JPH1046346A

JPH1046346A - 成膜装置

Info

Publication number: JPH1046346A
Application number: JP20556096A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Endo; 克巳遠藤; Noriyuki Kitaori; 典之北折; Katsumi Sasaki; 克己佐々木; Osamu Yoshida; 修吉田; Akira Shiga; 章志賀; Takeshi Miyamura; 猛史宮村
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-08-05
Filing date: 1996-08-05
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】長時間にわたって連続して均一な厚さのカー
ボン膜を成膜できる技術を提供することである。【解決手段】保護膜の成膜装置において、前記成膜装
置はマイクロ波を用いたＣＶＤ装置を具備したものであ
り、前記マイクロ波の導波管が折曲構造の成膜装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカーボン膜
を成膜する成膜装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】磁気テープにおいて
は、高密度記録化の要請から、支持体上に設けられる磁
性膜として、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。すなわち、無電解メッキ等の湿式メッキ手
段、真空蒸着やスパッタリングあるいはイオンプレーテ
ィング等の乾式メッキ手段により磁性膜を形成した磁気
テープが提案されている。そして、この種の磁気テープ
は磁性体の充填密度が高く、高密度記録に適したもので
ある。

【０００３】この磁気テープの金属磁性膜を保護する為
に、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。尚、ダイヤモンドライクカーボン膜
は、図４に示すＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ（ケミ
カルベーパーデポジション）装置によって設けられる。
図４中、２１は金属磁性膜が設けられた支持体、２２ａ
は支持体２１が巻かれている供給側ロール、２２ｂは金
属磁性膜上に保護膜が設けられた支持体２１が巻かれて
行く巻取側ロールである。２３は冷却キャンロールであ
る。そして、供給側ロール２２ａから走行して来た支持
体２１は冷却キャンロール２３に添接され、この後巻取
側ロール２２ｂに巻き取られて行く。尚、金属磁性膜が
設けられていない側が冷却キャンロール２３に接してい
る。２４はＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置であ
り、２５はプラズマ反応管、２６はＥＣＲ用コイル、２
７はマイクロ波の導波管、２８は炭化水素ガスをプラズ
マ反応管２５内に供給するノズル、２９はプラズマ反応
管２５と導波管２７との接続部に設けられたガラス（石
英）窓、３０は真空槽である。そして、真空槽３０内を
真空排気し、支持体２１を走行させると共に、ＥＣＲマ
イクロ波プラズマＣＶＤ装置２４を動作させる。ノズル
２８からプラズマ反応管２５内に炭化水素ガスが供給さ
れ、これにマイクロ波が照射されると、プラズマ状態の
ものとなり、供給側ロール２２ａから巻取側ロール２２
ｂに走行する支持体上の金属磁性膜の上にカーボン膜
（保護膜）が成膜される。

【０００４】しかし、例えばＣＨ₄等の炭化水素にマイ
クロ波を照射してプラズマを生成するＣＶＤ法によりカ
ーボン膜を成膜しようとすると、ガラス窓２９にもカー
ボン膜が付着する。この為、ガラス窓２９の透明性が低
下し、マイクロ波がプラズマ反応管２５内に導入されな
くなり、カーボン膜の成膜効率が低下する。すなわち、
長時間にわたって連続して均一な厚さのカーボン膜を成
膜できない。

【０００５】従って、本発明が解決しようとする課題
は、長時間にわたって連続して均一な厚さのカーボン膜
を成膜できる技術を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記本発明の課題は、保
護膜の成膜装置において、前記成膜装置はマイクロ波を
用いたＣＶＤ装置を具備したものであり、前記マイクロ
波の導波管が折曲構造のものであることを特徴とする成
膜装置によって解決される。

【０００７】特に、保護膜の成膜装置において、前記成
膜装置はマイクロ波を用いたＥＣＲマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ装置を具備したものであり、前記マイクロ波の導
波管が折曲構造のものであることを特徴とする成膜装置
によって解決される。

【０００８】尚、導波管の折曲は二箇所以上の位置で折
曲しているのが好ましい。そして導波管は真空導波管で
ある。又、ＥＣＲ点は導波管の折曲位置より成膜部側に
ある。上記装置を用いると、プラズマ反応管内に炭化水
素系のガスを供給すると共にマイクロ波を照射してプラ
ズマを生成し、カーボン膜を成膜するＥＣＲマイクロ波
プラズマＣＶＤを連続運転しても、プラズマ反応管内へ
のマイクロ波の導入効率が低下しないので、すなわちカ
ーボンによる汚染が起きてマイクロ波の導入効率が低下
すると言ったことがない。従って、長時間にわたって連
続して成膜作業が行え、均一な厚さのカーボン膜を長く
成膜できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の成膜装置は、保護膜の成
膜装置において、前記成膜装置はマイクロ波を用いたＣ
ＶＤ装置を具備したものであり、前記マイクロ波の導波
管が折曲構造のものである。特に、保護膜の成膜装置に
おいて、前記成膜装置はマイクロ波を用いたＥＣＲマイ
クロ波プラズマＣＶＤ装置を具備したものであり、前記
マイクロ波の導波管が折曲構造のものである。尚、導波
管は真空導波管である。又、ＥＣＲ点は導波管の折曲位
置より成膜部側にある。又、二箇所以上の位置で導波管
は折曲している。

【００１０】以下、更に詳しく説明する。図１は、本発
明の第一実施形態を示す成膜装置（ＥＣＲマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ装置を磁気記録媒体の保護膜の成膜に用い
た装置）の概略図である。図１中、１は金属磁性膜が設
けられた支持体、２ａは支持体１が巻かれている供給側
ロール、２ｂは金属磁性膜上に保護膜が設けられた支持
体１が巻かれて行く巻取側ロールである。

【００１１】支持体１は、磁性を有するものでも、非磁
性のものでも良い。一般的には非磁性のものである。例
えば、ポリエチレンテレフタレート（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
たフレキシブルな高分子材料が用いられる。支持体１上
に、蒸着やスパッタ等の乾式メッキ手段によって金属薄
膜型の磁性膜が５００〜５０００Å厚さ設けられる。金
属薄膜型の磁性膜を形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−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃ
ｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ
−Ｃｏ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃ
ｒ合金、あるいはこれらに異種の金属を含有させた合金
が用いられる。尚、金属薄膜型の磁性膜としては、前記
材料の窒化物（例えば、Ｆｅ−Ｎ，Ｆｅ−Ｎ−Ｏ）や炭
化物（例えば、Ｆｅ−Ｃ，Ｆｅ−Ｃ−Ｏ）等も挙げられ
る。

【００１２】３は冷却キャンロールである。そして、供
給側ロール２ａから走行して来た支持体１は冷却キャン
ロール３に添接され、この後巻取側ロール２ｂに巻き取
られて行く。尚、金属磁性膜が設けられていない側が冷
却キャンロール３に接している。４はＥＣＲマイクロ波
プラズマＣＶＤ装置であり、５はプラズマ反応管、６は
ＥＣＲ用コイル、７は真空導波管、８は炭化水素系の化
合物（常温常圧で気体または液体）をプラズマ反応管５
内に供給するノズル、９はマイクロ波の発信器である。
尚、図４のガラス（石英）窓２９がなく、かつ、マイク
ロ波の導波管が異なる点を除けば、図１のＥＣＲマイク
ロ波プラズマＣＶＤ装置と図４のＥＣＲマイクロ波プラ
ズマＣＶＤ装置とは基本的には同一である。更に、ＥＣ
Ｒ点は導波管の折曲位置より成膜部側、つまりプラズマ
反応管５の中に有る。

【００１３】１０は真空槽である。本実施形態の成膜装
置にあっては、ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置４
の導波管７が真空導波管であり、かつ、マイクロ波の発
信器９からプラズマ反応管５に至る真空導波管７の途中
の経路において、真空導波管が二箇所以上の箇所で折
曲、例えば「状に折曲している点に特徴が有る。更に
は、真空導波管７の側においても真空排気が行われる点
に特徴が有る。

【００１４】図２は、本発明の第二実施形態を示す成膜
装置（ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置を磁気記録
媒体の保護膜の成膜に用いた装置）の概略図である。前
記実施形態のものが、真空導波管は二箇所以上の箇所で
折曲されており、かつ、真空導波管７の側においても真
空排気が行われる構造のものであるのに対して、本実施
形態のものは、真空導波管は一箇所のみで折曲されたも
のであり、そして真空導波管７の側においては真空排気
が行われない構造である点に相違が有るのみである。従
って、同一構造の部分には同一符号を付し、詳細な説明
は省略する。

【００１５】上記装置を用いての成膜は次のようにして
行われる。先ず、真空槽１０内を真空排気し、支持体１
を走行させると共に、ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ
装置４を動作させる。ノズル８からプラズマ反応管５内
に炭化水素系のガスを供給し、これにマイクロ波を照射
する。これにより、プラズマ状態のものとなり、供給側
ロール２ａから巻取側ロール２ｂに走行する支持体１上
の金属磁性膜の上にカーボン膜（保護膜）が成膜され
る。

【００１６】尚、ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤを行
う条件は、次の通りである。排気真空度；＜１．０×１０^-1Ｔｏｒｒ供給原料の量；真空度により規定１．２×１０^-1〜１．２×１０^-5Ｔｏｒｒ μ波振動周波数；２．４５ＧＨｚ μ波出力；５０〜１０００ｗ共鳴点磁場（ＥＣＲ−Ｐｏｉｎｔ磁場）；８７５Ｇａｕ
ｓｓこの成膜に際して、図４で示したガラス窓２９がないか
ら、連続運転してもマイクロ波の導入効率が低下しな
い。従って、長時間にわたって連続して成膜作業が行
え、長い範囲にわたって均一な厚さのカーボン膜を成膜
できる。

【００１７】そして、金属磁性膜上に保護膜が成膜され
た後、必要に応じて、フッ素系潤滑剤の膜が浸漬あるい
は超音波噴霧などの手段により２０〜７０Å程度の厚さ
設けられる。又、支持体１の裏面にはバックコート膜が
設けられる。

【００１８】

【実施例１】バックコート膜及び２０００Å厚のＣｏ金
属磁性膜が設けられたＰＥＴフィルム（厚さ６μｍ）を
図１の装置に装填し、Ｃｏ金属磁性膜上にダイヤモンド
ライクカーボンからなる保護膜を成膜した。保護膜成膜
条件は次の通りである。

【００１９】ノズル８からの供給ガス：ＣＨ₄＋Ｈ
₂（混合比は５：５）排気真空度：３．０×１０^-6ＴｏｒｒＣＨ₄＋Ｈ₂の供給量；真空度（８．０×１０^-3Ｔｏｒ
ｒ）により規定 μ波振動周波数：２．４５ＧＨｚ μ波出力：６００ｗ共鳴点磁場（ＥＣＲ−Ｐｏｉｎｔ磁場）；８７５Ｇａｕ
ｓｓ

【００２０】

【実施例２】実施例１において、図１の装置の代わりに
図２の装置を用いた以外は実施例１に準じて行った。

【００２１】

【比較例１】実施例１において、図１の装置の代わりに
図４の装置を用いた以外は実施例１に準じて行った。

【００２２】

【比較例２】実施例１において、図２の装置の真空導波
管７を折曲部がない一直線タイプのものとした以外は実
施例１に準じて行った。

【００２３】

【特性】上記各例で得た磁気テープのカーボン保護膜の
膜厚を透過型電子顕微鏡（日立製作所製のＴＥＭＨ７
０００）により調べたので、その結果を図３に示す。こ
れによれば、本実施例１，２になるものは、設定値（１
２０Å）からのズレが極めて小さいことが判る。

【００２４】これに対して、比較例１になるものは、１
０００ｍの成膜後には、設定値（１２０Å）からのズレ
が大きい。すなわち、長時間の連続成膜を行うと、均一
性に欠けたものとなる。又、成膜開始後９００ｍ時点に
おける位置でのスチル耐久性（２０℃、５０％ＲＨの雰
囲気下でスチル再生を行い、出力が３ｄＢ低下するに要
した時間）を調べた処、実施例１，２のものでは５時間
以上であるのに対して、比較例１のものでは１．２時
間、比較例２のものでは１．３時間に過ぎなかった。す
なわち、本発明の装置により成膜された保護膜は耐久性
に富むものであることが判る。

【００２５】

【発明の効果】耐久性に富み、均一性に優れた膜が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態を示す成膜装置の概略図

【図２】本発明の第二実施形態を示す成膜装置の概略図

【図３】保護膜の厚さを示すグラフ

【図４】従来の成膜装置の概略図

【符号の説明】

１磁性膜が設けられた支持体３冷却キャンロール４ＥＣＲマイクロ波プラズマＣＶＤ装置５プラズマ反応管６ＥＣＲ用コイル７真空導波管８ノズル９発信器１０真空槽

フロントページの続き (72)発明者吉田修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 (72)発明者宮村猛史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

【特許請求の範囲】

【請求項１】保護膜の成膜装置において、前記成膜装置はマイクロ波を用いたＣＶＤ装置を具備し
たものであり、前記マイクロ波の導波管が折曲構造のものであることを
特徴とする成膜装置。
【請求項２】保護膜の成膜装置において、前記成膜装置はマイクロ波を用いたＥＣＲマイクロ波プ
ラズマＣＶＤ装置を具備したものであり、前記マイクロ波の導波管が折曲構造のものであることを
特徴とする成膜装置。
【請求項３】導波管が真空導波管であることを特徴と
する請求項１又は請求項２の成膜装置。
【請求項４】ＥＣＲ点が導波管の折曲位置より成膜部
側にあることを特徴とする請求項２の成膜装置。