JPH1096076A - Formation of amorphous carbon coating - Google Patents

Formation of amorphous carbon coating

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JPH1096076A
JPH1096076A JP25020596A JP25020596A JPH1096076A JP H1096076 A JPH1096076 A JP H1096076A JP 25020596 A JP25020596 A JP 25020596A JP 25020596 A JP25020596 A JP 25020596A JP H1096076 A JPH1096076 A JP H1096076A
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JP
Japan
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plasma
film
ion
substrate
amorphous carbon
Prior art date
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JP25020596A
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Japanese (ja)
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Shigeru Hirono
滋 廣野
Shigeru Umemura
茂 梅村
Yasuko Ando
康子 安藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a coating having high hardness by prescribing the ion acceleration voltage till gas ions generated in a plasma generating chamber arrive at a substrate. SOLUTION: As for the amorphous carbon coating, by using an ECR sputtering method, the one having wear resistance more excellent than that by the other methods can be obtd. That is because ion assist and low gas pressure sputtering is made possible. The fig. shows the ion assist dependency of the wear characteristics of the carbon coating produced by the ECR sputtering method. Thereby, it is found that, in the case the accelerating voltage of the ion assist increases, the wear amt. reduce. It has been confirmed that, particularly, in the case where the accelerating voltage is set to >=60V, a high hardness carbon coating having hardness approximately equal to that of bulk diamond can be obtd.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は高密度記録が可能な
磁気記録媒体に用いられる保護膜の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a protective film used for a magnetic recording medium capable of high-density recording.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピューターの外部記憶装置で
あるハードディスクでは、高記録密度化に伴い磁気ヘッ
ドの浮上量低減が要求されるため、この浮上量は著しく
狭まり、現在わずか100nmを切る状態にまで至って
いる。今後、ハードディスクの記録密度を一層増大させ
るためには、磁気ヘッドの浮上量をさらに低減すること
が求められている。このためには、磁気ヘッドと媒体を
接触走行させるコンタクトレコーディング技術の確立が
将来の高密度化へのブレークスルーとして、強く求めら
れている。このためには、磁性薄膜上に形成される保護
膜の耐久性の向上が特に重要であり、近年、保護膜の研
究がさかんになされるようになってきた。従来、ハード
ディスクの保護膜としては、SiO2、アモルファスカ
ーボン膜が研究されてきており、種々の作製方法が研究
されてきた。近年、中でもアモルファスカーボンが保護
膜として、有望視されるようになってきた。
2. Description of the Related Art In recent years, in a hard disk, which is an external storage device of a computer, the flying height of a magnetic head has been required to be reduced with the increase in recording density. Has reached. In the future, in order to further increase the recording density of the hard disk, it is required to further reduce the flying height of the magnetic head. To this end, the establishment of a contact recording technique for causing a magnetic head and a medium to run in contact with each other is strongly demanded as a breakthrough for higher density in the future. For this purpose, it is particularly important to improve the durability of the protective film formed on the magnetic thin film, and in recent years, research on the protective film has been actively conducted. Conventionally, SiO 2 and amorphous carbon films have been studied as protective films for hard disks, and various fabrication methods have been studied. In recent years, amorphous carbon has been particularly promising as a protective film.

【0003】現在このアモルファスカーボン膜は大別し
て、CVD法とスパッタリング法との2種類の方法で研
究開発がなされている。
At present, this amorphous carbon film is roughly classified into two types, namely, a CVD method and a sputtering method.

【0004】まず、CVD法はCH4などの原料ガスを
プラズマ中で分解して、イオン化し、これに電場を印加
し基板に衝突させて薄膜を形成する方法である。この手
法は、原料ガスのプラズマ中での分解過程、イオンが基
板に衝突した時の分解過程、基板上での会合、分解、反
応過程など多くの素過程からなっている。このため、こ
の手法では、成膜条件を変化させた時に、各段階での素
過程が複雑に関与するため、形成膜の制御性に乏しい欠
点を有する。
[0004] First, the CVD method is a method in which a raw material gas such as CH 4 is decomposed in a plasma and ionized, and an electric field is applied thereto to collide with a substrate to form a thin film. This method includes many elementary processes such as a decomposition process in a plasma of a source gas, a decomposition process when ions collide with a substrate, and an association, decomposition, and reaction process on the substrate. For this reason, this method has a drawback that the controllability of the formed film is poor because the elementary processes at each stage are involved in complicatedly when the film forming conditions are changed.

【0005】一方、スパッタリング法は、スパッタガス
イオンとの衝突により、ターゲットの構成原子を叩き出
す手法で、CVD法に比べ膜成長の素過程が少ないた
め、膜の制御性に優れる。スパッタ法にはダイオードス
パッタ、イオンビームスパッタ、ECRスパッタ法など
が知られている。このようなスパッタ法においては膜成
長表面での、スパッタされた原子の拡散能、反応性、付
着率などを制御するため、種々の工夫がなされてきた。
この目的のため、ダイオードスパッタでは、基板にDC
あるいはRFバイアスを印加し、基板にプラズマ中のイ
オンを衝突させる手法が用いられてきた。しかし、この
手法では、ターゲットと基板が対向する位置に置かれて
いるため、ターゲットから飛び出す反跳アルゴンなどの
高速粒子が基板に入射し、バイアス印加によるイオン照
射の制御性を制約する欠点を有していた。また、イオン
ビームスパッタ法では、複数のイオンガンを用いて、イ
オンビームを基板に照射することにより、上記のスパッ
タ原子の拡散能等を制御することが可能である。しか
し、イオンビームスパッタ用のイオンガンでは、イオン
の加速電圧を数十ボルト以下に低減することが困難であ
り、さらに、イオン電流密度を十mA以上得ることも困
難である。このため、この手法でも、基板表面の状態を
イオン照射により調整できる範囲が限られる欠点があっ
た。
[0005] On the other hand, the sputtering method is a method in which constituent atoms of a target are knocked out by collision with sputter gas ions. Since the number of elementary processes of film growth is smaller than that of the CVD method, the film has excellent controllability. Known sputtering methods include diode sputtering, ion beam sputtering, and ECR sputtering. In such a sputtering method, various devices have been devised in order to control the diffusion ability, reactivity, adhesion rate, and the like of sputtered atoms on the film growth surface.
For this purpose, diode sputtering uses a DC
Alternatively, a technique has been used in which an RF bias is applied and ions in the plasma collide with the substrate. However, in this method, since the target and the substrate are located at positions facing each other, high-speed particles such as recoil argon that jump out of the target enter the substrate, which has a disadvantage that the controllability of ion irradiation by bias application is restricted. Was. In the ion beam sputtering method, the substrate is irradiated with an ion beam using a plurality of ion guns, so that the diffusing ability of the sputtered atoms can be controlled. However, with an ion gun for ion beam sputtering, it is difficult to reduce the ion acceleration voltage to several tens of volts or less, and it is also difficult to obtain an ion current density of 10 mA or more. For this reason, this method also has a disadvantage that the range in which the state of the substrate surface can be adjusted by ion irradiation is limited.

【0006】また、アモルファスカーボン膜は、SP2
結合とSP3結合が混在したアモルファス膜であると言
われている。このアモルファスカーボン膜の硬度を制御
するためには、カーボン原子の結合状態を制御する必要
がある。このカーボン原子の結合状態を制御するために
は、基板に到達した時のスパッタカーボン原子のエネル
ギー状態を制御する必要がある。このためには、イオン
照射によりカーボン原子のエネルギー状態を制御する手
法が有効と考えられるが、従来のスパッタ法では、この
エネルギー制御を精密に行うことができない欠点を有し
ていた。
The amorphous carbon film is made of SP2
It is said that the film is an amorphous film in which bonding and SP3 bonding are mixed. In order to control the hardness of the amorphous carbon film, it is necessary to control the bonding state of carbon atoms. In order to control the bonding state of the carbon atoms, it is necessary to control the energy state of the sputtered carbon atoms when they reach the substrate. For this purpose, a method of controlling the energy state of carbon atoms by ion irradiation is considered to be effective. However, the conventional sputtering method has a disadvantage that this energy control cannot be performed precisely.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を改善するために提案されたもので、その目的はスパッ
タされたカーボン原子の基板上でのエネルギーを精密に
制御し、硬度が高く耐久性にすぐれたアモルファスカー
ボン膜を作製する形成手法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to remedy the above-mentioned drawbacks, and its object is to precisely control the energy of sputtered carbon atoms on a substrate and to achieve high hardness. An object of the present invention is to provide a formation method for manufacturing an amorphous carbon film having excellent durability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、磁界の中に備えられたプラズマ生成室に
プラズマ用ガスおよびマイクロ波を導入して電子サイク
ロトロン共鳴により該プラズマ生成室にプラズマを生成
する工程と、前記発散型の磁界により、前記プラズマ生
成室のプラズマ引き出し窓から前記プラズマを成膜室に
引き出す工程と、この引き出されたプラズマ流を囲むよ
うに同軸状に配置されたカーボンからなるターゲットを
プラズマでスパッタすることにより、該成膜室に設置し
た基板上にアモルファスカーボン膜を形成する方法にお
いて、前記プラズマ生成室において生成されたガスイオ
ンの基板に到達するまでに加速される電圧を60V以上
に設定することを特徴とする。通常、電子サイクロトロ
ン共鳴を用いてプラズマを生成し、発散磁場を用いて、
プラズマを引きだし、このプラズマを用いてスパッタを
する手法はECRスパッタ法と呼ばれている。このEC
Rスパッタ法をアモルファスカーボン膜の形成に適用す
るにあたり、特に、プラズマ室において生成されたガス
イオンの基板に到達するまでに加速される電圧を、60
V以上に設定することにより著しく硬度の高いアモルフ
ァスカーボン膜を作製することができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention introduces a plasma generation chamber provided in a magnetic field and introduces a plasma gas and a microwave to the plasma generation chamber by electron cyclotron resonance. Generating a plasma in the plasma generating chamber by the divergent magnetic field, and drawing the plasma into the film forming chamber from the plasma extracting window of the plasma generating chamber, and coaxially arranged to surround the drawn plasma flow. In a method of forming an amorphous carbon film on a substrate installed in the film formation chamber by sputtering a target made of carbon with plasma, the gas ions generated in the plasma generation chamber are accelerated until they reach the substrate. The voltage to be applied is set to 60 V or more. Normally, plasma is generated using electron cyclotron resonance, and using a divergent magnetic field,
A method of extracting plasma and performing sputtering using this plasma is called ECR sputtering. This EC
In applying the R sputtering method to the formation of the amorphous carbon film, in particular, the voltage accelerated until the gas ions generated in the plasma chamber reach the substrate is increased by 60%.
By setting it to V or more, an amorphous carbon film having extremely high hardness can be produced.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の特徴とする点は、ECR
スパッタ法を用いてアモルファスカーボン膜を形成する
手法において、イオンアシストの加速電圧を60V以上
に設定することを特徴とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The feature of the present invention is that the ECR
In a method of forming an amorphous carbon film by using a sputtering method, an acceleration voltage for ion assist is set to 60 V or more.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、本発明は、本実施例により限定されない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments. Note that the present invention is not limited by the present embodiment.

【0011】(実施例1)まず、アモルファスカーボン
膜の作製方法を示す。ここでは、ECRスパッタ法とR
Fスパッタ法とを用いた。基板にはシリコン基板を用い
た。アモルファスカーボン膜は以下の条件を用い作製し
た。
Embodiment 1 First, a method for forming an amorphous carbon film will be described. Here, ECR sputtering and R
The F sputtering method was used. A silicon substrate was used as the substrate. The amorphous carbon film was produced under the following conditions.

【0012】(ECRスパッタ法) アルゴンガス圧:5×10-5〜8×10-4Torr、マ
イクロ波:パワー300〜700W、ターゲットDC電
圧:300〜700V、ターゲットと基板間の距離:5
〜15cm、基板温度:室温 (RFスパッタ法) アルゴンガス圧:1×10-2〜1×10-1Torr、R
Fパワー:200W、基板とターゲット間の距離:4.
5cm、基板温度:室温
(ECR sputtering method) Argon gas pressure: 5 × 10 -5 to 8 × 10 -4 Torr, microwave: power 300 to 700 W, target DC voltage: 300 to 700 V, distance between target and substrate: 5
1515 cm, substrate temperature: room temperature (RF sputtering method) Argon gas pressure: 1 × 10 −2 −1 × 10 −1 Torr, R
F power: 200 W, distance between substrate and target: 4.
5cm, substrate temperature: room temperature

【0013】上記により作製したカーボン膜の耐摩耗特
性の評価にはAFMによる面ひっかき試験を用いた。探
針には曲率半径70nmのダイアモンドを用いた。送り
ピッチは4nmであり、1×1μm2の範囲を2サイク
ル、10〜100μNの荷重で引っ掻き実験を行った。
その後、5×5μm2の範囲を2μN程度の軽荷重条件
で磨耗深さ測定を行った。
For the evaluation of the wear resistance of the carbon film produced as described above, a surface scratch test by AFM was used. Diamond having a radius of curvature of 70 nm was used for the probe. The feed pitch was 4 nm, and a scratching experiment was performed with a load of 10 to 100 μN in two cycles in a range of 1 × 1 μm 2 .
Thereafter, the wear depth was measured in a 5 × 5 μm 2 range under a light load condition of about 2 μN.

【0014】図1にAFMにより評価したECRスパッ
タおよびRFスパッタ非晶質カーボン膜の平均摩耗深さ
の荷重依存性を示す。図中のRはRFスパッタ法で作製
したアモルファスカーボン膜の摩耗特性を示す領域、E
LはECRスパッタ法でイオンアシストを弱めて(低イ
オンアシスト)作製したカーボン膜の摩耗特性を示す領
域、EhはECRスパッタ法でイオンアシストを強めて
(高イオンアシスト)作製したカーボン膜の摩耗特性を
示す領域である。なお、図1において、低イオンアシス
トはイオン加速電圧が20V以下の場合に相当し、高イ
オンアシストはイオン加速電圧が60V以上の場合に相
当する。
FIG. 1 shows the load dependence of the average wear depth of the ECR sputtered and RF sputtered amorphous carbon films evaluated by AFM. R in the figure is a region showing the wear characteristics of the amorphous carbon film produced by the RF sputtering method, E
L indicates the wear characteristic of the carbon film produced by weakening ion assist (low ion assist) by ECR sputtering, and Eh represents the wear characteristic of carbon film produced by increasing ion assist (high ion assist) by ECR sputtering. Area. In FIG. 1, low ion assist corresponds to the case where the ion acceleration voltage is 20 V or lower, and high ion assist corresponds to the case where the ion acceleration voltage is 60 V or higher.

【0015】図1に示すとおり、RFスパッタカーボン
膜の耐摩耗性(R)は、ECRスパッタ法で作製した膜
(EL及びEh)に比べ劣っていることが分かる。ここ
で、RFスパッタ及びECRスパッタカーボン膜の摩耗
特性は膜作製時のガス圧に強く依存し、ガス圧の低減に
伴い耐摩耗特性は向上する。本実施例において、RFス
パッタ法のガス圧が1×10-2〜1×10-1Torrで
作製し、ECRスパッタ法のガス圧は5×10-5〜8×
10-4Torrで作製したカーボン膜を用いた。ECR
スパッタ法の方が、より低ガス圧のスパッタで膜を作製
できるため耐磨耗特性の優れていることがわかる。これ
は、ガス圧の低減に伴いスパッタされたカーボン原子と
ガス分子間の衝突回数が減少し、基板に到達した時のカ
ーボン原子のエネルギーが高くなることによると考えら
れる。
As shown in FIG. 1, it can be seen that the wear resistance (R) of the RF sputtered carbon film is inferior to the films (EL and Eh) produced by the ECR sputtering method. Here, the wear characteristics of the RF sputtered and ECR sputtered carbon films strongly depend on the gas pressure at the time of film formation, and as the gas pressure decreases, the wear resistance characteristics improve. In this embodiment, the gas pressure of the RF sputtering method is 1 × 10 −2 to 1 × 10 −1 Torr, and the gas pressure of the ECR sputtering method is 5 × 10 −5 to 8 ×.
A carbon film manufactured at 10 -4 Torr was used. ECR
It can be seen that the sputtering method is superior in abrasion resistance because a film can be formed by sputtering at a lower gas pressure. It is considered that this is because the number of collisions between sputtered carbon atoms and gas molecules decreases as the gas pressure decreases, and the energy of the carbon atoms when reaching the substrate increases.

【0016】上述の通り、ECRスパッタカーボン膜の
摩耗特性はRFスパッタカーボン膜に比し優れている。
ここで、ECRスパッタ法の特長は、1)イオンアシス
トが可能であること、2)低ガス圧スパッタが可能であ
ることである。ここで、2)のガス圧低減も実効上、
1)と同様、イオンあるいは中性原子の運動エネルギー
を基板に供給する効果を持つ。これらの照射効果はEC
Rスパッタカーボン膜の摩耗特性に強い影響を与え、イ
オン照射効果を強めると耐摩耗特性は向上し、特に、図
1で示したイオン照射を強めたカーボン膜(Eh)で
は、ほぼバルクダイアモンド並の高い耐摩耗特性を示
す。
As described above, the wear characteristics of the ECR sputtered carbon film are superior to those of the RF sputtered carbon film.
Here, the features of the ECR sputtering method are that 1) ion assist is possible and 2) low gas pressure sputtering is possible. Here, the gas pressure reduction of 2) is also effective,
As in 1), it has the effect of supplying the kinetic energy of ions or neutral atoms to the substrate. These irradiation effects are EC
It has a strong influence on the wear characteristics of the R sputtered carbon film, and the wear resistance is improved by increasing the ion irradiation effect. In particular, in the carbon film (Eh) with enhanced ion irradiation shown in FIG. Shows high wear resistance.

【0017】図2にECRスパッタ法で作製した非結晶
カーボン膜の摩耗特性のイオンアシスト依存性を示す。
ここでは、荷重を80μNに固定した場合の摩耗量を示
している。図2にイオンアシストの加速電圧と摩耗特性
との関係を示す。
FIG. 2 shows the ion assist dependency of the wear characteristics of the amorphous carbon film produced by the ECR sputtering method.
Here, the amount of wear when the load is fixed at 80 μN is shown. FIG. 2 shows the relationship between the acceleration voltage of ion assist and the wear characteristics.

【0018】図2に示すとおり、イオンアシストの加速
電圧が増大すると、摩耗量が減少することがわかる。図
1で示した摩耗実験でイオンアシストを強めた場合(E
h)は、イオンの加速電圧を60V以上に設定した場合
に対応しているが、図2に示すとおり、イオンアシスト
の加速電圧が増大すると摩耗特性が向上し、ほぼバルク
ダイヤモンド並の硬度を有する高硬度カーボン膜が得ら
れた。
As shown in FIG. 2, when the acceleration voltage of the ion assist increases, the amount of wear decreases. In the wear experiment shown in FIG. 1 where ion assist was strengthened (E
h) corresponds to the case where the ion acceleration voltage is set to 60 V or higher. As shown in FIG. 2, as the ion assist acceleration voltage is increased, the wear characteristics are improved, and the hardness is almost equal to that of bulk diamond. A high hardness carbon film was obtained.

【0019】(実施例2)図3にECRスパッタ法によ
りカーボン膜を形成した場合の、膜厚とスパッタ時間の
関係を示す。図中のサンプルA,B,Cの膜の作製条件
は次の通りである。サンプルAはイオンアシストの加速
電圧15V、電流密度1mAで作製した膜、サンプルB
はイオンアシストの加速電圧80V、電流密度0.1m
A、ターゲット電圧700V形成した膜、サンプルCは
イオンアシストの加速電圧80V、電流密度0.1m
A、ターゲット電圧300V形成した膜である。
Example 2 FIG. 3 shows the relationship between the film thickness and the sputtering time when a carbon film is formed by ECR sputtering. The manufacturing conditions for the films of Samples A, B, and C in the figure are as follows. Sample A was a film prepared at an ion assist acceleration voltage of 15 V and a current density of 1 mA, and Sample B was used.
Is ion assisted acceleration voltage of 80 V and current density of 0.1 m
A, a film formed with a target voltage of 700 V, sample C is an ion assisted acceleration voltage of 80 V and a current density of 0.1 m
A, a film formed with a target voltage of 300V.

【0020】図3に示すとおり、サンプルAは、イオン
アシストを弱めた場合であるが、この場合は、堆積速度
を表わす直線は原点を通過することが分かる。一方、サ
ンプルBとCはイオンアシストを強めた場合で、加速電
圧80V、電流密度0.1mAである。サンプルBはC
に比べ、ターゲットに印加する電圧を2.3倍(700
V/300V)とした。サンプルBとCでは、堆積速度
を表わす直線は、原点を通過しないことが分かる。ター
ゲットに電圧を印加せずアルゴンイオンのみを同じ条件
でシリコン基板に照射した場合は、200Å/分のエッ
チングレートが得られた。このように、イオンアシスト
を強く作用させた場合には、エッチングが生じ、堆積速
度を示す直線は原点を通過しなくなる。また、ターゲッ
トの印加電圧を増大させた場合は、スパッタされたカー
ボン原子が増加するため、見かけ上、エッチング効果が
弱まるので、堆積速度を示す直線のx切片が減少する。
As shown in FIG. 3, Sample A shows a case where the ion assist is weakened. In this case, it can be seen that the straight line representing the deposition rate passes through the origin. On the other hand, Samples B and C are cases where ion assist is strengthened, and have an acceleration voltage of 80 V and a current density of 0.1 mA. Sample B is C
The voltage applied to the target is 2.3 times (700 times
V / 300 V). In samples B and C, it can be seen that the straight line representing the deposition rate does not pass through the origin. When a silicon substrate was irradiated with only argon ions under the same conditions without applying a voltage to the target, an etching rate of 200 ° / min was obtained. As described above, when the ion assist is strongly applied, etching occurs, and the straight line indicating the deposition rate does not pass through the origin. When the voltage applied to the target is increased, the sputtered carbon atoms increase, so that the etching effect apparently weakens, and the x-intercept of the straight line indicating the deposition rate decreases.

【0021】ECRスパッタ法においてはイオンアシス
トの加速電圧を増大させた場合、エッチングが生じ、こ
の効果を強めた場合に、耐摩耗性が向上することは、膜
中にとりこまれたカーボン原子の内、結合状態が弱いカ
ーボン原子を入射イオンが逆スパッタにより取り除くこ
とによると考えられる。
In the ECR sputtering method, when the acceleration voltage of the ion assist is increased, etching occurs, and when this effect is enhanced, the abrasion resistance is improved due to the carbon atoms incorporated in the film. It is considered that the incident ions remove the carbon atoms having a weak bonding state by reverse sputtering.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ECRスパッタ法において、イオンアシストの加速
電圧を60V以上にすることにより、ほぼバルクダイア
モンドに匹敵する高硬度なアモルファスカーボン膜を形
成することができる。
As described above, according to the present invention, in the ECR sputtering method, a high hardness amorphous carbon film almost equivalent to bulk diamond is formed by setting the acceleration voltage of ion assist to 60 V or more. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】摩耗特性のスパッタ法依存性を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the dependency of wear characteristics on a sputtering method.

【図2】CRスパッタ法において作製したアモルファス
カーボン膜における摩耗特性のイオンアシスト電圧依存
性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the ion assist voltage dependence of wear characteristics of an amorphous carbon film produced by a CR sputtering method.

【図3】膜厚とスパッタ時間の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a film thickness and a sputtering time.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁界の中に備えられたプラズマ生成室に
プラズマ用ガスおよびマイクロ波を導入して電子サイク
ロトロン共鳴により該プラズマ生成室にプラズマを生成
する工程と、前記発散型の磁界により、前記プラズマ生
成室のプラズマ引き出し窓から前記プラズマを成膜室に
引き出す工程と、この引き出されたプラズマ流を囲むよ
うに同軸状に配置されたカーボンからなるターゲットを
プラズマでスパッタすることにより、該成膜室に設置し
た基板上にカーボン膜を形成するアモルファス薄膜の形
成方法において、 前記プラズマ生成室において生成されたガスイオンの基
板に到達するまでに加速される電圧を60V以上とする
ことを特徴とするアモルファスカーボン膜の形成方法。
A step of introducing a plasma gas and a microwave into a plasma generation chamber provided in a magnetic field to generate plasma in the plasma generation chamber by electron cyclotron resonance; Extracting the plasma from the plasma extraction window of the plasma generation chamber into the film formation chamber, and sputtering the target formed of coaxial carbon so as to surround the extracted plasma flow with plasma, thereby forming the film. In the method of forming an amorphous thin film for forming a carbon film on a substrate installed in a chamber, a voltage accelerated until the gas ions generated in the plasma generation chamber reach the substrate is 60 V or more. A method for forming an amorphous carbon film.
JP25020596A 1996-09-20 1996-09-20 Formation of amorphous carbon coating Pending JPH1096076A (en)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000068941A1 (en) * 1999-05-11 2000-11-16 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium and its production method, and magnetic recorder
JP2009007216A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Superconductive material and method for manufacturing the same
JP2011146662A (en) * 2009-04-15 2011-07-28 Mes Afty Corp METHOD OF MANUFACTURING SiC SEMICONDUCTOR ELEMENT
CN103938175A (en) * 2014-04-09 2014-07-23 西安交通大学 Method of processing carbon film by electron irradiation under control of pre-proposed filter screen of ECR (Electron Cyclotron Resonance) substrate
JP2016066749A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Silicon carbide semiconductor device manufacturing method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000068941A1 (en) * 1999-05-11 2000-11-16 Hitachi Maxell, Ltd. Magnetic recording medium and its production method, and magnetic recorder
US6730421B1 (en) 1999-05-11 2004-05-04 Hitachi, Maxell, Ltd. Magnetic recording medium and its production method, and magnetic recorder
JP2009007216A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Superconductive material and method for manufacturing the same
JP2011146662A (en) * 2009-04-15 2011-07-28 Mes Afty Corp METHOD OF MANUFACTURING SiC SEMICONDUCTOR ELEMENT
CN103938175A (en) * 2014-04-09 2014-07-23 西安交通大学 Method of processing carbon film by electron irradiation under control of pre-proposed filter screen of ECR (Electron Cyclotron Resonance) substrate
JP2016066749A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Silicon carbide semiconductor device manufacturing method

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