JPS59168932A - 保護膜の形成方法 - Google Patents

保護膜の形成方法

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JPS59168932A
JPS59168932A JP58043146A JP4314683A JPS59168932A JP S59168932 A JPS59168932 A JP S59168932A JP 58043146 A JP58043146 A JP 58043146A JP 4314683 A JP4314683 A JP 4314683A JP S59168932 A JPS59168932 A JP S59168932A
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JP
Japan
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protective film
gas
inert gas
forming
nitrogen
Prior art date
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Pending
Application number
JP58043146A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Honda
好範 本田
Makoto Kito
鬼頭 諒
Yuichi Kokado
雄一 小角
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/72Protective coatings, e.g. anti-static or antifriction

Landscapes

  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は保護膜の形成方法に関する。特に、有機高分子
から成るターゲットをス・母ツタして、被保護部材の表
面に保護膜を形成する形成方法按関する。
かかる技術は、例えば各種の情報記録体や電子デバイス
等を周囲環境・物理的破壊などから保護するために保護
膜を形成する際に用いられる。特に近年、磁気記録媒体
、ビデオディスク、レコード盤、金属導体、半導体等の
耐摺動性、耐湿性その他の改善のための保護膜の形成に
利用される。
〔従来技術〕
磁気ディスク、磁気テープ、ビデオディスク。
レコード盤などの情報記録媒体は、その表面にヘッドと
の摺動に耐える10〜10000λの耐摺動性の固体潤
滑油ないしは固体潤滑層が必要とされている。このよう
な薄膜を均一に形成する方法としては、金属セッケン等
の単分子層を引上げ方式で形成したり、単量体を用いて
プラズマ重合法によ3− 頁 シ基板上に重合膜を形成したりする技術が公知である。
一方、有機高分子をス・ヤツタして保護膜を得る方法が
試みられており、例えばポリテトラフルオロエチレンを
ターゲットとして不活性ガス中でスパッタし、保護を形
成する技術がある。
ス/−1’ツタによる保護膜形成方法は、その簡便性や
膜の均一性などの点から、各種被保護部材に対しての有
効な膜形成方法になると考えられる。従って本発明者ら
はこの方法に関し、種々研究を重ねた。特にポリテトラ
フルオロエチレンを不活性ガス中でスパッタした保護膜
について、これを固体潤滑性保護膜として用いた場合を
検討した所、耐摺動性に劣る場合があることが判明した
。また、これらの保護膜を金属導体、半導体の耐湿性保
護膜として用いる場合、基板との接着が弱いため、耐湿
性に劣ることがわかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消して、耐摺
動性が良好で、密着性が高く従って耐湿性も良く、さら
には全般に機械的特性、化学的安特開昭59−IG89
32 (2) 定性にも優れ、よって汎用性にも富む有利な保護膜が形
成できる保護膜形成方法を提供することにある。
〔発明の背景および概要〕
本発明者らは、保護膜の検討を進める途上、スA’ツタ
の雰囲気ガス中の不活性ガスの他の残留ガスが、保護膜
の性質に大きな影響を与えていることを確認するに至っ
た。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものである
。本発明は、スノ母ツタリングによる有機保護膜の形成
方法において、有機高分子を含むターゲットを不活性ガ
スと窒素ガスとを必須成分とする混合ガス、又は不活性
ガスと窒素化合物ガスとを必須成分とする混合ガス、又
は不活性ガス。
窒素ガス、窒素化合物ガスを必須成分とする混合ガス中
でスパッタリングを行うことを特徴とする。
これによって、長期的な潤滑性、耐湿性が維持でき、そ
の他の物理的・化学的性質も良好な保護膜を得ることが
できる。
スノ母ツタリングの態様としては、グロー放電に5−頁 よる方法を採用できる。
また、スパッタリング可能な有機高分子としては、次の
如きものを例示することができる。即ちポリテトラフル
オロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、脂肪族ポリアミ
ド、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド
、プリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリウレタン、ポリイミダゾピロロン、ポリ安息
香酸エステル、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチア
ゾール、ポリキノキサリン、ポリスルホン、f?ポリフ
ェニレンポリフェニレン、ポリエステル、メラミン、フ
ェノール、エポキシ、シリコーンなどである。しかしこ
れに限定されるものではない。
またこれら有機高分子とアルミナ、シリカ、カーボンな
どの無機物との混合物や、金、アルミニウム、銅などの
金属との混合物でも良い。
本発明の実施に当たって使用し得る不活性ガスとしては
、He 、 No、 Ar、 Kr 、 Xe等いずれ
も挙げることができ、またこれら2種以上を混合したも
のでも良い。また、使用し得る窒素化合物とし6  頁 ては、例、tばアンモニア、ニトロメタン、ニトロエタ
ン、1−ニトロエタンやン、2−ニトロプロノやン、1
−ニトロブタン等の脂肪族ニトロ化合物。
エチレンジアミン、ジエチレンジアミン等、モノエタノ
ールアミン、ジェタノールアミン等、アクリロニトリル
等のシアン化合物、ヘキサメチレンジアミン、エチルア
ミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等、アセトニ
トリル、ピリジン及びその誘導体のアルデヒドコリジン
、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸エ
ステル等の他、NO□等がある。また、これらにO,、
)I、等その他の第3のガスを加えても良い。
本発明を実施するためのスパッタリングとしては、直流
、低周波、高周波(RF)、マイクロ波などのグロー放
電によるスノぐツタ、イオンピームスノfツタ等の公知
の方法がすべて使用可能である。
この内、特に平行電極型RFスパッタ、マグネトロン型
RFスパッタ法が適していると言える。RFスノやツタ
の場合放電電力は0.01〜50W/−の範囲でスパッ
タでき、とくに0.1〜20W/cfIlの範囲7−頁 が望ましい。雰囲気ガスの圧力はグロー放電が生じる範
囲ならいずれでもよいが10−4〜ITorrの範囲が
望ましい、 〔発明の実施例〕 以下、本発明を具体化した実施例について、その内いく
つかを述べる。この場合、実施に轟たり、ターゲット材
料としては次の5種を選定した。
(+1  全芳香族ポリアミドフィルム「Aフィルム。
5μm厚」(商品名。日東電工製) [iil  gリイミドフィルムrKAPToN、 1
25μm厚」(商品名。デュポン與) (1i)  ポリエチレンテレフタレートフィルムr 
PET。
加μm厚」(商品名。東し製) (ivl  f IJ 安息香酸エステルフィルム「エ
コノール、1■厚」(商品名。住友化学製) (vl  yfポリテトラフルオロエチレンテフロン−
TFE、2閣厚」(商品名。東し製) スパッタ条件は次の通りである。
ターゲット電カニ1.OW/crA ガス圧カニ 10 ws Torr 電極間距離:60■ 基板温度:25℃ 不活性ガス:Ar  添加ガス二N。
Ar/N、比: 100/ O〜70/30比較用とし
てテトラフルオロエチレン’1Ar17)ミでスパッタ
したものを使用した。以下の実施例の説明で示した比較
の数値は、すべてこれに対しての比をとった値である。
実施例1 本実施例では、保護膜の機械的強度の評価としての、引
掻き強度について試験を行った。
ここではStウェハ上に前記スパッタ条件で成膜を行い
、被検体とした。試験は8001μmのサファイア針を
用い、荷重を変え、引掻き速度1−/sにて行った。こ
れにより保饅膜表面にキズが入ったときの荷重を測定し
たものである。測定結果は、ポリテトラフルオロエチレ
ンへのArのみの雰囲気ガス下でのスパッタ膜の強度を
1として、相対強度で表わした。第1図にこの結果をグ
ラフにて示す〇 9−頁 第1図かられかるように、引掻き強度に関しては、Ar
/Nl比が〜99/1の広範囲で良好な値を示している
。比較例に対して最も差の小さいポリテトラフルオロエ
チレン(テフロン−TFE t−使用)の場合でも、A
rのみでのスパッタよシもN2を加えたときの方が、約
2倍の効果が見られる。
実施例2 本実施例では、保護膜の耐摺動性の評価としての、球面
摺動強度について試験を行った。
被検体としては、ディスク状アルマイト基板に保護膜を
実施例1の要領で形成したものを用いた。
試験はR30のサファイア摺動子を用い、被検体を荷重
20g1周速20 m / sで摺動させて、保護膜が
摩耗し、摩擦抵抗の急激な上昇が見られるまでの時間を
測定する方法によった。測定結果は、Arのみの雰囲気
ガスでスノヤツタしたポリテトラフルオロエチレンの強
度を1として、相対強度で表わした。この結果を第2図
にグラフにて示す。
第2図かられかるように、球面摺動強度については、A
r/Nl比が〜99/1の広範囲で良好な結果10頁 が得られる。ポリテトラフルオロエチレン(テフロン−
TF’Eを使用)の場合でも、Arのみでのヌノfツタ
の場合に比し、N、を加えたものは約2.5倍の強度を
もつことがわかる。
実施例3 本実施例では、保護膜の基板への密着性を上田テープ試
験法によって評価した。
使用した基板は、アルマイト基板上に磁性媒体を形成し
たもので、実施例1と同様に保護膜を付して得た。
この試験の場合、一定面積内の何割が剥れを生じたかを
観察し、7割以上を×、7割未満〜3割以上をΔ、3割
未満をOとした。この結果を示したのが次表である。表
から理解されるように、Alx、比が〜99/1の範囲
で、良好な結果が得られる。
表 Arl Nl比と密着性について 実施例4 本実施例においては、磁気ディスクの保護膜として適用
した場合の球面摺動強度について検討した。すなわち本
例では、磁気ディスク上に実施例1で示した中からター
ゲット:カプトンフィルム。
ガス圧力10 w Torr *ターグツト電カニ 1
.Ow/cII。
電極間距離60H、Ar/N、比: 85/15 、の
条件のものを選んで、その球面摺動強度検査を実施例2
と同様に行って評価し友。
この結果、ポリテトラフルオロエチレンのArのみでス
パッタしたものの強度4000回(摩耗に至って摩擦抵
抗が急激に上昇するまでに要する回数)に対し、被検体
は40000回以上であシ、非常に優れた結果を得た。
実施例5 本実施例においては、超小型ハイブリッドICの接続部
に本発明に係る保護膜の一例を適用した場合について検
討した。
すなわち本例では、超小型ハイブリッドICの接続部へ
以下述べる条件で保護膜を形成し、これについてP、C
,T、 (プレッシャー・クック・テス) : 121
℃、 2 atm + 50h)を行った。スパッタ条
件としては、ターrット:Aフィルム、ガス圧カニ 1
0m Torr 、ターグツト電カニ1.OW/d、電
極間距離60 tea 、 A r/N !比: 80
/20 、の条件を選定L7’j。
この結果、本例の被検体には、P、C,T後に保護膜の
剥れ、クラック、変色等および接続部の腐蝕等は見られ
なかった。しかし、同様の試験をArのみでスノやツタ
したポリテトラフルオロエチレンの膜で行ったところ、
透明が黄色へ変色し、クラ13−頁 ツクは発生しなかったものの、導体面の腐蝕が発生した
実施例6 本実施例においては、レコード盤の表面保護及び帯電防
止を目的とした保護膜として適用した場合について、そ
の性能をしらべた。
試験方法は、摩耗後のレコード盤のSN比を測定するこ
とによった。
すなわち本例では、以下述べるスパッタ条件にてシング
ルレコード盤(塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体)上に
保護膜を形成し、これを用いて検討を行った。ス/4’
ツタ条件は、ターゲット:エコノーに、ガス圧カニ 1
0 tIaRTorr 、ターグツト電力1、 Ow/
d 、電極間距離:60 m 、 A r/N !比:
 85/15という条件を選定した。
この結果、保護膜形成処理前と処理後のレコード盤でそ
れぞれ初期と100回摩耗後のSN比を測定したところ
、保護膜のあるものはSN比の変化が100回摩耗後で
もほとんど見られず、耐摩耗性が向上していることが明
らかであった。しかし、14頁 これと同様にポリテトラフルオロエチレンのArのみで
のスノヤツタによる膜を評価した所、膜付けをしていな
いものと変わらず、100回摩耗後でのSN比の低下が
見られ、耐摩耗性が劣ることがわ力)つた。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明の保護膜形成方法によれば、耐摺動
性が良好で、密着性が高く、耐湿性も良く、さらに全般
に機械的特性や化学的安定性にも優れ、よって広い用途
で用い得る汎用性に富む保護膜を得ることができる。上
述した実施例からも理解されるように、スパッタリング
条件を変化させることによシ、多機能材料としての使用
が可能であり・今後利用範囲をさらに広げることが期待
でき、しかも経済性の面、新機能という面、性能の面で
きわめて有利であるという効果をもつものである。
なお、当然のことではあるが、本発明は上述した実施例
にのみ限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は各々本発明の一実施例の効15頁 果を示すもので、第1図はAr/N、比と引掻き強度と
の関係を各材料について示したグラフ、第2図は同じ(
Ar/Nt比と球面摺動強度との関係を各材料について
示したグラフである。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 特開昭59−168932 (5)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、有機高分子を含むターゲットをスパッタして被保護
    部材の表面に保護膜を形成する保Wi膜の形成方法にお
    いて、スノヤツタは不活性ガスと窒素ガスとを必須成分
    とする混合ガス中で行うことを特徴とする保護膜の形成
    方法。 2、有機高分子を含むターゲットをスパッタして被保護
    部材の表面に保護膜を形成する保護膜の形成方法におい
    て、スパッタは不活性ガスと、1分子中に少なくとも1
    個の窒素原子を含む窒素化合物ガスとを必須成分とする
    混合ガス中で行うことを特徴とする保護膜の形成方法。 3、有機高分子を含むターゲットをスノヤツタして被保
    護部材の表面に保護膜を形成する保護膜の形成方法にお
    いて、スパッタは不活性ガスと、窒素ガスと、1分子中
    に少なくとも1個の窒素原子を含む窒素化合物ガスとを
    必須成分とする混合ガス中で行うことを特徴とする保護
    膜の形成方法。 2頁
JP58043146A 1983-03-17 1983-03-17 保護膜の形成方法 Pending JPS59168932A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62180056A (ja) * 1986-01-31 1987-08-07 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 炭素薄膜の製造方法
US5094877A (en) * 1989-05-03 1992-03-10 Lenzing Ag Method of coating surfaces with a plastic and metal mixture

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62180056A (ja) * 1986-01-31 1987-08-07 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 炭素薄膜の製造方法
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