の概略図、図2はこの装置に
より成膜されたダイヤモンド状カーボン膜のEELSで
ある。図1中、1は金属磁性膜が支持体表面に設けられ
た磁気記録媒体の原反、2は真空槽、3aは原反1の供
給側ロール、3bは原反1の巻取側ロール、4は冷却キ
ャンローラであり、原反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。
【0015】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、6aはパイプ先端に取り付けられている直径3c
mの球状多孔質体(ゼオライト)、7はマイクロ波の導
波管、8はECR用コイルである。尚、球状多孔質体6
aは、プラズマ反応管内におけるECR点とマイクロ波
導入部との間の位置に設定されている。そして、炭化水
素ガスをパイプ6先端の球状多孔質体6aからプラズマ
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、サイクロトロン共鳴を起こさせること
により、原反1表面の金属磁性膜上にダイヤモンド状カ
ーボン膜が形成される。
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、6aはパイプ先端に取り付けられている直径3c
mの球状多孔質体(ゼオライト)、7はマイクロ波の導
波管、8はECR用コイルである。尚、球状多孔質体6
aは、プラズマ反応管内におけるECR点とマイクロ波
導入部との間の位置に設定されている。そして、炭化水
素ガスをパイプ6先端の球状多孔質体6aからプラズマ
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、サイクロトロン共鳴を起こさせること
により、原反1表面の金属磁性膜上にダイヤモンド状カ
ーボン膜が形成される。
【0016】9は、プラズマ反応管5内におけるECR
点からλ/8だけ原反1側にずらせ位置に設けられたバ
ルクなダイヤモンドである。10は、バルクなダイヤモ
ンド9を保持する為の保持具である。尚、この保持具1
0は、例えばNi,Co,Mn,Fe,Rh,Ta,P
t,Cr等の材料で構成されており、グラファイト結合
をダイヤモンド結合に変換させ易い触媒機能を有してい
る。
点からλ/8だけ原反1側にずらせ位置に設けられたバ
ルクなダイヤモンドである。10は、バルクなダイヤモ
ンド9を保持する為の保持具である。尚、この保持具1
0は、例えばNi,Co,Mn,Fe,Rh,Ta,P
t,Cr等の材料で構成されており、グラファイト結合
をダイヤモンド結合に変換させ易い触媒機能を有してい
る。
【0017】11はバイアス電源であり、金属磁性膜に
30Vのバイアス電圧が掛かっている。上記のように構
成させたECRプラズマCVD装置を用いて、20m/
minの速度で走行する原反1表面の金属磁性膜上に1
00Å厚さのダイヤモンド状カーボン膜を形成した。
30Vのバイアス電圧が掛かっている。上記のように構
成させたECRプラズマCVD装置を用いて、20m/
minの速度で走行する原反1表面の金属磁性膜上に1
00Å厚さのダイヤモンド状カーボン膜を形成した。
【0018】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75scc
m+150sccm)である。そして、得られたダイヤ
モンド状カーボン膜のEELSを図2に示す。これによ
れば、図4の場合に比べて、明らかにグラファイト構造
の強度が低下しており、ダイヤモンド構造に富むもので
あることが判る。
z、出力は1000W、ECR磁場は875Gauss
であり、供給ガスはCH4 +H2 (供給量が75scc
m+150sccm)である。そして、得られたダイヤ
モンド状カーボン膜のEELSを図2に示す。これによ
れば、図4の場合に比べて、明らかにグラファイト構造
の強度が低下しており、ダイヤモンド構造に富むもので
あることが判る。
【0019】すなわち、金属磁性膜上に形成されるダイ
ヤモンド状カーボン膜は、バルクなダイヤモンド9から
のクラスターが核となって成長したから、ダイヤモンド
構造に富むと推察される。又、このようにして得られた
ダイヤモンド状カーボン膜の厚さのバラツキ具合を40
00mの長さにわたって調べると、±10%以内のバラ
ツキしかなく、極めて均一性に富むものであった。
ヤモンド状カーボン膜は、バルクなダイヤモンド9から
のクラスターが核となって成長したから、ダイヤモンド
構造に富むと推察される。又、このようにして得られた
ダイヤモンド状カーボン膜の厚さのバラツキ具合を40
00mの長さにわたって調べると、±10%以内のバラ
ツキしかなく、極めて均一性に富むものであった。
【0020】又、バルクなダイヤモンド9の設置位置を
ECR点にずらし、その他の条件は上記の場合と同様に
行った。この場合にも、図4の場合に比べて、明らかに
グラファイト構造の強度が低下しており、ダイヤモンド
構造に富むものであった。又、バルクなダイヤモンド9
の設置位置をECR点からλ/4だけ原反1側にずら
し、その他の条件は上記の場合と同様に行った。この場
合にも、図4の場合に比べて、明らかにグラファイト構
造の強度が低下しており、ダイヤモンド構造に富むもの
であった。
ECR点にずらし、その他の条件は上記の場合と同様に
行った。この場合にも、図4の場合に比べて、明らかに
グラファイト構造の強度が低下しており、ダイヤモンド
構造に富むものであった。又、バルクなダイヤモンド9
の設置位置をECR点からλ/4だけ原反1側にずら
し、その他の条件は上記の場合と同様に行った。この場
合にも、図4の場合に比べて、明らかにグラファイト構
造の強度が低下しており、ダイヤモンド構造に富むもの
であった。
【0021】
【効果】本発明によれば、ダイヤモンド構造に富むダイ
ヤモンド状カーボン薄膜が良好に形成される。
ヤモンド状カーボン薄膜が良好に形成される。
【図1】薄膜形成装置(ECRプラズマCVD装置)全
体の概略図
体の概略図
【図2】本発明で得られたダイヤモンド状カーボン膜の
EELS
EELS
【図3】ダイヤモンド膜及びグラファイト膜のEELS
【図4】従来のECRプラズマCVDで得たダイヤモン
ド状カーボン膜のEELS
ド状カーボン膜のEELS
1 磁気記録媒体の原反 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 6a 球状多孔質体 7 導波管 8 ECR用コイル 9 バルクなダイヤモンド 10 保持具
フロントページの続き (72)発明者 若林 繁美 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 (6)
- 【請求項1】 プラズマ反応管に対向した位置にある支
持体上にプラズマCVD法によりダイヤモンド状カーボ
ン膜を形成する方法であって、前記プラズマ反応管に反
応ガスを導入する工程と、前記プラズマ反応管内にバル
クなダイヤモンドを配置する工程とを具備することを特
徴とするダイヤモンド状カーボン膜形成方法。 - 【請求項2】 プラズマ反応管に対向した位置にある支
持体上にECRプラズマCVD法によりダイヤモンド状
カーボン膜を形成する方法であって、前記プラズマ反応
管に反応ガスを導入する工程と、前記プラズマ反応管内
にバルクなダイヤモンドを配置する工程とを具備するこ
とを特徴とするダイヤモンド状カーボン膜形成方法。 - 【請求項3】 プラズマ反応管内におけるECR点から
支持体の側にバルクなダイヤモンドを配置することを特
徴とする請求項2のダイヤモンド状カーボン膜形成方
法。 - 【請求項4】 プラズマCVD法によりダイヤモンド状
カーボン膜を形成する装置であって、真空槽と、この真
空槽内に配設された支持体に対向した位置にあるプラズ
マ反応管と、この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内に設けられ
たバルクなダイヤモンドとを具備することを特徴とする
ダイヤモンド状カーボン膜形成装置。 - 【請求項5】 ECRプラズマCVD法によりダイヤモ
ンド状カーボン膜を形成する装置であって、真空槽と、
この真空槽内に配設された支持体に対向した位置にある
プラズマ反応管と、この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内に設
けられたバルクなダイヤモンドとを具備することを特徴
とするダイヤモンド状カーボン膜形成装置。 - 【請求項6】 プラズマ反応管内におけるECR点から
支持体の側にバルクなダイヤモンドが配置されてなるこ
とを特徴とする請求項5のダイヤモンド状カーボン膜形
成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19250394A JPH0860364A (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | ダイヤモンド状カーボン膜形成方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19250394A JPH0860364A (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | ダイヤモンド状カーボン膜形成方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0860364A true JPH0860364A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16292388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19250394A Pending JPH0860364A (ja) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | ダイヤモンド状カーボン膜形成方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0860364A (ja) |
-
1994
- 1994-08-16 JP JP19250394A patent/JPH0860364A/ja active Pending
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