JPH1091940A

JPH1091940A - 保護膜

Info

Publication number: JPH1091940A
Application number: JP25431597A
Authority: JP
Inventors: Shigenori Hayashi; 茂則林
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の耐久性および摩擦係数の向上を課題と
する。【構成】基板にＤＬＣ膜を形成する際に、接着性の向
上のため、ＤＬＣと基板との界面近傍にシリコンを添加
したもの。また、接着性改善により基板の耐久性が向上
した。また、ＤＬＣを形成し、基板表面の中心線平均粗
さを３０ｎｍ以下とできたため摩擦係数の向上が果たせ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオーディオテープ、
ビデオテープ、フロッピィディスク、ハードディスク等
磁気記録媒体に関するものである。特に前記磁気記録媒
体の特性向上のための磁性薄膜上被膜の形成に関する技
術を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】オーディオテープ、ビデオテープ、フロ
ッピィディスク、ハードディスク等磁気記録媒体は一般
に有機樹脂もしくは金属等の支持基板上に磁性膜を形成
して構成される。磁性膜は塗布、もしくは蒸着、スパッ
タ等の真空プロセスにより形成される。性能よりはコス
トを優先させる場合は塗布で、高性能が要求される場合
は真空プロセスが用いられる。

【０００３】これら磁気記録媒体はその使用状態におい
て、常時もしくは一時的に、磁気ヘッド（信号書込み・
読み取り装置）またはその機構部品、およびキャプスタ
イン、ロラー等送り機構部品と接触しており、機械的負
荷を受ける。このため、磁気特性と同時に機械的耐久性
および低摩擦性が要求される。従来、摩擦係数を下げる
方策として、磁性膜表面に潤滑膜を塗布する、表面に凹
凸を設け実質的な接触面積を低下させる等の対策が採ら
れているが、接触、慴動により潤滑膜は磨耗し、摩擦係
数が上昇し、加速的に劣化が進行してしまう。

【０００４】また、近年は映像、音響等従来アナログ信
号として扱ってきた情報をディジタル化する流れにあ
り、磁気記録媒体に対してもその記録信頼性の向上が望
まれている。このような背景においては長期的に摩擦係
数が安定して低いレベルに保たれる必要がある。

【０００５】磁性薄膜は有機物ポリマーに磁性材料粉を
混入させ、塗布により基板上に層を形成する方法と磁性
材料自体を真空蒸着またはスパッタ法等の真空プロセス
により層形成する方法があるが、真空プロセスを用いた
ほうが磁気特性が良好となる。磁性材料はフェライト、
金属等を用いるのが一般的である。金属磁性材料として
はＮｉＣｏ、ＣｏＰｔＣｒ等が用いられる。

【０００６】一方、炭素もしくは炭素を主成分とする硬
度の高い被膜をプラズマＣＶＤ技術を用いて形成できる
ことは特公平３−７２７１１、特公平４−２７６９０、
特公平４−２７６９１等に開示されており、良く知られ
ている。即ち、減圧容器内に主に炭化水素ガスと水素ガ
スを原料ガスとして導入し、容器内に設置した一対もし
くはそれ以上の電極に通常高周波の電界を印加し、該電
界により原料ガスをプラズマ化して炭素を含む粒子を活
性化し、これを基板に堆積させる技術である。

【０００７】これらの被膜は硬度が高く、ダイヤモンド
状の物性を示すことからダイヤモンドライクカーボン
（以下ＤＬＣと略称）と称される。通常、ＤＬＣを成膜
するときにはプラズマ電位に対して負のバイアスが基板
に印加されるよう自己バイアス、もしくは外部電源によ
るバイアスが印加される。これにより炭素膜中のグラフ
ァイトライクな物性を示す結合（ｓｐ²混成軌道＋ｐ軌
道）がエッチングされ、ダイヤモンドライクな物性を示
す結合（ｓｐ3 混成軌道）が主に形成されることとな
る。

【０００８】このようなＤＬＣ薄膜の硬度はビッカース
硬度にして２０００ｋｇ／ｍｍ²以上と高く、摩擦係数
も低いため、磁性膜表面の保護膜、潤滑膜として好適な
ものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらＤＬ
Ｃ膜は磁性材料、特に金属磁性材料との接着性が充分で
なく成膜後に自然に剥離したり、機構部品との接触、慴
動により剥離してしまい、実用に耐えるだけの接着強度
を有しないという問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明では、磁性薄膜上に形成される炭素もしくは炭
素を主成分とする被膜に４族の元素を２０原子％以下添
加するものである。４族元素としてはＳｉ、Ｇｅを用い
ることができる。

【００１１】ＤＬＣに４族元素を添加すると接着性が向
上する理由は以下のように推察できる。ＤＬＣ膜中には
グラファイトライクな物性を示す結合（ｓｐ²混成軌道
＋ｐ軌道）とダイヤモンドライクな物性を示す結合（ｓ
ｐ³混成軌道）が混在しており、ｓｐ³混成軌道の場合
は４つのσ電子が結合に寄与するもののｓｐ²混成軌道
＋ｐ軌道の場合は３つのσ電子と１つのπ電子により結
合がなされる。π電子による結合はσ電子によるそれよ
り結合力が小さいと考えられるのでｓｐ³混成軌道とな
っている炭素原子の比率が高いＤＬＣ膜ほど硬度が高
く、ダイヤモンドに近い物性を示す。これは金属との界
面においても同様に考えることが出来、界面近傍にｓｐ
²混成軌道＋ｐ軌道をもった炭素原子が少ないほど結合
力すなわち密着性が良好となると考えられる。

【００１２】一方、Ｓｉ原子はアモルファス状態にあっ
てもｓｐ³混成軌道状態（４配位）しかとりえないこと
が知られており、また、４配位元素中に孤立状態では３
配位もしくは５配位する元素を添加した場合周りの配位
数と同じ配位数すなわち４配位となるほうが熱的に安定
である事実はＳｉにＰまたはＢをドープしたときＰまた
はＢが４配位していることでよく知られている。すなわ
ち、ｓｐ²混成軌道＋ｐ軌道（３配位）状態にある炭素
原子の最近接原子に４配位状態しか取りえないＳｉ原子
を配置すると炭素原子は４配位となり、結果としてｓｐ
³混成軌道となっている炭素原子の比率が上昇すること
となる。よって、Ｓｉを添加したＤＬＣ膜は密着性が良
くなると考えられる。

【００１３】ＤＬＣ中に添加されるＳｉの量は２０原子
％以下が良く、好ましくは１〜１５原子％がよい。添加
されるＳｉの量が増大するとＣ−Ｃの結合が減少し、Ｃ
−Ｓｉ、Ｓｉ−Ｓｉの結合量が増大する。Ｃ−Ｓｉ、Ｓ
ｉ−Ｓｉの結合量が増えるとその膜の物性はＳｉ膜に近
くなり、硬度は低下し、摩擦係数は上昇する。よってＳ
ｉ量には最適値が存在する。

【００１４】また、ＤＬＣ中にはＣ、Ｓｉの他にＨ元素
が存在する。これは炭化水素を原料ガスとして用いてい
ることよりＨが膜中に入ってしまうものであるが、さら
に水素ガスを原料ガスに加えて積極的に膜中に水素をい
れることもある。膜中の水素はダングリングボンド（未
結合手）のターミネーターとして働き、膜の電気的、光
学的特性の向上、熱的安定性の向上として作用する。本
発明のＤＬＣにも１０〜６０原子％、好ましくは１５〜
４０原子％のＨが含まれている。

【００１５】さらに３族もしくは５族の元素を添加する
こともできる。３族の元素としてＢ、Ａｌ、Ｇａ、５族
の元素としてＮ、Ｐ、Ａｓ等を用いることができる。こ
れら３族もしくは５族の元素はＤＬＣ膜の内部応力を緩
和するように作用させることが可能である。接着性はＤ
ＬＣと磁性材料との界面での接着強度に大きく依存する
が、ＤＬＣ自体の有する内部応力を低下させることによ
り接着性を改善することができる。すなわち、膜を剥離
させようとする駆動力はＤＬＣ自体の有する内部応力で
あるためそれを緩和するものである。

【００１６】ＤＬＣ中に含まれるＳｉ原子の濃度は膜の
深さ方向で一定でも良いが、表面近くになるに従いＳｉ
原子濃度が減少するほうがより好ましい。これは、Ｓｉ
原子濃度が上昇するほどｓｐ³性は高くなるものの、摩
擦係数が増大するためである。界面近傍の接着性が要求
される部分ではＳｉ添加によりｓｐ³性を高くし、表面
の低摩擦係数が要求される部分ではＳｉ添加を行わない
というようにＤＬＣ層を少なくとも２層に分け、各々機
能を分離するものである。磁性薄膜上のＤＬＣ膜の構成
としては機能分離型が好ましい。例えば、ＤＬＣ膜は、
図１０（Ａ）または図１０（Ｂ）に示すような不純物
（例えばＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ）の濃度分布を有して
いてもよい。不純物濃度は磁性膜とＤＬＣ膜の界面から
ＤＬＣ膜の表面に向かって減少する。また、ＤＬＣ膜の
表面付近のＤＬＣ膜の不純物濃度は、前記界面付近のＤ
ＬＣ膜の不純物濃度より小さい。

【００１７】上記の方法で接着性を改善し、更に、本発
明人はＤＬＣの効果を確かめる実験を行ったところ、従
来必要であった表面の凹凸がＤＬＣを用いることにより
必要がなくなり、その結果、磁気ヘッドと磁性材料間の
距離を縮めることが可能となったため磁気特性を大幅に
向上させることが可能となった。それは、以下の理由に
よる。

【００１８】一般に、単位面積当たりの磁化が一定であ
るとすると磁気ヘッドの距離は磁性体に近い程Ｓ／Ｎ比
は向上し、逆に磁気ヘッドの距離が十分に近ければ一定
以上のＳ／Ｎ比を保証する磁束を少なくできる。よって
記録信頼性を向上しようとすれば磁気ヘッドをできるだ
け磁性材料に近づける必要がある。

【００１９】従来磁気記録媒体の表面摩擦係数を低下さ
せるため表面に凹凸を付けていた。表面に凹凸が有る場
合、実効的な接触面積が低下するため摩擦係数は低下す
るからである。が、これは磁気特性を犠牲にして摩擦係
数を優先していたと言える。

【００２０】本発明では上記の相反する特性、すなわ
ち、磁気記録媒体表面と各種機構部品との摩擦係数の低
下と、記録信頼性の向上を同時に満足することができ
る。

【００２１】発明人の実験ではＤＬＣを成膜しない表面
の摩擦係数は中心線平均粗さ（Ｒａ）が３０ｎｍの場合
で０．４程度、Ｒａ＝１０ｎｍの場合で０．８となる。
実用的な摩擦係数は０．４以下であり、ＤＬＣを成膜し
ない場合はＲａ＝３０ｎｍ以上必要であることがわか
る。一方ＤＬＣを成膜すると摩擦係数はＲａ＝１０ｎｍ
の場合でも０．２〜０．４と低レベルにあり、しかも、
慴動を繰り返しても摩擦係数の変化はほとんど無かっ
た。

【００２２】なお、摩擦係数はＤＬＣ膜厚の依存性をも
ち、ＤＬＣ膜厚が大きいほど摩擦係数が小さくなること
が実験によりわかっている。実用的な摩擦係数は１０ｎ
ｍ以上で得られる。

【００２３】すなわち、摩擦係数は低レベルに保ったま
ま表面の凹凸を減少させ、磁気特性を向上させることが
可能となる。

【００２４】ＤＬＣの作製方法を以下に示す。従来技術
で述べた通りＤＬＣはプラズマＣＶＤ法を用いて作製で
きる。プラズマＣＶＤ法は一般的な平行平板電極を用い
たものでも、また、プラズマの陽光柱部分を用いた陽光
柱方式のプラズマＣＶＤでもよい。平行平板電極方式の
場合は基板が平面に限定されるのに対し陽光柱方式では
立体に成膜可能なため基板形状を選ばず、量産性の点で
も有利となる。

【００２５】基板は平板状の場合基板ホルダーにセット
して反応空間内に保持される。基板がフィルムの場合は
ロール状態で真空中に導入し、ロールからロールに巻き
取る方式で反応空間内を走行させて成膜することができ
る。

【００２６】反応ガスは炭素の原料として炭化水素を用
いることができる。炭化水素の例としてはメタン、エタ
ン、プロパン、ブタン等の飽和炭化水素、エチレン、ア
セチレン等の不飽和炭化水素があげられる。ベンゼン、
トルエン等の芳香族系、アダマンタン、アダマンタノー
ル等を用いてもよい。また、炭化水素分子の水素のうち
１個もしくは複数個がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン系元
素におきかわったハロゲン化炭化水素を用いてもよい。

【００２７】反応ガスには炭化水素の他に水素を添加し
てもよい。水素を添加するとプラズマ中での水素ラジカ
ルが増加し、膜中の余分な水素を引き抜く効果が期待で
きる。よって、より高品質な膜を得ることが可能とな
る。全ガス流量に対する水素ガス流量の比は９０〜３０
％、好ましくは７０〜５０％が良い。全ガス流量に対す
る水素ガス流量の比が多すぎると成膜速度が減少し、少
なすぎると余分な水素の引抜き効果がなくなる。

【００２８】４族元素を添加するためのガスはＳｉにた
いしてはシラン、ジシラン、フッ化シラン等を用いるこ
とができる。Ｇｅにたいしてはゲルマン、フッ化ゲルマ
ン等を用いることができる。３族元素に対してはジボラ
ン、３フッ化ボロン、トリメチルボロン等、４族元素の
窒素にたいしてはＮ₂、アンモニア、３フッ化窒素等、
Ｐにたいしてはフォスフィン等のガスを用いることがで
きる。添加ガスの流量比は圧力、印加電力等他の成膜パ
ラメータにもよるが炭素源ガスに対して１０％以下にな
る流量に制御するのが良い。

【００２９】反応ガスを反応容器内に導入し、所定の圧
力に制御して、反応容器内に設置された一対もしくは複
数の電極に高周波電力を印加し、前記反応ガスをプラズ
マ化する。反応ガスの総流量は反応空間体積が約０．０
２立方メートルの場合で３０ｓｃｃｍ以上、好ましくは
５０ｓｃｃｍ以上必要となる。総流量の上限値は排気装
置の排気速度によって決まるが、少なくとも前記の値は
必要である。

【００３０】反応圧力は５ｍＴｏｒｒから１０００ｍＴ
ｏｒｒ、好ましくは１０〜１００ｍＴｏｒｒが良い。高
周波の電力は通常１３．５６ＭＨｚの周波数を用いる。
印加する電力は０．０１〜１Ｗ／ｃｍ²、好ましくは
０．０５〜０．５Ｗ／ｃｍ²とするのがよい。

【００３１】基板の温度は非加熱で良く、この点は量産
性を考慮した場合大きなメリットとなる。

【００３２】ＤＬＣ成膜の場合はプラズマ中の粒子、主
にイオンが基板表面に入射するような電界を存在させる
と硬度向上と膜の緻密化に対して有利である。平行平板
方式の場合はＲＦ電力給電側の電極にブロッキングコン
デンサを設置せしめて該電極側に自己バイアスを発生さ
せ、これをイオンが基板表面に入射させる電界として利
用する方法がある。この場合基板はＲＦ電力給電側に設
置する。

【００３３】陽光柱方式の場合は陽光柱内に基板をセッ
トしただけではイオンが基板表面に入射するような電界
は発生しないので外部電源により前記電界を発生させる
必要がある。外部電源による電界は交流が効果的で、周
波数はプラズマ内のイオンプラズマ周波数と電子プラズ
マ周波数の間にとるのが良い。イオンと電子の質量の差
によりイオンプラズマ周波数の方が電子プラズマ周波数
より数桁小さくなる。イオンプラズマ周波数よりも高く
電子プラズマ周波数よりも低い周波数の外部電場を印加
した場合、イオンの動きは外部電場に追随できず、一
方、電子は外部電場に追随に追随するため、基板表面は
負に帯電する。その結果基板表面にはイオンが基板表面
に入射するような電界が発生し、該入射イオンの作用で
硬くて緻密なＤＬＣ膜が生成されるようになる。バイア
ス印加のための外部電場の周波数は、プラズマ内の電子
温度、電子密度、イオン温度、イオン密度にもよるが、
１〜１０００ｋＨｚの間が良く、好ましくは１０〜５０
０ｋＨｚが良い。電場の強さはピークツゥピークで５０
〜１０００Ｖ、好ましくは１００〜４００Ｖが良い。

【００３４】本発明のＤＬＣ膜は図９のＣＶＤ装置を用
いて形成することができる。図９において、ＣＶＤ装置
は、絶縁物５１、５２、５３、５４、５５および５６、
キャンロール３１（カソード電極として機能する。）、
巻き出しロール３３、巻き取りロール３２、ガイドロー
ル３４、ブロッキングコンデンサ５８を介してキャンロ
ール３１に接続されているＲＦ電源３５、真空ポンプに
接続されている排気パイプ３６、３７、３８、３９、４
２、４５および４７、アノード４３の内側を介して放電
空間４４に延在しているガス供給通路４０、ＤＬＣ膜成
膜空間４１、水素プラズマ処理空間４９、アノード４６
の内側を介して放電空間４８に延在しているガス供給通
路５０からなる。フィルム基板５７（その上には磁性材
料層が設けられている。）は、巻き出しロール３３から
供給され、巻き取りロール３２に巻き取られる。空間４
９と放電空間４８は、真空ポンプによって排気パイプ４
７を介して真空引きされ、Ｈ₂ガスをガス供給通路５０
から供給し空間４９と放電空間４８の圧力は６０〜１０
０Ｐａ例えば８０Ｐａに維持する。空間４１と放電空間
４４は排気パイプ４２を介して真空ポンプによって真空
引きされＨ₂ガスとＣ₂Ｈ₄ガスをガス供給通路４０か
ら供給し空間４１と放電空間４４の圧力は６０〜１００
Ｐａ例えば８０Ｐａに維持する。アノード４３および４
６は例えば接地される。カソード電極即ちキャンロール
３１には１３．５６ＭＨｚでＲＦ電源３５からＲＦ電力
が供給される。このようにして、キャンロール（カソー
ド）３１とアノード４６の間に放電が起き、またキャン
ロール（カソード）３１とアノード４３の間にも放電が
起きる。こうして、フィルム基板５７は、放電空間４８
において水素プラズマ処理が行われ、放電空間４４にお
いて磁性材料層の上にＤＬＣ膜の成膜が行われる。キャ
ンロール３１の表面とアノード４３の表面５９の間の距
離、キャンロールの表面とアノード４６の表面６０の間
の距離は２０ｍｍ以下好ましくは１８ｍｍ以下である。
キャンロール３１の表面と絶縁物５１、５２、５５およ
び５６のそれぞれの表面との間の距離は５ｍｍ以下例え
ば２ｍｍ以下である。

【００３５】

【実施例】

〔実施例〕本実施例１ではフィルム状基板に磁気記録媒
体を形成した例を述べる。本実施例により作製される磁
気テープの層構成を図１に示す。

【００３６】支持基板として厚さ７μｍのＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート）フィルム（１１）を用いた。
基板表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は３ｎｍである。該
基板は４００ｍｍ幅のロールとして供給される。ＤＬＣ
膜を形成する前にあらかじめ磁性膜（１２）の成膜を行
った。磁性膜（１２）はＣｏＮｉの合金を用いた。成膜
は真空蒸着により行い、膜厚は２００ｎｍとした。該磁
性膜（１２）上にＤＬＣ膜（１３）を厚さ１０ｎｍ〜５
０ｎｍの間で変化させて成膜した。

【００３７】ＤＬＣ膜は陽光柱方式のＣＶＤ装置を用い
た。装置の概略を図２に示す。真空容器（２１）内に一
対の電極（２２）（点線で図示）を設置し、該電極（２
２）にマッチングボックス（図示せず）を介してＲＦ電
源（図示せず）よりＲＦ電力を加えると反応空間（２
５）にプラズマが発生する。反応空間には原料ガスとし
てメタンガスを５０ｓｃｃｍ、水素５０ｓｃｃｍもしく
はメタンガスを３０ｓｃｃｍ、水素７０ｓｃｃｍの２水
準について導入した。圧力は１０ｍＴｏｒｒに制御し
た。印加したＲＦ電力は１００Ｗとした。

【００３８】ＤＬＣと磁性膜界面にＳｉを添加するた
め、反応時間の１０％にあたる１分間だけ前記反応ガス
にＳｉＨ₄ガスを添加した。流量は２．５ｓｃｃｍとし
た。

【００３９】基板フィルムは送り出しロール（２６）よ
り供給され、巻取りロール（２７）に成膜後巻き取られ
る。反応空間（２５）内ではローラー（２８）により複
数回のターンが繰り返され反応空間を有効に利用してス
ループットの向上を図っている。

【００４０】フィルムの裏面に接してバイアス電極（２
９）を設置してバイアス電界を印加した。バイアス電圧
周波数は５０ｋＨｚ、バイアス電圧（ピークツウピーク
値）２００Ｖとした。

【００４１】この時、同一バッチ内にシリコンウエファ
ーを膜質モニター用に設置し、このサンプルにより膜質
を評価したところ硬度はヌープ硬度で２５００ｋｇ／ｍ
ｍ²であった。また、ＦＴ−ＩＲ測定の結果を図３に、
ラマン分光結果を図４に示す。ＦＴ−ＩＲ測定結果より
７００〜８００ｃｍ^-1付近にＳｉ−Ｃ結合の伸縮振動
が、２１００ｃｍ^-1付近にＳｉ−Ｈ結合の伸縮振動が見
られる。また、ラマン分光結果よりＤＬＣに特徴的な１
５５０ｃｍ^-1付近のブロードな散乱光ピークが見られて
いる。このことよりＳｉが添加され、かつ、ＤＬＣの構
造も保たれていることが分かる。

【００４２】本実施例で作製された磁気テープの摩擦係
数を測定した。測定方法は直径３ｍｍのステンレスピン
にテープを半周巻付け、荷重を２０ｇ、慴動速度４２８
ｍｍ／ｍｉｎ、慴動距離５０ｍｍで行った。

【００４３】膜厚に対する初期摩擦係数のグラフを図５
に示す。ＣＨ₄濃度３０％の場合は膜厚依存性があり、
膜厚１５ｎｍでは摩擦係数０．４４と大きく、膜厚が大
きくなるに従い摩擦係数は低下する。膜厚２０ｎｍ程度
で実用的な摩擦係数である０．４以下となる。一方、Ｃ
Ｈ₄濃度５０％の場合は膜厚依存性はなく、膜厚１５ｎ
ｍでも０．３以下である。

【００４４】膜厚に対する経時摩擦係数の変化を図６に
示す。変化の値は初期摩擦係数に対し２００回慴動を行
った後の摩擦係数の増加分とした。図６より、ＣＨ₄濃
度に係わらず膜厚依存性を示し、膜厚が大きいほど経時
摩擦係数の変化は小さくなっているのが分かる。実用状
態においては経時摩擦係数の変化が無いのが理想である
が、摩擦係数が０．４を越えないことを限度とするな
ら、ＣＨ₄濃度５０％の場合で経時摩擦係数の変化０．
１以下、ＣＨ₄濃度３０％の場合で０以下が望ましく、
よって膜厚はＣＨ₄濃度５０％の場合で２７ｎｍ以上、
ＣＨ₄濃度３０％の場合で２１ｎｍ以上が望ましいこと
が分かる。

【００４５】初期摩擦係数と経時摩擦係数の変化よりＣ
Ｈ₄濃度５０％の場合で２７ｎｍ以上、ＣＨ₄濃度３０
％の場合で２１ｎｍ以上の膜厚が必要となることがわか
る。磁気特性は一般的に磁気ヘッドが１０ｎｍ離れると
信号レベルが１ｄＢ低下することが知られている。本実
施例では表面粗さ３ｎｍの基板を用いたため、実用に必
要な摩擦係数を保証するだけのＤＬＣを成膜すると濃度
５０％の場合で３ｄＢ、濃度３０％の場合で２．４ｄＢ
の低下となる。

【００４６】一方、従来の方法では３０ｎｍの凹凸が必
要であり、さらに１０ｎｍ以上の潤滑膜が必要であった
ので、４ｄＢ以上のレベル低下となっていた。よって、
本発明のＤＬＣ膜を用いると１ｄＢ以上のレベル改善と
なる。

【００４７】〔比較例〕実施例との比較のためＳｉを添
加しないＤＬＣ膜を作製した。磁気テープ、作製方法は
原料ガスにシランガスを加えない以外は実施例と同じに
した。作製された膜のＦＴ−ＩＲ測定結果を図７に、ラ
マン測定結果を図８に示す。ラマン測定結果より典型的
なＤＬＣ膜であり、かつＦＴ−ＩＲ測定結果よりＳｉは
膜中に含まれていないことが分かる。磁気テープ上のＤ
ＬＣは自然に剥離が発生し、膜にはならなかった。

【００４８】

【発明の効果】磁気記録媒体上に保護膜もしくは潤滑膜
としてＤＬＣ膜を成膜するに際し、Ｓｉを添加すること
により磁性材料との接着性を向上させることができた。
また、磁気記録媒体上にＤＬＣ膜を成膜する事により媒
体表面の凹凸を少なくでき、よって磁気特性を従来に比
べて１ｄＢ以上向上させることができた。

【００４９】なお、本実施例のＤＬＣ膜は陽光柱方式の
ＣＶＤ装置を用いて成膜したが、成膜方式によって本発
明の効果が制限されるものではない。よって、実施例に
は記述しなかったが、平行平板型ＣＶＤ装置であって
も、また、炭素イオンビームによる成膜方式であっも良
いのはいうまでもない。

【００５０】また、本実施例では接着性改善のための添
加物としてＳｉを用いたが、他の４族元素であるＧｅに
ついても同様の接着強度が実現されることは言うまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気記録媒体の層構成を示す

【図２】陽光柱方式のプラズマＣＶＤ装置の概略図を示
す

【図３】シリコンを添加したＤＬＣ膜のＦＴ−ＩＲ測定
結果を示す

【図４】シリコンを添加したＤＬＣ膜のラマン分光測定
結果を示す

【図５】初期摩擦係数のＤＬＣ膜厚依存性を示す

【図６】経時摩擦係数変化のＤＬＣ膜厚依存性を示す

【図７】シリコンを添加しないＤＬＣ膜のＦＴ−ＩＲ測
定結果を示す

【図８】シリコンを添加しないＤＬＣ膜のラマン分光測
定結果を示す

【図９】ＤＬＣ膜形成用ロールトゥロール型装置の概略
図を示す。

【図１０】不純物濃度分布を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された炭素または炭素を主成
分とする保護膜において、前記基板は凹凸を有し、前記保護膜の表面は中心線平均粗さが３０ｎｍ以下であ
ることを特徴とする保護膜。
【請求項２】基板上に形成された炭素または炭素を主成
分とする保護膜において、前記保護膜の表面は中心線平均粗さが３０ｎｍ以下であ
り、前記保護膜は少なくとも２層からなり、前記保護膜の最も基板に近接している層は４族の元素を
含有し、前記保護膜の最も表面に近接している層は４族の元素を
含有していないことを特徴とする保護膜。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記
炭素膜はＳＰ³結合を有する非晶質な結晶構造を有する
ことを特徴とする保護膜。