JPS62139871A - 硬質非晶質炭素膜 - Google Patents
硬質非晶質炭素膜Info
- Publication number
- JPS62139871A JPS62139871A JP60280356A JP28035685A JPS62139871A JP S62139871 A JPS62139871 A JP S62139871A JP 60280356 A JP60280356 A JP 60280356A JP 28035685 A JP28035685 A JP 28035685A JP S62139871 A JPS62139871 A JP S62139871A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon film
- film
- amorphous carbon
- plasma
- substrate
- Prior art date
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- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chemical 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明に、磁気ディスクや磁気ヘッド等の表面に付着せ
しめて、硬度が高く密着性に優れた耐磨東 耗性と潤滑性とを斡ねそなえた表面保護層に適する硬質
非晶質炭素膜に関する。
しめて、硬度が高く密着性に優れた耐磨東 耗性と潤滑性とを斡ねそなえた表面保護層に適する硬質
非晶質炭素膜に関する。
（従来の技術）
磁気ディスクや磁気ヘッドはう気ディスク装置としてコ
ンピュータ端末の情報記憶装置として広く用いられてい
る。磁気ディスクに、アルミニウム金属ないしにプラス
チック等の基板上番こフェライトや鉄、コバルト、ニッ
ケルないしにこれら化合物またにネオ與ム、Ｖマリウム
、カドリニウム、７−ルピウム等の希土類金属やそれら
からなる化合物を磁気記録媒体として塗布法やスパッタ
法シこより薄い膜状に付着させて用いられるＣ、磁気ヘ
ッドに、徨々の方式があるが、記録媒体に書き込まれた
磁化による磁束を信号として取出すもので可能なかぎり
磁気ディスク面に近ずけて使用さｎるものである。この
ため、磁気ヘッドと磁気ディスクは互いに磨耗しやすく
、磁気ディスクの記録媒体上に発生するきす等から記録
媒体を保護するための保護膜を必要とする。
ンピュータ端末の情報記憶装置として広く用いられてい
る。磁気ディスクに、アルミニウム金属ないしにプラス
チック等の基板上番こフェライトや鉄、コバルト、ニッ
ケルないしにこれら化合物またにネオ與ム、Ｖマリウム
、カドリニウム、７−ルピウム等の希土類金属やそれら
からなる化合物を磁気記録媒体として塗布法やスパッタ
法シこより薄い膜状に付着させて用いられるＣ、磁気ヘ
ッドに、徨々の方式があるが、記録媒体に書き込まれた
磁化による磁束を信号として取出すもので可能なかぎり
磁気ディスク面に近ずけて使用さｎるものである。この
ため、磁気ヘッドと磁気ディスクは互いに磨耗しやすく
、磁気ディスクの記録媒体上に発生するきす等から記録
媒体を保護するための保護膜を必要とする。
保護膜の備えるべき妾点に、耐磨耗性に優れていること
、基板への密着性度が筒いこと１表面の潤滑性に優れて
いること等が掲げられる。
、基板への密着性度が筒いこと１表面の潤滑性に優れて
いること等が掲げられる。
膜の硬度に耐磨耗性の評価（こ用いることができ。
硬度が高いほど耐磨耗性に′＆ｎている。密着性は磁気
ヘッドの接触時あるいに、曹擦時ｌこ保護膜が剥離しな
いために重要である。
ヘッドの接触時あるいに、曹擦時ｌこ保護膜が剥離しな
いために重要である。
従来この目的のためｌこ厚み８００Ａ程度の二酸化ケイ
累（Ｓｉ０２に’アルミナ（Ａ１２０３）等の酸化物や
カーボン膜が用いら九ている。５ｉ０２やＡｌ２Ｏ３げ
通常シリコンやアルミニウムの有機金属化合物を溶媒中
に溶解したものを塗布乾燥後熱処理する方法、アルゴン
と雀累の混合ガス中でスパッタリングするかないしは蒸
着法で作られる。
累（Ｓｉ０２に’アルミナ（Ａ１２０３）等の酸化物や
カーボン膜が用いら九ている。５ｉ０２やＡｌ２Ｏ３げ
通常シリコンやアルミニウムの有機金属化合物を溶媒中
に溶解したものを塗布乾燥後熱処理する方法、アルゴン
と雀累の混合ガス中でスパッタリングするかないしは蒸
着法で作られる。
カーボン膜に特開昭５２−９０２８１記載された様な炭
素！極の放電によって作られる炭素イオンビームの蒸着
法ないしに１９８０年発行のジャー力しφオブ・ノンク
リスタリン・ソリッズ誌（Ｊｏｕｒｎ−ｎａｌ ｏｆ
Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ５ｏｌｉｄｓ）第３５ ＆
３６巻第４３５ ページに記載されているような炭素の
蒸発付着等の方法で作られていた。
素！極の放電によって作られる炭素イオンビームの蒸着
法ないしに１９８０年発行のジャー力しφオブ・ノンク
リスタリン・ソリッズ誌（Ｊｏｕｒｎ−ｎａｌ ｏｆ
Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ５ｏｌｉｄｓ）第３５ ＆
３６巻第４３５ ページに記載されているような炭素の
蒸発付着等の方法で作られていた。
（発明が解決しようとする問題点）
先に述べ１こ種々の保護膜材料に、しかしなから十分な
硬度、密着性を有しておらす例えばとッカース硬度で５
ｉ０２でに２０００ｋ）Ｊルミナでに３０００シまたカ
ーボン膜では３０００３程度であった、本発明に以上の
欠点を改良した高硬度で耐磨耗性ｌこ優れ特番こＮｉＰ
を主成分とする基体との密着度に優れかつ潤滑性の良
好な磁気ティスフ表面保護膜の用途ｌこ適する保護膜材
料を提供すること（こある。
硬度、密着性を有しておらす例えばとッカース硬度で５
ｉ０２でに２０００ｋ）Ｊルミナでに３０００シまたカ
ーボン膜では３０００３程度であった、本発明に以上の
欠点を改良した高硬度で耐磨耗性ｌこ優れ特番こＮｉＰ
を主成分とする基体との密着度に優れかつ潤滑性の良
好な磁気ティスフ表面保護膜の用途ｌこ適する保護膜材
料を提供すること（こある。
（問題を解決するための手段）
本発明の王宮に１表面保護の用途に適する保護膜材料と
して、水素を含弔する非晶質炭素膜番こ史にクロム（Ｃ
ｒ）およびリン（Ｐ）を含有せしめることを特徴とする
硬質非晶質炭素膜を提供するところにある。
して、水素を含弔する非晶質炭素膜番こ史にクロム（Ｃ
ｒ）およびリン（Ｐ）を含有せしめることを特徴とする
硬質非晶質炭素膜を提供するところにある。
本発明になる非晶質炭素膜は水系（Ｈ２）中にメタン（
ＣＨ４）を０．１％〜５％の範囲で混合した気体を第１
図に示すよう番こ平行平＆型の三極＠流りロー放電プラ
ズマ気相合成装蓋内に導入する方法で合成する。その際
スクリーンメソシー″ｒ１ｔＪ極３として、クロム（Ｃ
「）を用いることによって、メツシュ電極金属元素がプ
ラズマのイオンで衝撃され非晶質炭素膜中ｌこ再入され
る現象を第１」用しているものである。
ＣＨ４）を０．１％〜５％の範囲で混合した気体を第１
図に示すよう番こ平行平＆型の三極＠流りロー放電プラ
ズマ気相合成装蓋内に導入する方法で合成する。その際
スクリーンメソシー″ｒ１ｔＪ極３として、クロム（Ｃ
「）を用いることによって、メツシュ電極金属元素がプ
ラズマのイオンで衝撃され非晶質炭素膜中ｌこ再入され
る現象を第１」用しているものである。
導入される金属元素のｔは水素１１とメタン１０のガス
圧、放電々圧およびスクリーンメツシー電極３に印加す
る電圧（こよって制御する。
圧、放電々圧およびスクリーンメツシー電極３に印加す
る電圧（こよって制御する。
陰極電極板上には非晶質炭素膜を付着させるべき基体５
を設置しておく。直流グロー放電ｌこよる反応時の圧力
ｎ Ｏ，Ｉ Ｔｏｒ ｒ からＩ ＯＴｏ ｒ ｒ
とし。
を設置しておく。直流グロー放電ｌこよる反応時の圧力
ｎ Ｏ，Ｉ Ｔｏｒ ｒ からＩ ＯＴｏ ｒ ｒ
とし。
膜硬度の高い条件とすれば良い。
なおスフＩ）−ンメッシー′ｄＬ極３はクロム金属を用
いて作成することも可能であるがステンレスメツシュに
クロムをメッキないしに蒸着する等の方法で被覆するこ
とｌこよって作成する方が実用的である。
いて作成することも可能であるがステンレスメツシュに
クロムをメッキないしに蒸着する等の方法で被覆するこ
とｌこよって作成する方が実用的である。
リン（門の尋人には、水素ガス中（こ０．１ ｍｇ７４
’以下の比率でフォスフイン（ＰＨ３）を混合したカス
１２を原料ガスと共ｌこ導入する方法で行えば良い。
’以下の比率でフォスフイン（ＰＨ３）を混合したカス
１２を原料ガスと共ｌこ導入する方法で行えば良い。
（（′″ｍ）５克
通常のメタンと水素の混合ガスを直４グロー放電させる
ことによって得らｎる膜は非晶Ｖ質で約１０％以上の水
素を含有している。水素に炭素原子のダングリングボル
ドの部分に入り、炭素の連鎖を閉じることによって、非
晶質状態を安定化させている構造とされている。
ことによって得らｎる膜は非晶Ｖ質で約１０％以上の水
素を含有している。水素に炭素原子のダングリングボル
ドの部分に入り、炭素の連鎖を閉じることによって、非
晶質状態を安定化させている構造とされている。
本発明者等にこの様な非晶’Ｊ［膜の高硬度化を達成す
べく裡々の金属元素の添加効果について、炭素原子のダ
ングリングボンドの一部を水素以外の化に効果的である
ことを見出した。金属元素の添加による密着性の向上と
高硬度化のメカニズムうこついては不明な点もあるが、
金属と炭素との結合が形成場れることによって膜硬度密
着性が向上すると考えられる。なお水素含有量に約２０
〜３０原子係以上になると硬度の低下をきたすと考えら
ｎる。
べく裡々の金属元素の添加効果について、炭素原子のダ
ングリングボンドの一部を水素以外の化に効果的である
ことを見出した。金属元素の添加による密着性の向上と
高硬度化のメカニズムうこついては不明な点もあるが、
金属と炭素との結合が形成場れることによって膜硬度密
着性が向上すると考えられる。なお水素含有量に約２０
〜３０原子係以上になると硬度の低下をきたすと考えら
ｎる。
（実施例）
硬質非晶質炭素膜の合成には第１図に示すような装置を
用いた。直流グロー放電は基体５を設置していない側の
劃１こ正または負の数百ボルトの直流電圧を印加し、接
地したスクリーンメツシュ３との間で直流グロープラズ
マを発生させた。放電々流密度は１亀や寂とした。基体
５を設置した％混合しれ水素ガス１１を用い、圧力ｆｌ
ｌトールとし、基体の温度をほぼ室温として１時間反応
させた。スクリーンメツシュ３は２０〜３００メツシユ
が適当でこの実施例では８０メツシーを用いた。
用いた。直流グロー放電は基体５を設置していない側の
劃１こ正または負の数百ボルトの直流電圧を印加し、接
地したスクリーンメツシュ３との間で直流グロープラズ
マを発生させた。放電々流密度は１亀や寂とした。基体
５を設置した％混合しれ水素ガス１１を用い、圧力ｆｌ
ｌトールとし、基体の温度をほぼ室温として１時間反応
させた。スクリーンメツシュ３は２０〜３００メツシユ
が適当でこの実施例では８０メツシーを用いた。
リンｕＰＨａ としてプラズマ中に尋人した。
この結果得られた膜に厚み約１μｍで均一な干渉色を呈
していた。膜中のクロムおよびリンに、螢光Ｘ線分析法
で分析した。クロム含有量が１００原子ｐｐｍ−１原子
チリンが５０〜５００ 原子ｐｐｍの範囲のものについ
て、膜硬贋を評価した所、ビッカース硬度で８０００〜
１１０００．３が得られた。
していた。膜中のクロムおよびリンに、螢光Ｘ線分析法
で分析した。クロム含有量が１００原子ｐｐｍ−１原子
チリンが５０〜５００ 原子ｐｐｍの範囲のものについ
て、膜硬贋を評価した所、ビッカース硬度で８０００〜
１１０００．３が得られた。
この値に従来の非晶負炭素膜の２〜３倍以上で極めて高
硬度で、しかも密氷性の高い膜であった。
硬度で、しかも密氷性の高い膜であった。
なお第１図でに真窒槽、２げ電極、４はガス導入口、７
はヒーター、８は圧力調整器、９けロータリピングであ
る、 （発明の効果） 属元素によって基体との密着性も制御できるので各棟の
基体ｌこ対しても応用が可能で実用性に極めて大きい。
はヒーター、８は圧力調整器、９けロータリピングであ
る、 （発明の効果） 属元素によって基体との密着性も制御できるので各棟の
基体ｌこ対しても応用が可能で実用性に極めて大きい。
第１図に本発明（こ用いた装置の概略図を示す。
第１図ｆこおいて１は真窒槽、２げ′ｒＪＩ１．極、３
にスクリーンメツシュ、４にガス導入口、５げ基板、６
セ電極、７にヒーター、８は圧力調整器、９はロータリ
ーポンプ、１０にＣＨ４ガス、ＩＩに水素ガス。 １２はＰＨ３／Ｈ２混合ガス、 代コ人弁こ内 原 鴇 に ・・ Ｌｎ （Ｊコ
にスクリーンメツシュ、４にガス導入口、５げ基板、６
セ電極、７にヒーター、８は圧力調整器、９はロータリ
ーポンプ、１０にＣＨ４ガス、ＩＩに水素ガス。 １２はＰＨ３／Ｈ２混合ガス、 代コ人弁こ内 原 鴇 に ・・ Ｌｎ （Ｊコ
Claims (2)
- （１）水素を含有する非晶質炭素膜に更にクロム（Ｃｒ
）およびリン（Ｐ）を含有せしめたことを特徴とする硬
質非晶質炭素膜。 - （２）特許請求範囲第１項記載の硬質非晶質炭素膜にお
いて、クロム（Ｃｒ）を１００原子ｐｐｍ〜１原子％リ
ン（Ｐ）を５０原子ｐｐｍ〜５００原子ｐｐｍ含有させ
た硬質非晶質炭素膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280356A JPS62139871A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 硬質非晶質炭素膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280356A JPS62139871A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 硬質非晶質炭素膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62139871A true JPS62139871A (ja) | 1987-06-23 |
| JPH048509B2 JPH048509B2 (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=17623863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60280356A Granted JPS62139871A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 硬質非晶質炭素膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62139871A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63162870A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-06 | Nec Corp | 硬質非晶質炭素膜 |
| JPH01188675A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 炭素膜をテープ上に形成する方法 |
| US5494742A (en) * | 1993-01-14 | 1996-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic recording medium having improved running time and corrosion resistance |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP60280356A patent/JPS62139871A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63162870A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-06 | Nec Corp | 硬質非晶質炭素膜 |
| JPH01188675A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 炭素膜をテープ上に形成する方法 |
| US5494742A (en) * | 1993-01-14 | 1996-02-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic recording medium having improved running time and corrosion resistance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH048509B2 (ja) | 1992-02-17 |
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