JPS62139872A - 硬質非晶質炭素膜 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 不発ＢＡｕｓ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耗性と潤滑性と
を兼ね備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に、磁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はグラ
スチック等の基板上にフェライトや鉄、コバルト、ニッ
ケルないしはこｎら化合物またはネオジウム、−７マリ
ウム、カドリニウム、テルビ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
タ法により薄い膜状に付着させて用いられる。磁気ヘッ
ドに、種々の方式があるが、記録媒体ｌこ書き込まれた
磁化による磁束を信号として取り出すもので、可能なか
ぎり磁気ディスク面に近ずけて使用されるものである。

このため、磁気ヘッドと磁気ディスクは互いに磨擦しや
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保護膜を必要とする。保護膜の
備えるべき要点に、磨耗性に優れているこさ、基板への
密着度が高いこと、表面の潤滑性に優れていること等が
掲けられる。膜の硬質は耐磨耗性の評価に用いることが
でき、硬度が高いほど耐磨耗性Ｉこ優ｎている。密着性
は磁気ヘッドの接触時あるいは磨擦時ｌこ保護膜が剥離
しないためζこ重要である。

従来この目的のためｌこ厚み８００八程度の二酸化ケイ
素（Ｓｉ０２）？アルミナ（Ａ１２０３）等の酸化物や
、カーボン膜が用いられている。５ｉ０２やＡｌ２Ｏ３
は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
ンと酸素の混合ガス中でスバッタリし　　゛ ングするか移な電丘蒸着法で作られる。

カーボン膜は特開昭５２−９０２８１に記載された様な
炭素電極の放電によって作られる炭素イオンｎａｌ　　
ｏｆ　Ｎｏｎ　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） 先に述べた種々の保護膜材料に、しかしながら十分な硬
度、密着性を有しておらず例えばとッカース硬度で５ｉ
０２では２０００７．−アルミナでに３０００χ♂また
カーボン膜では３０００７程度であった。

本発明は以上の欠点を改良した高硬度で耐磨耗性に優れ
特にＮｉ屹土成分とする基体との密着度に優れかつ潤滑
性の良好な磁気ディスク表面保護膜の用途に適する保護
膜材料を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の主旨に１表面保護の用途番こ適する保護膜材料
として、水素を含有する非晶質炭素膜中こ更にモリブデ
ン（Ｍｏ）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素（Ｈ２）中（こメタン
（ＣＨ４）を０．１％〜５％の範囲で混合した気体を、
第１図に示すように平行平板型の三極直流グロー放電プ
ラズマ気相合成装置内に導入する方法で合成する。その
際スクリーンメツシー［′＆３として、モリブデン（Ｍ
ｏ）を用いることによりて。

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
晶質炭素膜中に導入される現象を利用しているものであ
る。

導入される金属元素の量は水素ＩＩとメタン１０のカス
圧、放電々圧およびスクリ−ンメツシユ電極３に印加す
る電圧によって制御する。

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。直流クロー放電による反硬度の高い条
件とすれば良い。

なおスクリーンメツシュＸ＆３ｉモリブテン金属を用い
て作成することも可能であるがステンレスメツシュ番こ
モリブデンをメッキないしに蒸着する等の方法で被覆す
ることによって作製する方が実用的である。

を原料ガスと共に導入する方法で行えば艮い。

（作用） 通常のメタンと水素の混合ガスを直流クロー放電させる
ことによって得られる膜に非晶質で約１０チ以上の水素
を含有している。水素に炭素原子の造とされている。

本発明者−ｉ＃は、この様な非晶質膜の高硬度化を達成
すべく種々の金属元素の添加効果について炭金属元素で
閉じることを灰図し、鋭意研究を進めモリブテン（Ｍｏ
）ｉよびリン（Ｐ）が密着性の向上と高硬度叱正こ効果
的であることを見出した。金属元素の添加による＠層性
の同上と高硬度化のメカニズムについてに不明の点もあ
るが、金属と炭素との結合が形成されることによって膜
硬度智着性が向上すると考えられる。なお水素含有量は
約２０〜３０　　原子チ以上になると硬度の低下をきた
すことが考えられる、 （実施例） 硬質非晶質炭素膜の台底には第１図に示すような装置を
用いた。直流グロー放′Ｆ！Ｌは基体５を設置していな
い側の゛電極に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ー３との間で直流クロ
ープラズマを発生させた。放電々流密度にＩｍＡＡとし
た、基体５を設置した電極６には＋１００ボルトから一
１００ボルトまでの電圧を印加した反応ガスはメタン１
０を１％〜５チ混合した水素カス１）を用い、圧力はＩ
トールとし、基体の温度をほぼ室温として１時間反応ζ
ぜた。スクリーンメツシュ３は２０〜３００　メツシュ
が適当でこの実施例でに８０メツシーを用いを呈してい
た。膜中のモリブテンおよびリンは螢、ＣＸ線分析法で
分析した。モリブデンの含有量が１００原子ｐｐｒｒｒ
〜１原子チリンが５０〜５００原子ｐ四の範囲のものｌ
こついて膜硬度を計測した所、ピッカー、ｘ、硬ｇ−ｃ
ｓｏｏｏ〜１ｌｏ００ｆｉが得られた。この値は従来の
非晶質炭素膜の２〜３倍以上で極めて高硬度で同時に密
着性の高い膜が得られた。なお第１図で１は真空槽、２
に電極、４ぽガス導入ロアはヒーター、８は圧力調整器
、９はロータリポンプである。

（発明の効果） この様に本発明になる硬質非晶質炭素膜は極めて高硬度
で磁気ティスフ表面保護の用途に適する修 新しい保護楔として有メである。また含有する金属元素
によって基体との密着性も制御できるので各種の基体に
対しても応用が可能で実用性に極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明に用いた装置の概略図を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水素を含有する非晶質炭素膜に更にモリブデン（
   Ｍｏ）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. （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、モリブデン（Ｍｏ）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。