JP2535886B2 - Carbon-based film coating method - Google Patents
Carbon-based film coating methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種基体の表面に、ダイヤモンド結晶と
アモルファス炭素とを含む炭素系の膜の被覆する方法に
関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for coating the surface of various substrates with a carbon-based film containing diamond crystals and amorphous carbon.
基体の評めに被覆する膜として、例えば磁気記録媒
体、磁気ヘッド用コア、刃物類等の表面の保護膜のよう
に、耐摩耗性および潤滑性（この明細書では、表面がな
めらかで滑りが良好なことを意味する。）を兼ね備えた
膜が要求される場合があり、これに対して本発明者は、
ダイヤモンド結晶とアモルファス炭素とを含む炭素系の
膜が有効であることを見出した。As a film for coating a substrate, such as a magnetic recording medium, a core for a magnetic head, a protective film on the surface of a blade, etc., wear resistance and lubricity (in this specification, the surface is smooth and slippery). In some cases, the present inventor
It has been found that a carbon-based film containing diamond crystals and amorphous carbon is effective.
これは、ダイヤモンド結晶は高硬度であるため、膜の
耐摩耗性向上に優れており、一方アモルファス炭素は粒
子が細かいため、膜の表面をなめらかにして潤滑性を向
上させるのに優れているからである。This is because diamond crystals are high in hardness and therefore excellent in improving the wear resistance of the film, while amorphous carbon is fine in particles, which is excellent in smoothing the surface of the film and improving lubricity. Is.
その場合、このような炭素系の膜を被覆する方法とし
ては、通常、炭化水素系や有機化合物系の反応ガスを用
いたプラズマCVD法、光CVD法等の化学気相成長法が考え
られる。In that case, as a method for coating such a carbon-based film, a chemical vapor deposition method such as a plasma CVD method or a photo-CVD method using a hydrocarbon-based or organic compound-based reaction gas is usually considered.
〔発明の目的〕 ところが、上記のような方法においては、基体およ
びガス雰囲気を高温（例えば800℃〜1000℃程度）に加
熱して処理する必要があるため、基体の材質が大幅に限
定される、基体に対する膜の密着性が良くない、等の
問題がある。[Object of the Invention] However, in the above method, since it is necessary to heat the substrate and the gas atmosphere to a high temperature (for example, about 800 ° C. to 1000 ° C.) for processing, the material of the substrate is significantly limited. However, there are problems such as poor adhesion of the film to the substrate.
そこでこの発明は、このような問題が無く上記のよう
な炭素系の膜を被覆することができる方法を提供するこ
とを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of coating the above-mentioned carbon-based film without such a problem.
この発明の被覆方法は、真空中で基体に対して、炭素
の蒸着と、不活性ガス、炭化水素系ガスおよび有機化合
物系ガスの内の少なくとも一種をイオン化して得られた
10eV〜数百eVのエネルギーを有するイオンビームの照射
とを行うことによって、前記基体の表面に、ダイヤモン
ド結晶とアモルファス炭素とを含む炭素系の膜の被覆す
ることを特徴とする。The coating method of the present invention was obtained by vapor-depositing carbon on a substrate in a vacuum and ionizing at least one of an inert gas, a hydrocarbon-based gas and an organic compound-based gas.
Irradiation with an ion beam having an energy of 10 eV to several hundred eV is performed to coat the surface of the substrate with a carbon-based film containing diamond crystals and amorphous carbon.
上記方法によれば、基体の表面に、ダイヤモンド結晶
とアモルファス炭素とを含む炭素系の膜が作製される。
これは、イオン照射によって、基体に蒸着された炭素が
アモルファス化する一方、照射イオンが、基体に蒸着さ
れたグラファイト構造の炭素をダイヤモンドに結晶成長
させるための核形成エネルギー供給源として作用するか
らであると考えられる。According to the above method, a carbon-based film containing diamond crystals and amorphous carbon is formed on the surface of the base.
This is because ion irradiation causes the carbon deposited on the substrate to become amorphous, while the irradiated ions act as a nucleation energy source for crystallizing the carbon of the graphite structure deposited on the substrate into diamond. It is believed that there is.
第１図は、この発明に係る方法を実施する装置の一例
を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for performing a method according to the present invention.
真空容器（図示省略）内に、例えばホルダ15に取り付
けられて基体４が収納されており、当該基体４に向けて
蒸発源８およびイオン源16が配置されている。In a vacuum container (not shown), the substrate 4 is housed by being attached to, for example, a holder 15, and an evaporation source 8 and an ion source 16 are arranged toward the substrate 4.
蒸発源８は、図示例のものでは電子ビーム蒸発源であ
り、蒸発材料10として炭素ペレットを有しており、それ
を電子ビームによって加熱蒸気化して得られる炭素12を
基体４の表面に蒸着させることができる。もっとも、炭
素は昇華性であるため電子ビーム蒸発源では膜形成速度
が遅い場合もあり、その場合は蒸発源８として、炭素か
ら成るターゲットを不活性ガスイオンの照射やマグネト
ロン放電によってスパッタさせる方式のもの、あるいは
炭素から成るカソードにおける真空アーク放電によって
炭素を蒸発させる方式のもの等としても良く、更にはこ
れらを併用しても良い。The evaporation source 8 is an electron beam evaporation source in the illustrated example, and has carbon pellets as the evaporation material 10. Carbon 12 obtained by heating and vaporizing the carbon pellets by an electron beam is deposited on the surface of the substrate 4. be able to. However, since carbon is sublimable, the film formation rate may be slow in an electron beam evaporation source. In that case, as the evaporation source 8, a target made of carbon is sputtered by irradiation of inert gas ions or magnetron discharge. Or a method of evaporating carbon by vacuum arc discharge in a cathode made of carbon may be used, and these may be used together.
イオン源16としても、特定の方式のものに限定される
ものではないが、例えばプラズマ閉込めにカスプ磁場を
用いるバケット型イオン源が好ましく、それによれば供
給されたガスＧをイオン化して均一で大面積のイオンビ
ーム18を基体４の表面に向けて照射することができるの
で、一度に大面積の処理が可能になる。尚、14は基体４
上に作製される膜の膜厚モニタである。The ion source 16 is not limited to a specific one, but a bucket type ion source that uses a cusp magnetic field for plasma confinement is preferable, for example, and the supplied gas G is ionized to be uniform. Since it is possible to irradiate the surface of the substrate 4 with the large-area ion beam 18, it is possible to process a large area at a time. In addition, 14 is the base 4
It is a film thickness monitor of the film produced above.
イオン源16に供給するガスＧとしては、後述するよう
な理由から、不活性ガス（例えばヘリウムガス、アルゴ
ンガス等）、炭化水素系ガス（例えばメタンガス、エタ
ンガス等）および有機化合物系ガス（例えばアセトン
等）の内の少なくとも一種、即ちこれらの単一ガスまた
は混合ガスを用いる。As the gas G supplied to the ion source 16, an inert gas (eg, helium gas, argon gas, etc.), a hydrocarbon-based gas (eg, methane gas, ethane gas, etc.), and an organic compound-based gas (eg, acetone) are used for the reason described below. Etc.), that is, at least one of them, that is, a single gas or a mixed gas thereof is used.
膜作製に際しては、真空容器内を例えば10-5〜10-7To
rr程度にまで排気した後、蒸発源８からの炭素12を基体
４上に蒸着させるのと同時に、またそれと交互に、ある
いは間歇的にイオン源16からのイオンビーム18を基体４
に向けて照射する。その際、基体４に蒸着させる炭素量
に対する照射イオン量の割合、即ちイオン／炭素は、例
えば0.1％〜100％程度の範囲内にする。When forming the film, the inside of the vacuum container is, for example, 10 −5 to 10 −7 To
After exhausting to a level of about rr, the carbon 12 from the evaporation source 8 is vapor-deposited on the substrate 4, and at the same time or alternately or intermittently, the ion beam 18 from the ion source 16 is applied to the substrate 4.
Irradiate toward. At that time, the ratio of the amount of irradiated ions to the amount of carbon vapor-deposited on the substrate 4, that is, ions / carbon, is in the range of, for example, about 0.1% to 100%.
その結果、例えば第２図に示すように、基体４の表面
に、ダイヤモンド結晶とアモルファス炭素とがほぼ偏在
することなく混在した炭素系の膜６が作製される。これ
は、イオン照射によって、基体４に蒸着された炭素がア
モルファス化する一方、照射イオンが、基体４に蒸着さ
れたグラファイト構造の炭素をダイヤモンドに結晶成長
させるための核形成エネルギー供給源として作用するか
らであると考えられる。この炭素系の膜６は、前述した
ように、ダイヤモンド結晶の存在によって耐摩耗性に優
れており、しかもアモルファス炭素の存在によって潤滑
性に優れている。As a result, for example, as shown in FIG. 2, a carbon-based film 6 in which diamond crystals and amorphous carbon are mixed substantially without uneven distribution is formed on the surface of the substrate 4. This is because the carbon deposited on the substrate 4 becomes amorphous by the ion irradiation, while the irradiated ions act as a nucleation energy supply source for crystallizing the carbon of the graphite structure deposited on the substrate 4 into diamond. It is thought to be from. As described above, the carbon-based film 6 has excellent wear resistance due to the presence of diamond crystals, and has excellent lubricity due to the presence of amorphous carbon.
その場合、ガスＧに上記のような種類のものを用いる
のは、不活性ガスを用いれば、イオンビーム18として照
射される不活性元素は反応性が乏しいため、不純物混入
の無い良質の炭素系の膜６が得られるからであり、炭化
水素系ガスや有機化合物系ガスを用いれば、蒸着炭素に
それと同系の、即ち炭素系のイオンビーム18が照射され
るため、それによって蒸着炭素をより励起し易くなるか
らであり、またこれらの混合ガスを用いれば、上記のよ
うな各作用を併合した結果を得ることができるからであ
る。In this case, the gas G of the above-mentioned type is used because, if an inert gas is used, the inert element irradiated as the ion beam 18 has a poor reactivity, and thus a high-quality carbon-based material containing no impurities is used. This is because the film 6 is obtained, and if a hydrocarbon-based gas or an organic compound-based gas is used, the vapor-deposited carbon is irradiated with an ion beam 18 of the same type, that is, a carbon-based gas. This is because it becomes easier to carry out, and by using these mixed gases, it is possible to obtain the result of combining the above-mentioned respective actions.
また、ガスＧとして、上記のような単一ガスまたは混
合ガスに、ケイ素系ガス（例えばモノシランガス、ジシ
ランガス等）および水素ガスの内の少なくとも一方を混
合したガスを用いても良く、そのようにすれば、イオン
ビーム18として照射されたケイ素はSP3混成軌道しか取
らず、蒸着炭素中におけるグラファイトの析出を抑制す
ると共にダイヤモンド形成に有効に作用するため、また
イオンビーム18として照射された水素は、蒸着炭素中の
グラファイトをメタン、エタン等の炭化水素系のガスと
して取り除く作用をするため、ダイヤモンド結晶がより
効果的に形成されるようになる。Further, as the gas G, a gas obtained by mixing at least one of a silicon-based gas (for example, a monosilane gas, a disilane gas, etc.) and a hydrogen gas with the above single gas or a mixed gas may be used. For example, the silicon irradiated as the ion beam 18 takes only SP 3 hybrid orbital, because it suppresses the precipitation of graphite in vapor-deposited carbon and effectively acts on diamond formation, and the hydrogen irradiated as the ion beam 18 is Since it acts to remove graphite in vapor-deposited carbon as a hydrocarbon-based gas such as methane or ethane, diamond crystals are more effectively formed.
上記の場合、炭素系の膜６中におけるダイヤモンド結
晶とアモルファス炭素との割合は、前述した基体４に入
射させるイオン／炭素の割合、イオン源16に供給する上
記のような各種ガスの混合比、イオンビーム18のエネル
ギー等の条件によって変化するので、これらの条件によ
って所望のものに制御することができる。In the above case, the ratio of the diamond crystals and the amorphous carbon in the carbon-based film 6 is the ratio of ions / carbon to be incident on the substrate 4 described above, the mixing ratio of the various gases as described above supplied to the ion source 16, Since it changes depending on the conditions such as the energy of the ion beam 18, it can be controlled to a desired one by these conditions.
尚、イオンビーム18のエネルギーは、その照射によっ
て炭素系の膜６の内部にダメージ（欠陥部）が発生する
のを極力少なくする観点から、10KeV程度以下の低エネ
ルギー、より好ましくは数百eV程度以下にするのが良
く、またその下限は特にないが、イオン源16からイオン
ビーム18を引き出せる限度から、現実的には10eV程度以
上になる。The energy of the ion beam 18 is as low as about 10 KeV or less, more preferably about several hundred eV from the viewpoint of minimizing damage (defects) inside the carbon-based film 6 due to the irradiation. It is preferable to set it below, and there is no particular lower limit, but it is practically about 10 eV or more because of the limit of extracting the ion beam 18 from the ion source 16.
また、基体４に対するイオンビーム18の照射角度（即
ち第１図に示すように基体４の表面に対する垂線との間
の角度）θは、０゜〜50゜程度の範囲内にするのが好ま
しく、そのようにすれば、イオンビーム18の照射に伴う
蒸着炭素のスパッタを小さく抑えることができる。Further, the irradiation angle θ of the ion beam 18 with respect to the substrate 4 (that is, the angle between the ion beam 18 and the perpendicular to the surface of the substrate 4 as shown in FIG. 1) is preferably in the range of 0 ° to 50 °, By doing so, it is possible to suppress the sputtering of vapor-deposited carbon due to the irradiation of the ion beam 18 to be small.
また、膜作製時には、必要に応じて基体４を加熱手段
（図示省略）によって例えば数百℃程度まで加熱、ある
いは冷却手段（図示省略）によって例えば室温〜100℃
程度以内になるように冷却しても良く、加熱すれば熱励
起によってダイヤモンド形成の反応を促進することがで
きると共に、炭素系の膜６中に発生する欠陥部を成膜中
に除去することができ、また冷却すればイオンビーム18
の照射による基体４の熱的損傷を防止することができ
る。Further, at the time of film formation, the substrate 4 is heated to, for example, about several hundreds of degrees Celsius by heating means (not shown) or from room temperature to 100 degrees Celsius by cooling means (not shown) as necessary.
It may be cooled to within a certain degree, and if heated, the reaction of diamond formation can be promoted by thermal excitation, and at the same time, the defective portion generated in the carbon-based film 6 can be removed during the film formation. Ion beam 18
It is possible to prevent the substrate 4 from being thermally damaged by the irradiation of.
上記方法の特徴を列挙すれば次の通りである。 The features of the above method are listed below.
熱励起を主体としていないため、低温処理が可能で
あり、その結果基体４として使用できる材質の範囲が大
幅に広がる。Since thermal excitation is not the main constituent, low temperature processing is possible, and as a result, the range of materials that can be used as the base 4 is greatly expanded.
イオンビーム照射を併用するため、イオンの押込み
（ノックオン）作用により母材と炭素系膜との混合層の
形成が期待でき、基体４に対する密着性の良い炭素系の
膜６が得られる。Since the ion beam irradiation is also used, formation of a mixed layer of the base material and the carbon-based film can be expected due to the ion pushing (knock-on) action, and the carbon-based film 6 having good adhesion to the substrate 4 can be obtained.
炭素系の膜６中のダイヤモンド結晶とアモルファス
炭素との割合が、前述したイオン／炭素の割合等の条件
によって制御可能であり、しかもそのような条件の制御
は容易であるので、被覆する炭素系の膜６の耐摩耗性、
潤滑性等の機械的特性を目的等に応じて容易に変えるこ
とができる。The ratio of diamond crystals and amorphous carbon in the carbon-based film 6 can be controlled by the conditions such as the above-described ion / carbon ratio, and the control of such conditions is easy. Wear resistance of the film 6 of
Mechanical properties such as lubricity can be easily changed according to the purpose.
炭素12の蒸着を併用するため、従来の方法に比べて
短時間で大きな膜厚が得られ、炭素系の膜６の作製効率
が良い。Since vapor deposition of carbon 12 is also used, a large film thickness can be obtained in a short time as compared with the conventional method, and the production efficiency of the carbon-based film 6 is good.
次に、上記方法の応用例を幾つか説明する。 Next, some application examples of the above method will be described.
第３図は、磁気記録媒体の一例を部分的に示す概略断
面図である。この磁気記録媒体20は、例えば磁気テー
プ、磁気ディスク等であり、基体24a上に磁性膜24bを形
成したものを前述した基体４として、その磁性膜24bの
表面に前述したような炭素系の膜６を、磁性膜24bの機
械的なあるいは酸化防止等のための保護膜として被覆し
たものである。FIG. 3 is a schematic sectional view partially showing an example of the magnetic recording medium. The magnetic recording medium 20 is, for example, a magnetic tape, a magnetic disk, or the like. The magnetic film 24b formed on the base 24a is used as the base 4 described above, and the carbon-based film as described above is formed on the surface of the magnetic film 24b. 6 is coated as a protective film for mechanically preventing the magnetic film 24b or for preventing oxidation.
このような磁気記録媒体20は、表面の炭素系の膜６が
耐摩耗性、潤滑性等に優れているため、長寿命でしかも
相手側の磁気ヘッド等との機械的ななじみも良い。Since the carbon-based film 6 on the surface of such a magnetic recording medium 20 has excellent wear resistance, lubricity, etc., it has a long life and is mechanically compatible with the counterpart magnetic head or the like.
また、上記方法によれば、非常に薄い炭素系の膜６を
被覆することができるので、当該磁気記録媒体20の使用
時にその磁性膜24bと相手側の磁気ヘッドとの間に生じ
る空隙長が小さくて済み、当該磁気記録媒体20の記録密
度や感度（SN比）等の磁気特性を低下させるというよう
な問題も殆ど起こらない。Further, according to the above method, since the very thin carbon-based film 6 can be coated, the gap length generated between the magnetic film 24b and the counterpart magnetic head when the magnetic recording medium 20 is used is reduced. The size of the magnetic recording medium 20 is small, and there is almost no problem that the magnetic characteristics such as the recording density and the sensitivity (SN ratio) of the magnetic recording medium 20 are deteriorated.
第４図は、磁気ヘッド用コアの一例を示す概略平面図
である。この磁気ヘッド用コア30は、例えば積層構造を
したコア材34を前述した基体４としてその磁気テープ等
の磁気記録媒体との摺動面34sに前述したような炭素系
の膜６を機械的な保護膜として被覆したものである。ち
なみに当該磁気ヘッド用コア32には、あとで例えば２点
鎖線で示すようにコイル36が巻かれる。FIG. 4 is a schematic plan view showing an example of a magnetic head core. In the magnetic head core 30, for example, the core material 34 having a laminated structure is used as the base body 4 described above, and the carbon-based film 6 is mechanically formed on the sliding surface 34s with the magnetic recording medium such as the magnetic tape. It is coated as a protective film. By the way, a coil 36 is wound around the magnetic head core 32 later, for example, as shown by a chain double-dashed line.
尚、上記摺動面34sのみに炭素系の膜６を被覆する必
要がある場合には、例えば、当該摺動面34sのみが露出
するようなマスクを用いる等すれば良い。その場合、ギ
ャップ34gが炭素系の膜６で被覆されても、当該膜６は
非磁性だから特に支障はない。When it is necessary to coat only the sliding surface 34s with the carbon-based film 6, for example, a mask that exposes only the sliding surface 34s may be used. In this case, even if the gap 34g is covered with the carbon-based film 6, the film 6 is non-magnetic, so there is no particular problem.
このような磁気ヘッド用コア30は、表面の炭素系の膜
６が耐摩耗性、潤滑性等に優れているため、その摺動面
34sの摩耗が少なく、しかも相手側の磁気記録媒体との
機械的ななじみも良い。Since the carbon-based film 6 on the surface of such a magnetic head core 30 has excellent wear resistance, lubricity, etc., its sliding surface
The 34s is less worn and has good mechanical compatibility with the other party's magnetic recording medium.
また、上記方法によれば、非常に薄く炭素系の膜６を
被覆することができるので、当該磁気ヘッド用コア30を
磁気ヘッドとして使用する時にその摺動面34sと相手側
の磁気記録媒体との間に生じる空隙長も小さくて済み、
磁気特性低下の問題も殆ど起こらない。Further, according to the above method, since the carbon-based film 6 can be coated very thinly, when the magnetic head core 30 is used as a magnetic head, the sliding surface 34s and the magnetic recording medium on the other side are The gap length generated between the
Almost no problem of deterioration of magnetic properties occurs.
第５図は、切削工具の一例を部分的に示す概略断面図
である。この切削工具40は例えば高速度鋼、超硬材等の
母材44を前述した基体４として、その刃先部に前述した
ような炭素系の膜６を機械的な保護膜として被覆したも
のである。FIG. 5 is a schematic sectional view partially showing an example of the cutting tool. In this cutting tool 40, for example, a base material 44 such as high speed steel or super hard material is used as the base body 4 described above, and the cutting edge portion thereof is coated with the carbon-based film 6 as a mechanical protective film. .
従来、切削工具の保護膜としては例えば炭化チタン
（TiC）や窒化チタン（TiN）が用いられていた。ところ
が、炭化チタンは、高硬度物質であるため高硬度材に対
しては切削性が良いが、耐摩耗性が小さい（すなわち熱
的に安定ではない）ためにニッケル等の軟削材の切削の
場合は切粉がすくい面（第５図のすくい面44s参照）に
まつわりついて加熱されて切削性等がすぐに悪くなると
いう問題があり、逆に窒化チタンは、硬度が炭化チタン
の約半分であるため高硬度材の切削に不向きであるとい
う問題がある。Conventionally, for example, titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN) has been used as a protective film for a cutting tool. However, since titanium carbide is a high-hardness material, it has good machinability for high-hardness materials, but its low wear resistance (that is, it is not thermally stable) makes it suitable for cutting soft-working materials such as nickel. In this case, there is a problem that the cutting dust is caught around the rake face (see Fig. 5 rake face 44s) and heated, and the machinability etc. deteriorates immediately. Therefore, there is a problem that it is not suitable for cutting a high hardness material.
これに対してこの切削工具40の場合は、その炭素系の
膜６が耐摩耗性に優れているため高硬度材の切削性に優
れているのみならず、炭素系の膜６が潤滑性にも優れて
いるため、軟削材の切削の場合にも切粉のすくい面44s
からの離れが良く、良好な切削性を保つことができる。
従って、上記切削工具40は、硬材から軟削材まで幅広い
材料に使用可能である。On the other hand, in the case of this cutting tool 40, not only is the carbon-based film 6 excellent in wear resistance due to its excellent wear resistance, but also the carbon-based film 6 has improved lubricity. Because it is also excellent, even when cutting soft-cutting materials, the rake face of chips is 44s.
It is easy to separate from, and good cutting performance can be maintained.
Therefore, the cutting tool 40 can be used for a wide range of materials from hard materials to soft-cut materials.
尚、上記炭素系の膜６は、ドリルや超硬チップ等の切
削工具、包丁、鋏、鋸等の刃物類の切削性向上および長
寿命化に広く有効である。The carbon-based film 6 is widely effective for improving the cutting performance and prolonging the life of cutting tools such as drills and cemented carbide chips, knives such as knives, scissors, and saws.
また、上記のような炭素系の膜６は、ダイヤモンド結
晶を含んでいて熱伝導性も良好であるため、これを露光
用マスクに用いることも可能である。Further, since the carbon-based film 6 as described above contains diamond crystals and has good thermal conductivity, it can be used as an exposure mask.
以上のようにこの発明によれば、ダイヤモンド結晶と
アモルファス炭素とを含み、耐摩耗性と潤滑性の両方に
優れた炭素系の膜を基体上に密着性良くかつ効率良く被
覆することができる。しかも、10eV〜数百eVという低エ
ネルギーのイオンビームを利用するで、炭素系膜内部に
欠陥部が発生するのを極力少なくして、ダイヤモンド結
晶とアモルファス炭素の両方がうまく混在していて、耐
摩耗性と潤滑性の両方に優れた炭素系の膜を形成するこ
とができる。また、低温処理が可能であるため、基体と
して使用できる材質の範囲が大幅に広がる。また当該膜
の機械的特性の制御も容易である。As described above, according to the present invention, a carbon-based film containing diamond crystals and amorphous carbon and having excellent wear resistance and lubricity can be coated on a substrate with good adhesion and efficiency. Moreover, by using an ion beam with a low energy of 10 eV to several hundred eV, it is possible to minimize the generation of defects inside the carbon-based film, and to ensure that both diamond crystals and amorphous carbon are well mixed and It is possible to form a carbon-based film excellent in both wear resistance and lubricity. In addition, since low temperature treatment is possible, the range of materials that can be used as the substrate is greatly expanded. In addition, it is easy to control the mechanical properties of the film.
第１図は、この発明に係る方法を実施する装置の一例を
示す概略図である。第２図は、表面に炭素系の膜が被覆
された状態の基体の一例を部分的に示す概略断面図であ
る。第３図は、磁気記録媒体の一例を部分的に示す概略
断面図である。第４図は、磁気ヘッド用コアの一例を示
す概略平面図である。第５図は、切削工具の刃先を部分
的に示す概略断面図である。 ４……基体、６……ダイヤモンド結晶とアモルファス炭
素とを含む炭素系の膜、８……蒸発源、12……炭素、16
……イオン源、18……イオンビーム、Ｇ……ガス。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for performing a method according to the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view partially showing an example of a substrate whose surface is covered with a carbon-based film. FIG. 3 is a schematic sectional view partially showing an example of the magnetic recording medium. FIG. 4 is a schematic plan view showing an example of a magnetic head core. FIG. 5 is a schematic sectional view partially showing a cutting edge of a cutting tool. 4 ... Substrate, 6 ... Carbon-based film containing diamond crystal and amorphous carbon, 8 ... Evaporation source, 12 ... Carbon, 16
…… Ion source, 18 …… Ion beam, G …… Gas.
Claims (1)
活性ガス、炭化水素系ガスおよび有機化合物系ガスの内
の少なくとも一種をイオン化して得られた10eV〜数百eV
のエネルギーを有するイオンビームの照射とを行うこと
によって、前記基体の表面に、ダイヤモンド結晶とアモ
ルファス炭素とを含む炭素系の膜の被覆することを特徴
とする炭素系膜の被覆方法。1. 10 eV to several hundred eV obtained by vapor-depositing carbon on a substrate in a vacuum and ionizing at least one of an inert gas, a hydrocarbon-based gas and an organic compound-based gas.
The method for coating a carbon-based film is characterized in that the surface of the substrate is coated with a carbon-based film containing diamond crystals and amorphous carbon by irradiating with an ion beam having the above energy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62057661A JP2535886B2 (en) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | Carbon-based film coating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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-
1987
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Also Published As
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| JPS63222095A (en) | 1988-09-14 |
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