JPH0830968A - Film forming device and film formation - Google Patents
Film forming device and film formationInfo
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- JPH0830968A JPH0830968A JP6190030A JP19003094A JPH0830968A JP H0830968 A JPH0830968 A JP H0830968A JP 6190030 A JP6190030 A JP 6190030A JP 19003094 A JP19003094 A JP 19003094A JP H0830968 A JPH0830968 A JP H0830968A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高耐久性の高記録密度
を有する量産性に優れた磁気記録媒体を高分子基板材料
上に形成する製造装置、およぶ形成方法に関するもので
ある。特に耐摩耗性、潤滑性の機能が要求される保護膜
の形成装置に関するものである。その産業上の利用分野
は映像機器、及び情報機器分野等多岐にわたる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method for forming a magnetic recording medium having high durability and high recording density and excellent in mass productivity on a polymer substrate material. In particular, the present invention relates to a protective film forming apparatus that requires wear resistance and lubricity. Its industrial application fields are diverse such as video equipment and information equipment fields.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、磁気記録媒体は高密度化の傾向に
ある。従来の磁気記録媒体の例としては、オーディオ，
ビデオ用テープ材料に用いられるγ−Ｆｅ2 Ｏ3 粉末，
ＣｒＯ粉末，純鉄粉末等を研磨材，バインダーと共に高
分子基板材料上に塗布した塗布型のものが知られてい
る。さらに性能の高い磁気記録媒体では金属磁性材料を
蒸着したものが用いられる。2. Description of the Related Art In recent years, magnetic recording media have tended toward higher density. Examples of conventional magnetic recording media include audio,
Γ-Fe 2 O 3 powder used for video tape material,
A coating type is known in which CrO powder, pure iron powder and the like are coated on a polymer substrate material together with an abrasive and a binder. For a magnetic recording medium with higher performance, a metal magnetic material deposited by vapor deposition is used.
【０００３】また、これらの磁気記録媒体の表面に炭素
を主成分とする被膜（炭素膜、ＤＬＣや硬質炭素膜とも
呼ばれる）を成膜し、表面保護、耐摩耗性あるいは潤滑
性を有せしめる技術が知られている。この炭素を主成分
とする被膜はプラズマＣＶＤ法に代表されるＣＶＤ法に
より形成されるのが普通である。Further, a technique of forming a coating film containing carbon as a main component (also called a carbon film, DLC or hard carbon film) on the surface of these magnetic recording media to provide surface protection, wear resistance or lubricity. It has been known. This carbon-based coating film is usually formed by a CVD method typified by a plasma CVD method.
【０００４】代表的なプラズマＣＶＤ法は高周波電圧給
電側（カソード）に基板を設置し、カソード近傍に形成
されるセルフバイアスを用いて高硬度膜を作製してい
る。一般に、接地電極（アノード）側では硬度の高い炭
素膜は形成できない。In a typical plasma CVD method, a substrate is placed on the high frequency voltage supply side (cathode), and a high-hardness film is formed by using a self-bias formed near the cathode. Generally, a carbon film having high hardness cannot be formed on the ground electrode (anode) side.
【０００５】平行平板型のプラズマＣＶＤ法を用いて炭
素を主成分とする被膜を成膜せんとする場合、磁気記憶
媒体の基体となる有機樹脂基板はカソード電極側に設置
せねばならない。高密度記録用の磁気記録媒体は一般に
金属磁性材料を蒸着して得られるので、このような基体
をカソード電極に接触させると基体が電極の一部のよう
になり高周波電界が漏れて、好ましくない領域で放電が
発生してしまう。このような放電は基体である有機樹脂
フィルムを破損する可能性が高く、生産の安定性や信頼
性の点で問題があった。When a parallel plate type plasma CVD method is used to form a film containing carbon as a main component, the organic resin substrate which is the base of the magnetic storage medium must be installed on the cathode electrode side. Since a magnetic recording medium for high-density recording is generally obtained by vapor-depositing a metal magnetic material, when such a substrate is brought into contact with the cathode electrode, the substrate becomes a part of the electrode and a high frequency electric field leaks, which is not preferable. Discharge occurs in the area. Such an electric discharge has a high possibility of damaging the organic resin film which is a substrate, and has a problem in terms of production stability and reliability.
【０００６】また、ロールツウロール式の磁性層作製プ
ロセスと同時に保護膜である硬質炭素膜を形成しようと
すると、炭素膜の成膜速度が遅く、不可能であった。If a hard carbon film as a protective film is to be formed at the same time as the roll-to-roll type magnetic layer forming process, the film forming speed of the carbon film is slow, which is impossible.
【０００７】また従来より、ダイヤモンド状の炭素被膜
を成膜する技術が知られている。このダイヤモンド状の
炭素被膜は、ダイヤモンド構造を有した炭素被膜であ
り、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜とも呼ば
れている。以下このような炭素被膜を硬質炭素被膜とい
う。Further, conventionally, a technique for forming a diamond-like carbon film has been known. This diamond-like carbon coating is a carbon coating having a diamond structure and is also called a diamond-like carbon (DLC) film. Hereinafter, such a carbon coating is referred to as a hard carbon coating.
【０００８】このような硬質炭素被膜は、樹脂や高分子
フィルムの表面にコーティングされ、耐磨耗層や保護膜
として用いることができる。このような硬質炭素被膜を
形成する方法として、図１１に示すような成膜装置が知
られている。図１１に示す成膜装置は真空容器１１１内
に、一対の電極１１２、１１４が設けられており、一方
の電極１１２は高周波（一般には１３．５６ＭＨｚ）電
源１１５に接続されており、一方の電極１１４は接地さ
れている。成膜がされる基板または基体は、１１３で示
され、高周波電力が供給される電極１１２側に配置され
る。また、図示はしないが、反応性気体の供給系や排気
系、さらには給電のための整合装置が設けられている。Such a hard carbon film is coated on the surface of a resin or polymer film and can be used as a wear resistant layer or a protective film. As a method of forming such a hard carbon film, a film forming apparatus as shown in FIG. 11 is known. In the film forming apparatus shown in FIG. 11, a pair of electrodes 112 and 114 are provided in a vacuum container 111, one electrode 112 is connected to a high frequency (generally 13.56 MHz) power source 115, and one electrode 114 is grounded. The substrate or substrate on which the film is formed is indicated by 113 and is arranged on the side of the electrode 112 to which high frequency power is supplied. Although not shown, a reactive gas supply system, an exhaust system, and a matching device for power supply are provided.
【０００９】図１１に示すプラズマＣＶＤ装置は、高周
波電源が接続された電極側、即ち接地電極の反対側の電
極側、さらには基体側に電子が帯電するので、自己バイ
アスの作用によって基体側に膜の高品質化に寄与するＨ
+ イオンやＨラジカルが衝突し、ダイヤモンド構造を有
する炭素皮膜を形成できる。In the plasma CVD apparatus shown in FIG. 11, electrons are charged on the electrode side to which a high-frequency power source is connected, that is, on the side opposite to the ground electrode, and further on the substrate side. H that contributes to the improvement of film quality
Carbon ions having a diamond structure can be formed by collision of + ions and H radicals.
【００１０】この様な硬質炭素被膜は、磁気テープや光
磁気ディスク等の磁気記録媒体の保護膜として利用する
ことができる。これら磁気記録媒体は、磁性材料を利用
するものであり、異物が混入したり、傷つけられたりす
るのを防ぐために、保護する必要がある。Such a hard carbon film can be used as a protective film for a magnetic recording medium such as a magnetic tape or a magneto-optical disk. These magnetic recording media use magnetic materials, and must be protected in order to prevent foreign matter from entering or being damaged.
【００１１】このような技術として、特公平３−２３９
７３号公報に記載されているような技術がある。この公
報には、高周波放電に加えて、ＤＣバイアスを印加する
ことによって、ピンホールが１０2 〜１０5 個／ｍｍ2
形成された炭素被膜を磁気記録媒体表面に形成すること
が記載されている。As such a technique, Japanese Patent Publication No. 3-239
There is a technique as described in Japanese Patent Publication No. 73-73. In this publication, by applying a DC bias in addition to high frequency discharge, 10 2 to 10 5 pinholes / mm 2 are formed.
It is described that the formed carbon coating film is formed on the surface of the magnetic recording medium.
【００１２】しかしながら、本発明者らの実験によれ
ば、ピンホールの存在する硬質炭素被膜は、ピンホール
中に水分等が侵入して、保護膜としての長期信頼性には
欠けるものであることが判明した。また、硬質炭素被膜
の硬度や密着性とピンホールの存在を無くすこととは、
必ずしも両立しないことが判明した。However, according to the experiments conducted by the present inventors, the hard carbon coating having pinholes lacks long-term reliability as a protective film due to the intrusion of water or the like into the pinholes. There was found. Also, to eliminate the presence of pinholes and the hardness and adhesion of the hard carbon coating,
It turns out that they are not always compatible.
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
導電性である金属磁性層を有する磁気記録媒体表面に安
定に高い信頼性で硬質炭素膜を生産できる装置を提供す
ることを目的とする。The main object of the present invention is to:
An object of the present invention is to provide an apparatus capable of stably and reliably producing a hard carbon film on the surface of a magnetic recording medium having a conductive metal magnetic layer.
【００１３】すなわち、接地電極であるアノードに接触
させた状態で十分な耐摩耗性、潤滑性を有する炭素膜が
形成できる装置を提供する。That is, there is provided an apparatus capable of forming a carbon film having sufficient wear resistance and lubricity in a state of being brought into contact with an anode which is a ground electrode.
【００１４】本発明の別の目的は、磁性層作製プロセス
と同時に保護膜である硬質炭素膜を形成できる程度の、
高速成膜が可能な装置を提供することである。Another object of the present invention is to such an extent that a hard carbon film as a protective film can be formed at the same time as the magnetic layer manufacturing process.
An object is to provide an apparatus capable of high-speed film formation.
【００１５】さらに、本発明の目的は、高速成膜を達成
することによる新たな問題である、電極の汚れに起因す
るフレークの発生を抑制できる装置を提供することを目
的とする。Further, it is an object of the present invention to provide an apparatus capable of suppressing the generation of flakes due to electrode contamination, which is a new problem caused by achieving high speed film formation.
【００１６】また本発明は、緻密で高い硬度と密着性を
有し、かつピンホールの少ない硬質炭素被膜を磁気記録
媒体の保護膜として形成することを目的とする。Another object of the present invention is to form a hard carbon coating which is dense, has high hardness and adhesion and has few pinholes, as a protective film for a magnetic recording medium.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明は、電磁エネルギ
ーが印加される第１の電極と、接地された第２の電極を
対向して配置し、高周波電界の印加により、該第１およ
び第２の電極間でプラズマを生成し、該プラズマ中に導
入した原料ガスを活性化せしめて被膜を形成する被膜形
成装置において、前記第１の電極と第２の電極の間隔は
６ｍｍ以下であり、かつ、前記電極間の圧力は１５Ｔｏ
ｒｒから１００Ｔｏｒｒの間であることを特徴とする被
膜形成装置である。According to the present invention, a first electrode to which electromagnetic energy is applied and a grounded second electrode are arranged so as to face each other, and a high frequency electric field is applied to the first and second electrodes. In a film forming apparatus that generates plasma between two electrodes and activates a raw material gas introduced into the plasma to form a film, a distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, The pressure between the electrodes is 15 To
It is a film forming apparatus characterized by being between rr and 100 Torr.
【００１８】電磁エネルギーとしては、数十ＫＨｚ〜数
ＧＨｚの周波数を用いることができる。一般には、１
３．５６ＭＨｚの高周波が利用される。また、複数の周
波数を組み合わせたものを電磁エネルギーとして用いて
もよい。例えば、１〜２００Ｈｚの極低周波と、１ＫＨ
ｚ〜１ＭＨｚの低周波、さらに１０〜１００ＭＨｚの高
周波を組み合わせて電磁エネルギーとする方法を採用し
てもよい。即ち、それぞれの周波数が有する特質を複数
組み合わせる方法を採用してもよい。A frequency of several tens of KHz to several GHz can be used as the electromagnetic energy. Generally 1
A high frequency of 3.56 MHz is used. Alternatively, a combination of a plurality of frequencies may be used as electromagnetic energy. For example, an extremely low frequency of 1 to 200 Hz and 1 KH
A method of combining low frequencies of z to 1 MHz and high frequencies of 10 to 100 MHz to generate electromagnetic energy may be adopted. That is, a method of combining a plurality of characteristics of respective frequencies may be adopted.
【００１９】また本発明は、第１および第２の電極の間
隔が６ｍｍ以下で、かつ、圧力が１５Ｔｏｒｒから１０
０Ｔｏｒｒの間であれば、基体を接地電極である第二の
電極に接触させていても高硬度な炭素膜の形成が可能で
あるという点が主旨であり、発明人の実験的な知見によ
るものである。Further, according to the present invention, the distance between the first and second electrodes is 6 mm or less, and the pressure is from 15 Torr to 10 Torr.
The main point is that a high-hardness carbon film can be formed even if the substrate is in contact with the second electrode, which is the ground electrode, if it is between 0 Torr, which is based on the experimental findings of the inventor. Is.
【００２０】本発明人は上記の知見に先立ち、一般に、
プラズマＣＶＤで選択される圧力領域（１０ｍＴｏｒｒ
から１Ｔｏｒｒ）よりかなり高い圧力領域（５Ｔｏｒｒ
から７６０Ｔｏｒｒ）での、プラズマの物性を観察し
た。このような一般に考えられるものより高い圧力範囲
に着目したのは、通常のプラズマＣＶＤの成膜速度を桁
違いに向上させたいと考えたからである。Prior to the above findings, the present inventor
Pressure range selected by plasma CVD (10 mTorr
To 1 Torr) much higher pressure range (5 Torr
To 760 Torr), the physical properties of the plasma were observed. The reason why the pressure range higher than that which is generally considered is focused on because it is intended to improve the film formation rate of ordinary plasma CVD by an order of magnitude.
【００２１】プラズマＣＶＤでの成膜素過程（ラジカル
の発生、基板表面への輸送、表面での反応）を考慮すれ
ば、 （１）成膜の前駆体となるラジカル密度の向上 （２）ラジカルの基体表面への輸送効率の向上 の２点を改善できれば成膜速度が向上することが理解で
きる。プラズマＣＶＤの場合はラジカルはプラズマ空間
全体で発生しており、ラジカルの輸送よりは発生の方が
成膜速度への影響は大きいと推察できる。ラジカル密度
の増加は反応圧力の上昇で可能と期待できる。つまり、
高い圧力領域での成膜は高速成膜になることが期待でき
る。Considering the film forming process in plasma CVD (generation of radicals, transport to the substrate surface, reaction on the surface), (1) improvement of the density of radicals serving as a precursor for film formation (2) radicals It can be understood that the film forming rate can be improved if the two points of improving the transportation efficiency to the substrate surface can be improved. In the case of plasma CVD, radicals are generated in the entire plasma space, and it can be inferred that the generation of radicals has a greater effect on the film formation rate than the transport of radicals. It can be expected that the radical density can be increased by increasing the reaction pressure. That is,
High-speed film formation can be expected in the high pressure region.
【００２２】成膜素過程にはさらに、 （３）膜表面での反応（表面脱離の抑制） も考えられるが、プラズマＣＶＤのような低温プロセス
の場合は表面反応律速になることはなく、成膜速度への
膜表面での反応過程は寄与しない。ただし、硬質炭素膜
を製膜する場合は表面でのイオンの作用が膜質におおき
く影響する。すなわち、硬質炭素膜では成膜中にイオン
のボンバードメントを積極的に作用させ、膜中の強い結
合を残し、弱い結合を切断しつつ成膜するものだからで
ある。よって、一般にはカソード側に基板を設置し、セ
ルフバイアスを用いて成膜する。Further, in the film forming process, (3) reaction on the film surface (suppression of surface desorption) can be considered, but in the case of a low temperature process such as plasma CVD, the surface reaction is not rate-determining. The reaction process on the film surface does not contribute to the film formation rate. However, when a hard carbon film is formed, the action of ions on the surface greatly affects the film quality. That is, in the hard carbon film, the bombardment of ions is positively acted during the film formation, the strong bond in the film is left and the weak bond is cut while the film is formed. Therefore, generally, the substrate is placed on the cathode side and the film is formed by using the self-bias.
【００２３】ラジカル密度の増加を成膜時の圧力増加で
実現するとしても、ラジカル発生の前提となるプラズマ
が、圧力上昇によりその物性を大きく変化させては意味
がない。そこで、本発明人は先に述べた通り、高い圧力
領域（５Ｔｏｒｒから７６０Ｔｏｒｒ）でのプラズマを
観察した。Even if the increase in the radical density is realized by increasing the pressure during film formation, it is meaningless that the plasma, which is a prerequisite for radical generation, changes its physical properties significantly due to the increase in pressure. Therefore, the present inventor observed the plasma in the high pressure region (5 Torr to 760 Torr) as described above.
【００２４】まず、高い圧力領域（５Ｔｏｒｒから７６
０Ｔｏｒｒ）でプラズマを発生させるための要件であ
る。従来、低圧グロー放電が、１０ｍＴｏｒｒから１Ｔ
ｏｒｒの圧力領域で生成されていたのは、該圧力領域で
最も放電が生成しやすい（すなわち、放電が安定であ
る）からである。ある電極間隔ｄ（通常の低圧グローの
場合ｄ＝数十ｍｍ）の平行平板電極の間に存在する粒子
が、電子と衝突する回数（電子は電極間の電界で加速さ
れ、一方の電極からもう一方の電極の方向に飛翔してい
ると仮定する）は、その雰囲気の圧力に比例する（平均
自由行程に逆比例する）。すなわち、圧力が低く、衝突
回数が少ないと、電子は十分なエネルギーを持つため、
衝突すれば粒子の電離はおこるものの、低圧力のため粒
子自体が少なく、プラズマに成りえない。一方、圧力が
高いと、電子の衝突回数が増加し、次の衝突までに電子
は十分なエネルギーを持ちえず、衝突しても粒子をイオ
ン化することができない。これは、パッシェンの法則と
して知られているもので、放電開始電圧Ｖが、圧力ｐと
電極間隔ｄの積（ｐｄ積）の関数になり、あるｐｄ積の
値で最低放電開始電圧Ｖｍｉｎが存在するというもので
ある。First, the high pressure region (5 Torr to 76
This is a requirement for generating plasma at 0 Torr). Conventionally, low pressure glow discharge is from 10mTorr to 1T
The reason why the discharge is generated in the pressure region of orr is that the discharge is most likely to be generated in the pressure region (that is, the discharge is stable). The number of times particles present between parallel plate electrodes with a certain electrode spacing d (d = several tens of mm in the case of normal low-pressure glow) collide with electrons (electrons are accelerated by the electric field between the electrodes and (It is assumed to fly in the direction of one electrode) is proportional to the pressure of the atmosphere (inversely proportional to the mean free path). That is, if the pressure is low and the number of collisions is small, the electrons have sufficient energy,
If the particles collide, the particles are ionized, but due to the low pressure, the particles themselves are few and cannot be plasma. On the other hand, when the pressure is high, the number of collisions of electrons increases, the electrons do not have sufficient energy until the next collision, and the particles cannot be ionized even if they collide. This is known as Paschen's law. The discharge start voltage V becomes a function of the product (pd product) of the pressure p and the electrode interval d, and the minimum discharge start voltage Vmin exists at a certain pd product value. Is to do.
【００２５】すなわち、高い圧力領域でプラズマを生成
するには、短い自由行程間で粒子を電離するに十分な電
界を電子に与える必要がある。これは電極間隔ｄを小さ
くすることと、電極間に印加する電圧を上げることで対
処できる。That is, in order to generate plasma in a high pressure region, it is necessary to give electrons a sufficient electric field to ionize particles during a short free path. This can be dealt with by reducing the electrode spacing d and increasing the voltage applied between the electrodes.
【００２６】ただし、電極間に印加する電圧を上げるこ
とによる効果には限界がある。すなわち、グロー放電の
場合、プラズマ内での電界分布は一様ではなく、電界は
電極近傍に形成されるシース部に最も大きくかかる。次
に、シース部に続く陽光柱部にかかる。シース部の長さ
はプラズマに特有のデバイ長さ程度であり、空間的に大
部分を占める陽光柱にはあまり電界はかからない。よっ
て、電極間に、多大な電圧を印加したとしても、空間的
に大部分を占める陽光柱部での実質的な電界増加はあま
り見込めない。もっとも、電極間電圧の増加分はシース
部にかかるため、該領域での電離は促進される。シース
部にかかる電界が限度を越えると、加速された電子が電
極表面に衝突し、電極を加熱する事による電極からの熱
電子放出が発生してくる。グロー放電の場合の電極から
の電子放出機構は電界放出および二次電子放出である
が、熱電子放出が発生すると、電極からの電子放出に費
やされる電界がほとんどなくなり、その分の電界はシー
ス部にかかるようになる。そうなると、シース部の電子
はさらに加速されて電極を加熱し、電極電位が維持され
る限り熱暴走を起こしてしまう。このような状態は負性
抵抗であり、全路にわたって電流が流れるとアーク放電
に移行する。However, the effect of increasing the voltage applied between the electrodes is limited. That is, in the case of glow discharge, the electric field distribution in the plasma is not uniform, and the electric field is applied most to the sheath portion formed near the electrodes. Next, the positive column part following the sheath part is covered. The length of the sheath portion is about the Debye length peculiar to plasma, and the electric field is not so much applied to the positive column, which occupies most of the space spatially. Therefore, even if a large voltage is applied between the electrodes, a substantial increase in the electric field cannot be expected in the positive column portion that occupies most of the space. However, since the increased amount of the inter-electrode voltage is applied to the sheath portion, the ionization in this region is promoted. When the electric field applied to the sheath portion exceeds the limit, accelerated electrons collide with the surface of the electrode, and thermionic emission from the electrode occurs by heating the electrode. The mechanism of electron emission from the electrode in the case of glow discharge is field emission and secondary electron emission, but when thermionic emission occurs, the electric field consumed for electron emission from the electrode almost disappears, and the electric field corresponding to that is generated in the sheath portion. Will come to rest. Then, the electrons in the sheath portion are further accelerated to heat the electrode, causing thermal runaway as long as the electrode potential is maintained. Such a state is a negative resistance and transitions to arc discharge when a current flows over the entire path.
【００２７】よって、高い圧力領域でのプラズマ生成に
は電極間隔の小さくすることが効果がある。ただし、電
極間隔の下限値も存在する。プラズマを存在させるに
は、電極間隔はデバイ距離の数倍は少なくとも必要であ
る。デバイ距離λは以下の式で表される。 λ＝（ε0 ・κ・Ｔｅ／ｑ2 ・Ｎｅ）1/2 ただし、ε0 は真空の誘電率 κはボルツマン定数 ｑは電荷素量 Ｔｅは電子温度 Ｎｅは電荷密度 である。本発明のプラズマは電子密度が１０15／ｍ3 、
電子温度が２ｅＶ程度であることよりデバイ距離は約
０．３ｍｍとなる。よって、電極間隔は１ｍｍ以上ある
ことが望ましい。Therefore, for plasma generation in a high pressure region, it is effective to reduce the electrode interval. However, there is also a lower limit for the electrode spacing. In order for the plasma to be present, the electrode spacing must be at least several times the Debye distance. The Debye distance λ is expressed by the following equation. λ = (ε 0 · κ · Te / q 2 · Ne) 1/2 where ε 0 is the permittivity of vacuum κ is the Boltzmann constant q is the elementary charge of electricity Te is the electron temperature Ne is the charge density. The plasma of the present invention has an electron density of 10 15 / m 3 ,
Since the electron temperature is about 2 eV, the Debye distance is about 0.3 mm. Therefore, it is desirable that the electrode interval be 1 mm or more.
【００２８】上記の通り、１Ｔｏｒｒから７６０Ｔｏｒ
ｒまでの圧力での放電は可能であるが、プラズマの物性
は大きく変化する。１００Ｔｏｒｒ程度から７６０Ｔｏ
ｒｒの圧力領域では、通常の電極構造では先に示したア
ーク放電への移行メカニズムにも示したように、放電が
不安定になりやすい。そこで、本発明人の他の発明であ
る大気圧放電の発生方法を利用することができる。As mentioned above, 1 Torr to 760 Torr
Discharge at a pressure up to r is possible, but the physical properties of plasma change significantly. 100 Torr to 760To
In the pressure region of rr, the discharge is likely to be unstable in the normal electrode structure, as shown in the mechanism of transition to arc discharge described above. Therefore, the method of generating atmospheric pressure discharge, which is another invention of the present inventor, can be used.
【００２９】放電が負性抵抗を示しても系全体で負性抵
抗を示さないように電極表面に耐熱性の誘電体を挿入す
る。該誘電体が正抵抗を持つため、系全体では正抵抗と
なる。この場合、誘電体が等価回路的には直列に入るた
め、電極間に印加する電界は交流とする必要がある。A heat-resistant dielectric is inserted on the electrode surface so that even if the discharge shows a negative resistance, the whole system does not show a negative resistance. Since the dielectric has a positive resistance, the entire system has a positive resistance. In this case, since the dielectric substance enters in series in terms of an equivalent circuit, the electric field applied between the electrodes needs to be an alternating current.
【００３０】さらに、該領域では、圧力が高く、空間中
でのイオンおよび電子の衝突・再結合の確率が大きくな
り、プラズマが消滅しやすくなる。よって、イオンおよ
び電子の拡散（特にイオンの拡散）を促進してプラズマ
を広げる必要がある。そのために、準安定状態を有する
希ガス特にヘリウムもしくはアルゴンの添加が効果があ
る。希ガスは全ガスの８０％以上とするのが好ましい。Further, in this region, the pressure is high, the probability of collision / recombination of ions and electrons in the space is increased, and the plasma is easily extinguished. Therefore, it is necessary to promote diffusion of ions and electrons (in particular, diffusion of ions) to broaden the plasma. Therefore, the addition of a rare gas having a metastable state, particularly helium or argon, is effective. The rare gas is preferably 80% or more of the total gas.
【００３１】また、磁場を作用させてプラズマを構成す
る粒子を拡散させることも効果がある。磁場の分布は電
極の中心部より外部の方向に磁束を発散させるようにす
ると良い。こうすると、発散する磁束に沿って電子がド
リフトし、該電子のつくる電場を打ち消すように陽イオ
ンが引き寄せられる。結果としてプラズマが拡散する事
となる。It is also effective to apply a magnetic field to diffuse the particles forming the plasma. The distribution of the magnetic field is preferably such that the magnetic flux is diverged in a direction outward from the center of the electrode. In this case, the electrons drift along the diverging magnetic flux, and the positive ions are attracted so as to cancel the electric field created by the electrons. As a result, plasma diffuses.
【００３２】前記のように、１００Ｔｏｒｒ程度から７
６０Ｔｏｒｒの圧力領域では、電極表面の誘電体と希ガ
スの添加が必要であるが、１００Ｔｏｒｒ程度以下の圧
力領域では、誘電体と希ガスは必ずしも必要ではない。
しかし、１００Ｔｏｒｒ程度以下の圧力領域での誘電体
と希ガスの存在は放電を安定させる効果があり有効であ
る。ただし、コストの上昇と成膜速度の低下を招く要素
となる。As described above, from about 100 Torr to 7
In the pressure region of 60 Torr, it is necessary to add the dielectric substance and the rare gas on the electrode surface, but in the pressure region of about 100 Torr or less, the dielectric substance and the rare gas are not necessarily required.
However, the presence of the dielectric material and the rare gas in the pressure region of about 100 Torr or less is effective because it has the effect of stabilizing the discharge. However, it is a factor that causes an increase in cost and a decrease in film formation rate.
【００３３】本発明人は、前記の手段をもちいて、５Ｔ
ｏｒｒから７６０Ｔｏｒｒでのプラズマの物性を観察し
た。実験に用いたガスはアルゴンで、電極はプラズマ安
定化のため誘電体を挿入したものを用いた。誘電体は
０．５ｍｍ厚さの焼結アルミナを用いた。高周波の周波
数は１３．５６ＭＨｚである。The present inventor uses the above-mentioned means to obtain 5T.
The physical properties of the plasma from orr to 760 Torr were observed. The gas used in the experiment was argon, and the electrode used was one with a dielectric inserted for plasma stabilization. The dielectric used was 0.5 mm thick sintered alumina. The frequency of the high frequency is 13.56 MHz.
【００３４】プラズマの代表的な物性値として電子温度
（Ｔｅ）と電子密度（Ｎｅ）とプラズマを維持するに必
要な最低の電圧（Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ Ｖｏｌｔａｇ
ｅ）を測定した。電子温度（Ｔｅ）と電子密度（Ｎｅ）
はラングミュアプローブ法（シングルプローブ法）を用
いて、プラズマを維持するに必要な最低の電圧（Ｓｕｓ
ｔａｉｎｉｎｇ Ｖｏｌｔａｇｅ）は電源の端子電圧を
測定した。結果を図７及び図９に示す。As typical physical property values of plasma, electron temperature (Te), electron density (Ne), and minimum voltage (Sustaining Voltag) required to maintain plasma
e) was measured. Electron temperature (Te) and electron density (Ne)
Uses the Langmuir probe method (single probe method) to determine the minimum voltage (Sus
tainging voltage) measured the terminal voltage of the power supply. The results are shown in FIGS. 7 and 9.
【００３５】図９に電子温度（Ｔｅ）と電子密度（Ｎ
ｅ）を同時に示す。電子密度（Ｎｅ）は、プローブ電圧
を正電圧方向にかけていくと観察することのできる電子
飽和電流領域が、観測できない圧力領域（６０Ｔｏｒｒ
以上）が存在するため、計算ができず、よって、６０Ｔ
ｏｒｒ以上は図示していない。４０Ｔｏｒｒ以下での電
子密度（Ｎｅ）は、圧力の上昇とともに１×１０14／ｍ
3 から１．７×１０14／ｍ3 に徐々に上昇し、４０Ｔｏ
ｒｒから６０Ｔｏｒｒの領域では急激に８×１０ 14／ｍ
3 まで上昇している。これは約４０Ｔｏｒｒを境にし
て、局部的にアーク放電が発生していることを示してお
り、該領域（４０Ｔｏｒｒから６０Ｔｏｒｒ）のプラズ
マが不安定に成りつつあることを示している。しかし、
これを利用すると、非常に高密度なプラズマを得ること
ができる。FIG. 9 shows the electron temperature (Te) and the electron density (N
e) is shown at the same time. Electron density (Ne) is the probe voltage
Electron that can be observed by applying
The saturation current region is the pressure region that cannot be observed (60 Torr
Since the above exists, calculation cannot be performed, and therefore 60T
Orr and above are not shown. Electricity under 40 Torr
The child density (Ne) is 1 × 10 with increasing pressure.14/ M
3 To 1.7 × 1014/ M3 Gradually rises to 40 To
In the region from rr to 60 Torr, it rapidly becomes 8 × 10. 14/ M
3 Has risen to. This is about 40 Torr
The local arc discharge.
The plasm of the area (40 Torr to 60 Torr)
It shows that Ma is becoming unstable. But,
Using this, we can obtain very high density plasma
Can be.
【００３６】図７は電子温度（Ｔｅ）とプラズマを維持
するに必要な最低の電圧（Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ Ｖｏ
ｌｔａｇｅ）を同時に示す。プラズマを維持するに必要
な最低の電圧（Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ Ｖｏｌｔａｇ
ｅ）は、その物理的意味はともかく、装置としてのプラ
ズマの取り扱い易さを示す物であり。出来るだけ低いこ
とが好ましい。この観点からすると、１０Ｔｏｒｒから
１００Ｔｏｒｒの間で極小を示しており、該領域で使用
することが好ましい。FIG. 7 shows the minimum voltage (Sustaining Vo) required to maintain the electron temperature (Te) and plasma.
Figure 1) is shown at the same time. The minimum voltage required to maintain the plasma (Sustaining Voltag
e) is an object that indicates the ease of handling plasma as an apparatus, regardless of its physical meaning. It is preferably as low as possible. From this point of view, it exhibits a minimum between 10 Torr and 100 Torr, and it is preferably used in this region.
【００３７】一方、電子温度（Ｔｅ）のグラフは、６０
Ｔｏｒｒを極小とし、Ｕ字型の形状となっている。１５
Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの中圧力領域では、これよ
り低い圧力領域および高い圧力領域より、電子温度（Ｔ
ｅ）が低く、３ｅＶ以下となっている。On the other hand, the graph of electron temperature (Te) is 60
Torr is minimized to form a U-shape. 15
In the medium pressure region from Torr to 100 Torr, the electron temperature (T
e) is low and is 3 eV or less.
【００３８】上記の結果はあくまで代表的な結果であ
り、全てを表しているわけではない。例えばガスをヘリ
ウム、ネオン等に変えたり、炭化水素ガスを加えたり、
ガス流量を変化させたりすると、結果は異なる。たとえ
ば、電子温度（Ｔｅ）が極小となる圧力は６０Ｔｏｒｒ
から１００Ｔｏｒｒの範囲で変化し、電子密度（Ｎｅ）
が急激に増加する圧力は４０Ｔｏｒｒから８０Ｔｏｒｒ
の範囲で変化し、プラズマを維持するに必要な最低の電
圧（Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ Ｖｏｌｔａｇｅ）が極小と
なる圧力は２０Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの範囲で変
化する。しかしながら、定性的にはほぼ同様の結果を得
る。The above results are only representative results and do not represent all of them. For example, changing the gas to helium, neon, etc., adding hydrocarbon gas,
If the gas flow rate is changed, the result will be different. For example, the pressure at which the electron temperature (Te) becomes minimum is 60 Torr.
To 100 Torr, electron density (Ne)
Is 40 Torr to 80 Torr
The pressure at which the minimum voltage (Sustaining Voltage) required to maintain the plasma is minimized changes in the range of 20 Torr to 100 Torr. However, qualitatively similar results are obtained.
【００３９】以上のべたことより、中圧力領域（１５Ｔ
ｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの範囲）では、プラズマを維
持するに必要な最低の電圧（Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ Ｖ
ｏｌｔａｇｅ）が低くなることは装置の使い勝手、電源
の軽量化および低コスト化の点から好ましく、電子密度
（Ｎｅ）の増加はラジカル密度を増加させる効果の点で
好ましい。From the above, the medium pressure region (15T
In the range from orr to 100 Torr), the minimum voltage (Sustaining V
It is preferable that the (age) is low in terms of usability of the device, weight saving of the power source and cost reduction, and increase of the electron density (Ne) is preferable in terms of the effect of increasing the radical density.
【００４０】更に、中圧力領域（１５Ｔｏｒｒから１０
０Ｔｏｒｒの範囲）では、電子温度が低くなるため、ラ
ジカルの生成に対しては不利ではあるが、プラズマの電
位が接地電位であるアノードに対して上昇するため、ア
ノードへのイオンのボンバードメントが発生する。これ
は、アノード側に設置した硬質炭素膜の作製には大変都
合がよい。理由を以下に説明する。Further, in the medium pressure region (15 Torr to 10
In the range of 0 Torr), the electron temperature becomes low, which is disadvantageous for radical generation, but the plasma potential rises with respect to the anode, which is the ground potential, so that bombardment of ions to the anode occurs. To do. This is very convenient for producing a hard carbon film installed on the anode side. The reason will be described below.
【００４１】プラズマ内の電子とイオンはその質量の差
より、同じ電界強度の下で、電子の方が容易に運動す
る。よっで、電子の方がより容器に到達する確率が高く
なる。容器が絶縁体であれば、容器が負に帯電すること
となる。容器が導電体であれば、プラズマに接する容器
がプラズマと同電位であると仮定すると、容器を介して
プラズマの方向に電流が流れる。電流が流れては電荷中
性の条件に反するので、電流のながれをキャンセルする
ようにプラズマの電位は容器に対して正の方向に動く。
すなわち、容器が導電体であろうと絶縁体であろうと、
電子とイオンの移動度の相違により、プラズマは容器に
対して正に帯電する。Electrons and ions in plasma move more easily under the same electric field strength than the difference in mass. Therefore, the electron has a higher probability of reaching the container. If the container is an insulator, the container will be negatively charged. If the container is a conductor, assuming that the container in contact with the plasma has the same potential as the plasma, a current flows in the direction of the plasma through the container. Since a current flows and the charge neutral condition is violated, the electric potential of the plasma moves in a positive direction with respect to the container so as to cancel the flow of the current.
That is, whether the container is a conductor or an insulator,
The plasma is positively charged to the container due to the difference in electron and ion mobilities.
【００４２】これは、接地電極側にもイオンシースが存
在することを示す。もちろん、カソード（給電電極側）
にもイオンシースが存在する。しかし、通常は、自然に
発生するイオンシースはセルフバイアスにより発生する
シースよりも十分小さいために無視されている。This indicates that the ion sheath exists also on the side of the ground electrode. Of course, cathode (feeding electrode side)
Also has an ion sheath. However, normally, the naturally occurring ion sheath is sufficiently smaller than the self-biased sheath and is therefore ignored.
【００４３】イオンシースにより発生する電界は、イオ
ンシースを電気二重層によるコンデンサと等価として見
積もることが可能である。The electric field generated by the ion sheath can be estimated by assuming that the ion sheath is equivalent to a capacitor having an electric double layer.
【００４４】電子の速度がボルツマン分布していると仮
定すると、イオンシース内の電子密度は指数関数的に減
少し、イオンシース内の空間電荷はエクスポネンシャル
カーブとなる。イオンシースとプラズマとの境界は、プ
ラズマのバルク電位に対して、 Ｖｔ＝−κ・Ｔｅ／２ｑ 程度の電位になる位置と定義するのが妥当である。これ
は、プラズマバルク内の電子がκ・Ｔｅ／２程度のエネ
ルギーで運動していることによる。Assuming that the velocity of electrons has a Boltzmann distribution, the electron density in the ion sheath decreases exponentially, and the space charge in the ion sheath becomes an exponential curve. It is appropriate to define the boundary between the ion sheath and the plasma as a position at which the potential becomes about Vt = −κ · Te / 2q with respect to the bulk potential of the plasma. This is because the electrons in the plasma bulk are moving at an energy of about κ · Te / 2.
【００４５】電子温度（Ｔｅ）が大きくなると電子がイ
オンシース内に侵入するためイオンシースの厚さｄは減
少し、電気二重層の容量Ｃは増加する。逆に、電子温度
（Ｔｅ）が小さくなると、電気二重層の容量Ｃは減少す
る。イオンシースに蓄積される電荷量は電子密度（Ｎ
ｅ）すまわちイオン密度（Ｎｉ）に比例するため、電気
二重層の両端にかかる電圧Ｖは、 Ｖ ＝ Ｑ／Ｃ＝ （Ｎｅ）2/3 ・ｄ／ε0 ・Ｓ ただし、 ｄはイオンシースの厚さ Ｓは電極面積 となる。すなわち、電子温度（Ｔｅ）が小さいほどイオ
ンシース内の電界は強くなり、アノードへのイオンのボ
ンバードメントは大きくなる。When the electron temperature (Te) increases, electrons penetrate into the ion sheath, so that the thickness d of the ion sheath decreases and the capacitance C of the electric double layer increases. Conversely, when the electron temperature (Te) decreases, the capacitance C of the electric double layer decreases. The amount of charge accumulated in the ion sheath is the electron density (N
e) That is, since it is proportional to the ion density (Ni), the voltage V applied to both ends of the electric double layer is: V = Q / C = (Ne) 2/3 · d / ε 0 · S where d is an ion The thickness S of the sheath is the electrode area. That is, the smaller the electron temperature (Te), the stronger the electric field in the ion sheath, and the larger the bombardment of ions to the anode.
【００４６】従来、アノード側では硬質炭素膜が生成で
きなかったが、本発明の装置では、圧力を中圧力（１５
Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒ）とし、結果として電子温
度を低下させ、もって、アノードにもイオンのボンバー
ドメントを発生させることにより、アノード側でも硬質
炭素膜が成膜できるようになった。Conventionally, a hard carbon film could not be formed on the anode side, but in the device of the present invention, the pressure is set to medium pressure (15
From Torr to 100 Torr), the electron temperature was lowered as a result, and ion bombardment was also generated in the anode, so that a hard carbon film could be formed on the anode side as well.
【００４７】また、本発明は、第１の電極に対向して、
接地された円筒形状の第２の電極を有し、該第２の電極
の一部に、被膜が形成されるべき基体であるフィルムが
巻き付けられ、前記円筒形状の第２の電極が回転するこ
とにより、前記フィルムが前記第１および第２の電極の
間を通過する機構を有し、前記第一の電極に高周波の電
界を印加して前記第一及び第二の電極間の空間をプラズ
マ化せしめて、該プラズマ中に導入した原料ガスを活性
化せしめて被膜を形成する被膜形成装置において、前記
第１の電極の周端部が絶縁体で覆われ、前記第１の電極
および第２の電極と絶縁体により実質的に閉空間が構成
され、該閉空間には前記第１の電極に設けられた細孔を
介してガスが供給され、前記閉空間内にプラズマが閉じ
込められて外部に漏れにくくなっている構造を有し、か
つ、前記第１の電極と第２の電極の間隔は６ｍｍ以下で
あり、かつ、前記閉空間内の圧力は１５Ｔｏｒｒから１
００Ｔｏｒｒの間であることを特徴とする被膜形成装置
である。In the present invention, facing the first electrode,
A cylindrical second electrode that is grounded, a film that is a substrate on which a film is to be formed is wound around a part of the second electrode, and the second cylindrical electrode rotates. Has a mechanism for allowing the film to pass between the first and second electrodes, and applies a high-frequency electric field to the first electrode to plasmaize the space between the first and second electrodes. At least, in a film forming apparatus for activating a raw material gas introduced into the plasma to form a film, a peripheral end portion of the first electrode is covered with an insulator, and the first electrode and the second electrode are formed. The electrode and the insulator substantially form a closed space, gas is supplied to the closed space through the pores provided in the first electrode, and plasma is confined in the closed space to the outside. It has a structure that prevents leakage, and If the interval of the second electrode is at 6mm or less, and the pressure in the closed space from 15 Torr 1
It is a film forming apparatus characterized by being between 00 Torr.
【００４８】これは、中圧力とすることに加えて、プラ
ズマを閉空間に閉じ込めることにより、好ましくない領
域での放電を防止し、更に、より高密度のプラズマを生
成して、アノードへのボンバードメントの増加を実現し
たものである。In addition to the medium pressure, the plasma is confined in a closed space to prevent discharge in an undesired region, and a plasma with a higher density is generated to bombard the anode. This is the realization of an increase in
【００４９】好ましくない領域は、具体的には電極周辺
部である。電極中心部は一般に電界は一定もしくは均一
な変化率を有している。しかし、電極周辺部特に給電電
極の端部では電界強度は大きくなり、該領域に放電が集
中することとなる。すなわち、該領域のプラズマ密度の
増加によりインピーダンスが低下し、電流は該領域に多
く流れるようになる。すると、電力の多くは周辺部で消
費され、電極中心部でのプラズマ密度は低下してしま
う。これは電子密度の上昇を招き、電極中心部のイオン
のボンバードメントが低下することとなる。The unfavorable region is specifically the electrode peripheral portion. In the center of the electrode, the electric field generally has a constant or uniform rate of change. However, the electric field strength becomes large at the peripheral portion of the electrode, particularly at the end portion of the feeding electrode, and the discharge is concentrated in this region. That is, the impedance decreases due to the increase in the plasma density in the region, and a large amount of current flows in the region. Then, most of the electric power is consumed in the peripheral portion, and the plasma density in the central portion of the electrode decreases. This leads to an increase in electron density, which reduces the bombardment of ions at the center of the electrode.
【００５０】よって、給電電極（第１の電極）の周端部
を絶縁体で覆い、プラズマを中心部分に閉じ込めること
により前記問題を解決したものである。Therefore, the above problem is solved by covering the peripheral end portion of the power supply electrode (first electrode) with an insulator and confining the plasma in the central portion.
【００５１】更に、本発明は、第１の電極に対向して、
接地された円筒形状の第２の電極を有し、該第２の電極
の一部に、被膜が形成されるべき基体であるフィルムが
巻き付けられ、前記円筒形状の第２の電極が回転するこ
とにより、前記フィルムが前記第１および第２の電極の
間を通過する機構を有し、前記第１の電極に高周波の電
界を印加して前記第１及び第２の電極間の空間をプラズ
マ化せしめて、該プラズマ中に導入した原料ガスを活性
化せしめて被膜を形成する被膜形成装置において、前記
第１の電極が前記第２の電極に対して形成する電界強度
が前記第１の電極の表面において最も強く、前記第２の
電極の表面において最も弱くなるように、電極を構成す
るとともに、前記第１の電極と第２の電極の最短間隔は
６ｍｍ以下であり、かつ、前記第１の電極と第２の電極
の間の圧力は１５Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの間であ
ることを特徴とする被膜形成装置である。Further, in the present invention, facing the first electrode,
A cylindrical second electrode that is grounded, a film that is a substrate on which a film is to be formed is wound around a part of the second electrode, and the second cylindrical electrode rotates. Has a mechanism for allowing the film to pass between the first and second electrodes, and applies a high frequency electric field to the first electrode to plasmaize the space between the first and second electrodes. At least, in the film forming apparatus which activates the raw material gas introduced into the plasma to form a film, the electric field strength formed by the first electrode with respect to the second electrode is equal to that of the first electrode. The electrodes are configured to be strongest on the surface and weakest on the surface of the second electrode, and the shortest distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, and the first electrode is The pressure between the electrode and the second electrode is 15 A film forming apparatus, characterized in that is between orr the 100 Torr.
【００５２】これは、中圧力とすることに加えて、第１
の電極すなわちカソード周辺の電界強度を高め、該領域
でプラズマの密度を増加させたものである。第１の電極
すなわちカソード電極の形状としては平板の端部を用い
た物のほか、ナイフ状、針状のものが有効である。In addition to the medium pressure, the first
The electric field strength around the electrode (i.e., the cathode) is increased, and the plasma density is increased in this region. As the shape of the first electrode, that is, the cathode electrode, a knife-shaped or needle-shaped one is effective in addition to the one using the end portion of the flat plate.
【００５３】すなわち、電界強度の不均一な領域を積極
的に利用して、高密度のプラズマを実現したものであ
る。That is, the high density plasma is realized by positively utilizing the region where the electric field strength is not uniform.
【００５４】また、本発明は、高周波電界が印加される
第１の電極と、接地された第２の電極を対向して配置
し、高周波電界の印加により、該第１および第２の電極
間でプラズマを生成し、該プラズマ中に導入した原料ガ
スを活性化せしめて被膜を形成する被膜形成装置であっ
て、接地された円筒形状金属表面に、前記第１および第
２の電極間で発生したプラズマが吹きつけられるよう
に、該円筒形状金属を配置し、該円筒形状金属の一部
に、被膜が形成されるべき基体であるフィルムが巻き付
けられ、前記円筒形状金属が回転することにより、前記
フィルムが吹きつけられたプラズマ領域を通過する機構
を有してなる被膜形成装置において、前記第１の電極と
第２の電極の間隔は６ｍｍ以下であり、かつ、前記１の
電極と第２の電極の間の圧力は１５Ｔｏｒｒから１００
Ｔｏｒｒの間であることを特徴とする被膜形成装置。Further, according to the present invention, the first electrode to which the high frequency electric field is applied and the grounded second electrode are arranged so as to face each other, and by applying the high frequency electric field, the space between the first and second electrodes is increased. Is a plasma-generating apparatus, which activates a raw material gas introduced into the plasma to form a coating film, which is generated between the first and second electrodes on a grounded cylindrical metal surface. So that the plasma is blown, the cylindrical metal is arranged, a film that is a substrate on which a coating is to be formed is wound around a part of the cylindrical metal, and the cylindrical metal rotates, In a film forming apparatus having a mechanism of passing a plasma region where the film is blown, a distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, and the first electrode and the second electrode are Between the electrodes Forces from 15Torr 100
A film forming apparatus characterized by being between Torr.
【００５５】これは、平行平板もしくは同心円筒状電極
構造を有するプラズマ発生装置で、同様に中圧力とする
ことにより高密度プラズマが形成できるが、これをガス
流でもって積極的に基体に吹きつける物である。中圧力
のため、ガスの拡散は低圧に比べて遅くなり、ラジカル
の輸送が律速する場合がある。これを吹きつけにより解
決したものである。This is a plasma generator having a parallel plate or concentric cylindrical electrode structure, and high density plasma can be formed similarly by applying an intermediate pressure, but this is positively blown to the substrate by a gas flow. It is a thing. Due to the medium pressure, the diffusion of gas is slower than that at low pressure, and the transport of radicals may be rate limiting. This is solved by spraying.
【００５６】また、本発明は、前記プラズマ空間内に供
給されるガスは炭化水素、ハロゲン化炭素およびハロゲ
ン化炭化水素からなる群より選ばれたガスと水素の混合
ガス、もしくは、該混合ガスと希ガスの混合ガスである
ことを特徴とする各請求項に記載の被膜形成装置であ
る。Further, in the present invention, the gas supplied into the plasma space is a mixed gas of hydrogen and a gas selected from the group consisting of hydrocarbon, carbon halide and halogenated hydrocarbon, or the mixed gas. The film forming apparatus according to each claim, wherein the film forming apparatus is a mixed gas of a rare gas.
【００５７】中圧力としたことにより高速度での成膜が
実現できるが、一方、カソードへの膜の付着が問題とな
る。これを、炭素のハロゲン化物を添加することにより
解決するものである。By using an intermediate pressure, high speed film formation can be realized, but on the other hand, adhesion of the film to the cathode becomes a problem. This is solved by adding a carbon halide.
【００５８】本発明では、アノード側にイオンのボンバ
ードメントを作用させて、アノード側でも硬質炭素膜が
形成きるものであるが、カソード側にもアノード側より
も大きなセルフバイアスがかかるので、イオンのボンバ
ードメントはアノード側よりも強くなる。本発明では、
この現象を利用して、エッチング作用を有したハロゲン
系ガスを原料ガスに添加し、カソード側では成膜ではな
くエッチングをおこなうものである。In the present invention, ion bombardment acts on the anode side to form a hard carbon film on the anode side as well, but a larger self-bias is applied to the cathode side than to the anode side. The bombardment is stronger than on the anode side. In the present invention,
By utilizing this phenomenon, a halogen-based gas having an etching action is added to the raw material gas, and etching is performed on the cathode side instead of film formation.
【００５９】炭素のハロゲン化物、たとえば４フッ化炭
素はエッチングガスとして知られている。４フッ化炭素
ではエッチング作用のみ見られるわけだが、６フッ化２
炭素もしくは８フッ化３炭素等では、セルフバイアスの
強さにより、エッチングされたり、成膜されたりする。
すなわち、セルフバイアスが強く、イオンのボンバード
メントが強い場合にはエッチングされ、セルフバイアス
が弱く、イオンのボンバードメントが弱い場合には成膜
される。Carbon halides, such as carbon tetrafluoride, are known as etching gases. Only carbon tetrafluoride has an etching effect, but hexafluorofluoride 2
Carbon or trifluorooctacarbonate may be etched or deposited depending on the strength of self-bias.
That is, when the self-bias is strong and the ion bombardment is strong, etching is performed, and when the self-bias is weak and the ion bombardment is weak, a film is formed.
【００６０】本発明では、成膜されることが好ましくな
いカソード側の方がボンバードメントが強く、大変都合
がよい。これにより、カソード側の膜生成が抑制でき、
フレークの発生を抑制できる。さらに、装置のメンテナ
ンス期間が延ばせるので、スループットが向上し、コス
ト削減に大きく寄与できる。In the present invention, the cathode side, which is not preferable for film formation, has stronger bombardment, which is very convenient. As a result, film formation on the cathode side can be suppressed,
The generation of flakes can be suppressed. Furthermore, since the maintenance period of the device can be extended, the throughput is improved, which can greatly contribute to cost reduction.
【００６１】また、超ＬＳＩプロセス等の場合はコンタ
ミネーションの原因となるため、避けられることがおお
いが、本発明のように炭素膜の形成の場合はコンタミネ
ーションを気にする必要もない。In addition, in the case of the VLSI process or the like, it causes contamination, so it can be avoided, but in the case of forming the carbon film as in the present invention, it is not necessary to care about the contamination.
【００６２】また、本発明は、基体であるフィルムは導
電性のフィルムであることを特徴とする被膜形成装置で
ある。カソード側でなく、アノード側にしか置くことが
出来ない導電性フィルムの場合、本発明は最も有効とな
る。Further, the present invention is the film forming apparatus, wherein the film that is the substrate is a conductive film. The present invention is most effective in the case of a conductive film that can be placed only on the anode side, not the cathode side.
【００６３】さらに本発明は、基体を超音波振動させな
がら、硬質炭素被膜を形成することを要旨とする。特に
基体として磁気記録媒体を用い、この磁気記録媒体の保
護膜として硬質炭素被膜を形成することを特徴とする。Further, the gist of the present invention is to form a hard carbon coating while ultrasonically vibrating the substrate. In particular, a magnetic recording medium is used as a substrate, and a hard carbon film is formed as a protective film of this magnetic recording medium.
【００６４】また、硬質炭素被膜が形成される基体が配
置される方の電極に高周波電源を接続し、他方の電極を
接地電極とした平行平板構成のプラズマＣＶＤ装置にお
いて、基体に超音波振動を加えつつ、炭素皮膜を形成す
ることを特徴とする。Further, in a plasma CVD apparatus having a parallel plate structure in which a high frequency power source is connected to the electrode on which the substrate on which the hard carbon film is formed is arranged and the other electrode is a ground electrode, ultrasonic vibration is applied to the substrate. In addition, it is characterized by forming a carbon film.
【００６５】さらに本発明は、基体として帯状のフィル
ム基体（例えばテープ状のフィルム）を用い、この基体
に超音波振動を与えつつ走行させ、その表面に硬質炭素
皮膜を形成することを特徴とする。Furthermore, the present invention is characterized in that a strip-shaped film substrate (for example, a tape-shaped film) is used as a substrate, and the substrate is run while applying ultrasonic vibration to form a hard carbon film on the surface thereof. .
【００６６】また基体としてフィルム状基体を用い、こ
の基体が電極間方向に振動するようにすることによっ
て、パルスモード、あるいは高周波モードでバイアスを
加えた状態を実現することを特徴とする。Further, the present invention is characterized in that a film-like substrate is used as the substrate and the substrate is vibrated in the direction between the electrodes to realize a biased state in the pulse mode or the high frequency mode.
【００６７】さらに本発明は、硬質炭素被膜の１ｍｍ2
当たりのピンホールの数が３０個以下であることを特徴
とする。この硬質炭素被膜の膜厚は、５０〜２０００
Å、好ましくは１００〜５００Åとすればよい。Furthermore, the present invention provides a hard carbon coating of 1 mm 2
The number of pinholes per hit is 30 or less. The film thickness of this hard carbon coating is 50 to 2000.
Å, preferably 100 to 500Å.
【００６８】この保護膜として利用される硬質炭素被膜
中に、Ｓｉ、Ｂ、Ｎ、Ｐ、Ｆから選ばれた少なくとも一
種類の元素を２０原子％以下含有させることは、被膜の
密着性を向上させたり、導電性を与えたりするのに効果
がある。例えば、硬質炭素被膜中にＳｉとＰを含有させ
ることによって、その導電率を高め、静電気が帯電しに
くい保護膜とすることができる。When the hard carbon film used as the protective film contains 20 atomic% or less of at least one element selected from Si, B, N, P and F, the adhesion of the film is improved. It is effective in making it and giving conductivity. For example, by including Si and P in the hard carbon film, the conductivity thereof can be increased and a protective film that is less likely to be charged with static electricity can be obtained.
【００６９】基体が超音波振動することによって、粒の
小さいクラスタ状炭素、あるいは炭素分子を基体表面に
堆積することができ、成膜される炭素被膜を緻密で均質
なものとすることができる。これは、基体が超音波振動
していることによって、大きな炭素分子は振動している
基板から弾かれてしまい、特定の大きさ以下の分子が基
体表面に堆積し易くなるからである。By vibrating the substrate with ultrasonic waves, cluster-like carbon with small particles or carbon molecules can be deposited on the surface of the substrate, and the formed carbon coating can be made dense and homogeneous. This is because the ultrasonic vibration of the substrate causes large carbon molecules to be repelled from the vibrating substrate, and molecules of a specific size or less are easily deposited on the substrate surface.
【００７０】また基体として、磁気テープ等の細長いフ
ィルム状のものを用いた場合には、基体に超音波振動を
与えることによって、基体が絡むことを防ぐことができ
る。Further, when a thin film-shaped one such as a magnetic tape is used as the substrate, it is possible to prevent the substrate from being entangled by applying ultrasonic vibration to the substrate.
【００７１】また、基体表面に付着したパーティクル
（膜とならない粉状の原材料）を超音波振動によって除
去することができる。Further, particles (powder-like raw material which does not form a film) attached to the surface of the substrate can be removed by ultrasonic vibration.
【００７２】また、平行に配置された電極間方向に超音
波振動を加えることによって、電極間に交流バイアス電
圧を加えた状態を実現できる。この作用は、フレキシブ
ルで大きな振幅がとれる磁気テープ等のフィルム状基体
を用いる場合に特に有効に作用する。By applying ultrasonic vibration in the direction between the electrodes arranged in parallel, a state in which an AC bias voltage is applied between the electrodes can be realized. This action is particularly effective when a film-like substrate such as a magnetic tape which is flexible and has a large amplitude can be used.
【００７３】上記基体に超音波振動を与える構成は、本
明細書で開示する全ての発明に利用することができる。The structure for applying ultrasonic vibration to the above-mentioned substrate can be used for all the inventions disclosed in this specification.
【００７４】[0074]
〔実施例１〕本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図４において、真空容器１内の供給ロール２から送られ
る高分子基板材料３はフリーローラガイド４を経由し
て、円筒状キャン７に沿って矢印の向きに走行する。[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 4, the polymer substrate material 3 fed from the supply roll 2 in the vacuum container 1 travels in the direction of the arrow along the cylindrical can 7 via the free roller guide 4.
【００７５】本実施例では、高分子基板材料３として幅
４ｃｍ，厚さ６μｍのポリイミドフィルム（一般に磁気
テープの基体として利用される）を使用した。In this example, a polyimide film (generally used as a magnetic tape substrate) having a width of 4 cm and a thickness of 6 μm was used as the polymer substrate material 3.
【００７６】蒸発源６から蒸発した金属原子は高分子基
板材料３上に堆積し、磁性層して０．１５〜０．１８μ
ｍの膜厚に形成される。The metal atoms evaporated from the evaporation source 6 are deposited on the polymer substrate material 3 to form a magnetic layer of 0.15 to 0.18 μm.
It is formed to a film thickness of m.
【００７７】本実施例では、蒸発物質として、Ｃｏ−Ｃ
ｒ−Ｎｉ合金を用い、広範囲な走査が可能なピアス型電
子銃を用い、加速電圧を３５ＫＶ加え、５×１０-4Ｔｏ
ｒｒの動作圧力で電子ビーム蒸着法により形成した。高
分子基板材料３の通過速度は１３５ｍ／min とした。な
お、遮へい板５は堆積領域を制限する為に設けられたも
のである。In this embodiment, Co--C is used as the evaporation material.
A Pierce-type electron gun capable of scanning a wide range is used with r-Ni alloy, acceleration voltage is 35 KV, and 5 × 10 −4 To
It was formed by electron beam evaporation at an operating pressure of rr. The passing speed of the polymer substrate material 3 was 135 m / min. The shield plate 5 is provided to limit the deposition area.
【００７８】円筒状キャン７と形成された磁性層との間
には、フリーローラガイド４を介して、直流電源１５に
よって電位差が与えられる。ここでは、高分子基板材料
３と円筒状キャン７とは静電的に密着するよう８０Ｖの
電圧を印加した。磁性層が形成された高分子基板材料３
は、中間ロール８を経由して真空容器９へ導かれ、プラ
ズマ活性化処理がなされる。A potential difference is applied between the cylindrical can 7 and the formed magnetic layer by the DC power supply 15 via the free roller guide 4. Here, a voltage of 80 V was applied so that the polymer substrate material 3 and the cylindrical can 7 were electrostatically brought into close contact with each other. Polymer substrate material 3 with magnetic layer formed
Is guided to the vacuum container 9 via the intermediate roll 8 and plasma activated.
【００７９】ここで、プラズマ活性化処理工程について
説明する。接地電極１０と高周波給電電極１１が平行に
３ｃｍの間隔で配設された電極間に原料ガス供給系１８
より水素ガスを導入し、排気系１９で排気しながら動作
圧力を１０-1〜１０-2Ｔｏｒｒに制御し、１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波を０．５Ｗ／cm2 の電力密度で高周波電源
系１２から印加し、水素プラズマを形成する。そして形
成されたプラズマ領域１６を高分子基板材料３が磁性層
形成工程に同期した速度で通過するように構成されてい
る。Here, the plasma activation processing step will be described. The source gas supply system 18 is provided between the electrodes in which the ground electrode 10 and the high frequency power supply electrode 11 are arranged in parallel at an interval of 3 cm.
More hydrogen gas is introduced, and while being exhausted by the exhaust system 19, the operating pressure is controlled to 10 -1 to 10 -2 Torr and 13.56M.
A high frequency of Hz is applied from the high frequency power supply system 12 at a power density of 0.5 W / cm 2 to form hydrogen plasma. The polymer substrate material 3 is configured to pass through the formed plasma region 16 at a speed synchronized with the magnetic layer forming step.
【００８０】この工程を施すことで、磁性層表面が活性
な水素ラジカルあるいは、水素イオンに曝される。この
結果、適度に清浄化されると同時に磁性層の表面の活性
化が促進される。同様な効果はアルゴンガス及びアルゴ
ンと水素の混合ガスを用いた場合でも行なうことができ
る。尚、真空容器９バッファー室２０を隔てる壁に開け
られた高分子基板材料３が通過するべき隙間の大きさは
前記真空容器２で生成されるプラズマ１６のデバイ距離
もしくは該プラズマ領域１６の圧力における平均自由行
程より小さくするとよい。そうするとプラズマがバッフ
ァー室２０に漏れだすことがなくなる。By performing this step, the surface of the magnetic layer is exposed to active hydrogen radicals or hydrogen ions. As a result, the surface of the magnetic layer is activated while being properly cleaned. The same effect can be obtained even when an argon gas or a mixed gas of argon and hydrogen is used. The size of the gap through which the polymer substrate material 3 opened in the wall separating the vacuum chamber 9 and the buffer chamber 20 should be determined by the Debye distance of the plasma 16 generated in the vacuum chamber 2 or the pressure of the plasma region 16. It should be smaller than the mean free path. Then, the plasma will not leak into the buffer chamber 20.
【００８１】次に炭素を主成分とする被膜の形成領域で
ある真空容器１３について説明する。フリーローラガイ
ド４を介して導かれた磁性層が堆積された高分子基板材
料３には、複数のビーム型プラズマ発生装置が配置され
た領域を通過する過程で良質の炭素を主成分とする被膜
が形成される。Next, the vacuum container 13 which is a region for forming a film containing carbon as a main component will be described. On the polymer substrate material 3 on which the magnetic layer, which is guided through the free roller guide 4, is deposited, a film containing good-quality carbon as a main component in the process of passing through a region where a plurality of beam-type plasma generators are arranged. Is formed.
【００８２】ここで、ビーム型プラズマを発生させるプ
ラズマ発生装置について図１を用いて説明する。図１に
示すプラズマ発生装置は、ヘリウムやアルゴン等の希ガ
スを主体としたガスを用いて、１Ｔｏｒｒを越え２００
Ｔｏｒｒ未満の中圧力、好ましくは５〜１５０Ｔｏｒ
ｒ、さらに好ましくは５０〜１００Ｔｏｒｒの圧力にお
いてプラズマを生成することができる。希ガスとして
は、ヘリウム、アルゴン、キセノン、ネオン、クリプト
ンから選ばれた少なくとも一種類のガスを用いることが
できる。勿論これら希ガスを混合して用いてもよい。Here, a plasma generator for generating beam type plasma will be described with reference to FIG. The plasma generator shown in FIG. 1 uses a gas containing a rare gas such as helium or argon as a main component, and exceeds 200 Torr to 200 Torr.
Medium pressure, less than Torr, preferably 5 to 150 Torr
The plasma can be generated at a pressure of r, more preferably 50 to 100 Torr. At least one gas selected from helium, argon, xenon, neon, and krypton can be used as the rare gas. Of course, these rare gases may be mixed and used.
【００８３】ただし、コストを度外視すればヘリウムが
放電の安定性が良く好ましい。コストを考慮すれば、放
電安定性には難があるもののアルゴンがより安価である
点で有利である。アルゴンを用いる場合には、絶縁体の
比誘電率が９以上のもの例えばアルミナ等が好ましい。However, from the viewpoint of cost, helium is preferable because it has good discharge stability. Considering the cost, although the discharge stability is difficult, argon is advantageous because it is cheaper. When argon is used, an insulator having a relative dielectric constant of 9 or more, such as alumina, is preferable.
【００８４】本実施例においては、図１に示す一つのプ
ラズマ発生装置が発生させるプラズマの領域が２０ｍｍ
φ強であるので、図５に示すように、４つのプラズマ発
生装置５２を互い違いに配置し、幅２０ｍｍの高分子基
板材料３の表面に均一に炭素を主成分とする被膜が成膜
できる構成としてある。In this embodiment, the area of plasma generated by one plasma generator shown in FIG. 1 is 20 mm.
Since it is a strong φ, as shown in FIG. 5, four plasma generators 52 are arranged in a staggered manner so that a coating film containing carbon as a main component can be uniformly formed on the surface of the polymer substrate material 3 having a width of 20 mm. There is.
【００８５】以下において図１に示すプラズマ発生装置
の概要を説明する。図１に示すプラズマ発生装置は、同
軸状に構成された電極間において放電を起こしてプラズ
マを生成し、このプラズマを装置外にビーム状に噴射す
る。放電は希ガスを主体としたガスを用いることによっ
て行なう。炭素を主成分とする被膜を成膜するには、希
ガス中にメタンやアルコール等の原料ガスとして炭化水
素気体を添加することによって行なわれる。また後述す
るように電極構造を工夫し、原料ガスを別途供給するこ
とで成膜を行なうこともできる。The outline of the plasma generator shown in FIG. 1 will be described below. The plasma generator shown in FIG. 1 causes a discharge between the coaxially arranged electrodes to generate plasma, and injects the plasma in a beam shape outside the device. The discharge is performed by using a gas mainly containing a rare gas. The film containing carbon as a main component is formed by adding a hydrocarbon gas as a raw material gas such as methane or alcohol to the rare gas. Further, the film can be formed by devising the electrode structure and supplying the source gas separately as described later.
【００８６】図１に示す装置において、放電は中心導体
３１、円筒状絶縁体３３、外側導体２９により構成され
る同軸円筒電極で行なわれる。具体的には、中心導体３
１と円筒状絶縁体３３との隙間において放電が行なわれ
る。本実施例においては、円筒状絶縁体３３と外側導体
２９との隙間にはガスが供給されないのでこの部分での
放電は行なわれない。In the device shown in FIG. 1, discharge is performed by a coaxial cylindrical electrode composed of a central conductor 31, a cylindrical insulator 33 and an outer conductor 29. Specifically, the central conductor 3
Discharge is performed in the gap between the 1 and the cylindrical insulator 33. In the present embodiment, no gas is supplied to the gap between the cylindrical insulator 33 and the outer conductor 29, so that discharge is not performed in this portion.
【００８７】本実施例では中心導体３１はステンレス、
円筒状絶縁体３３は石英ガラス、外側導体２９はステン
レスを用いて構成されている。円筒状絶縁体としてはな
るべく誘電率の大きな材料を用いることが望ましい。ま
た中心導体３１の表面に凹凸や突起物を設け、放電が容
易になるようにすることは有用である。In this embodiment, the central conductor 31 is stainless steel,
The cylindrical insulator 33 is made of quartz glass, and the outer conductor 29 is made of stainless steel. As the cylindrical insulator, it is desirable to use a material having a high dielectric constant as much as possible. Further, it is useful to provide unevenness or protrusions on the surface of the central conductor 31 to facilitate discharge.
【００８８】中心導体３１はＭＨＶ同軸接栓２１に接続
され、ＭＨＶ同軸接栓２１につながれた同軸ケーブルを
介して交流電源１２（図４参照）より交流電界が印加さ
れ、中心導体３１と外部導体２９との間に電磁エネルギ
ーが供給される。中心導体３１と円筒状絶縁体３３との
間に供給される希ガス（例えばヘリウム）を主成分とす
る気体は、ガス導入口１０より供給され、テフロン製絶
縁体２２、２７の間を通って流れ込む。テフロン製絶縁
体２２、２７は不要な場所での放電を防止する役割もあ
る。匡体２３、２８は締めつけ治具２５、２６により固
定される。匡体２３、２８と締めつけ治具２５、２６は
ステンレスで作製され、外側導体２９と共に接地電位に
保たれる。The center conductor 31 is connected to the MHV coaxial connector 21, and an AC electric field is applied from the AC power supply 12 (see FIG. 4) via the coaxial cable connected to the MHV coaxial connector 21, so that the center conductor 31 and the outer conductor are connected. Electromagnetic energy is supplied to and from 29. A gas containing a rare gas (for example, helium) as a main component, which is supplied between the central conductor 31 and the cylindrical insulator 33, is supplied from the gas inlet 10 and passes between the Teflon insulators 22 and 27. Pour in. The Teflon insulators 22 and 27 also have a role of preventing discharge in unnecessary places. The casings 23 and 28 are fixed by tightening jigs 25 and 26. The casings 23 and 28 and the fastening jigs 25 and 26 are made of stainless steel, and are kept at the ground potential together with the outer conductor 29.
【００８９】希ガスを主体とするガスにおける希ガスの
割合は、希ガスが８０％以上であることが望ましい。こ
れは、数Ｔｏｒｒ以上の圧力においては、主に希ガスが
プラズマ化し、このプラズマ化した希ガスのエネルギー
によって、原料ガスが活性化され、原料ガス（例えばメ
タン）は殆ど直接活性化されないからである。また、不
要になったガスは排気系１９（図４参照）より排気され
る。The ratio of the rare gas in the gas containing the rare gas is preferably 80% or more. This is because at a pressure of several Torr or more, the rare gas is mainly turned into plasma, and the raw material gas is activated by the energy of the turned rare gas, and the raw material gas (for example, methane) is hardly directly activated. is there. Further, the unnecessary gas is exhausted from the exhaust system 19 (see FIG. 4).
【００９０】導入された希ガスを主体とする気体が各部
品の隙間より漏れないようにＯリング２４でシールされ
ている。また、円筒状絶縁体３３と外側導体２９との隙
間には導電性の金属フォイルが充填されている。従っ
て、円筒状絶縁体３３と外側導体２９との隙間にはガス
は流れない。勿論この隙間にガスを流してもよい。The introduced rare gas-based gas is sealed by an O-ring 24 so as not to leak from the gaps between the components. The gap between the cylindrical insulator 33 and the outer conductor 29 is filled with a conductive metal foil. Therefore, no gas flows in the gap between the cylindrical insulator 33 and the outer conductor 29. Of course, the gas may be flowed in this gap.
【００９１】本実施例においては、被形成面（高分子基
板材料３）と中心導体３１の距離は２ｍｍである。な
お、中心導体３１の直径は５ｍｍ、円筒状絶縁体３３外
径は２２ｍｍ、厚さは１ｍｍである。また電極の長さは
３０ｍｍである。発生するプラズマは希ガスとしてヘリ
ウム９０％のガスを用いた場合、直径２０ｍｍ強のプラ
ズマが生成される。即ち、直径２０ｍｍ強の領域にプラ
ズマ処理を施すことができる。In the present embodiment, the distance between the formation surface (polymer substrate material 3) and the central conductor 31 is 2 mm. The center conductor 31 has a diameter of 5 mm, the cylindrical insulator 33 has an outer diameter of 22 mm, and a thickness of 1 mm. The length of the electrode is 30 mm. When 90% helium gas is used as the rare gas, the generated plasma is 20 mm in diameter. That is, the plasma treatment can be applied to a region having a diameter of 20 mm or more.
【００９２】図１のＡ−Ａ’で切った断面を図２に示
す。図２には、中心導体３１、外側導体２９、円筒状絶
縁体３３が示されている。希ガスと原料ガスとの混合ガ
ス（希ガスを主体としたガス）は、隙間３２を通り、こ
の隙間３２でプラズマ化される。そして装置の外部へと
ビーム状のプラズマが噴射され、活性化された原料ガス
によって成膜が行なわれる。A cross section taken along the line AA 'in FIG. 1 is shown in FIG. FIG. 2 shows the center conductor 31, the outer conductor 29, and the cylindrical insulator 33. A mixed gas of a rare gas and a raw material gas (a gas mainly containing a rare gas) passes through the gap 32 and is converted into plasma in the gap 32. Then, a beam-shaped plasma is ejected to the outside of the apparatus, and a film is formed by the activated source gas.
【００９３】図４に示す構成においては、高分子基板材
料３の幅が２０ｍｍであるので、図５に示すように図１
に示すプラズマ発生装置（図５では５２で示される）を
４つ互い違いに配置し、均一な成膜が行なわれる構成と
してある。この４つのプラズマ発生装置５２は、図４の
４１で示される部分に配置され、電源１２から１３．５
６ＭＨｚの高周波が個々５００Ｗ供給される。プラズマ
は５１で示される領領域で発生し、その領域において成
膜が行なわれる。本実施例においては、希ガスとしてヘ
リウム、原料ガスとしてメタンを用いることにより、炭
素を主成分とする被膜を成膜することができる。In the structure shown in FIG. 4, since the width of the polymer substrate material 3 is 20 mm, as shown in FIG.
The four plasma generators (shown by 52 in FIG. 5) shown in FIG. 5 are staggered to form a uniform film. The four plasma generators 52 are arranged in a portion indicated by 41 in FIG.
A high frequency of 6 MHz is supplied at 500 W each. Plasma is generated in the region indicated by 51, and film formation is performed in that region. In this embodiment, by using helium as the rare gas and methane as the raw material gas, it is possible to form a film containing carbon as the main component.
【００９４】成膜条件を以下に示す。 投入電力 ５００Ｗ（１基あたり） 圧力 １００Ｔｏｒｒ ガス ヘリウム：メタン＝１００ｓｃｃｍ：１０ｓ
ｃｃｍ（１基あたり）The film forming conditions are shown below. Input power 500W (per unit) Pressure 100Torr Gas Helium: Methane = 100sccm: 10s
ccm (per unit)
【００９５】また生成されるプラズマは低温グロー放電
であり、その温度は１００℃以下である。従って、気体
が高分子基板材料であっても何ら問題はなく、良好な成
膜を行なうことができる。The generated plasma is a low temperature glow discharge, and its temperature is 100 ° C. or lower. Therefore, even if the gas is a polymer substrate material, there is no problem and good film formation can be performed.
【００９６】なお図４の４２で示されているバイアス電
源４２を用いて直流、または交流（高周波）のバイアス
電圧を被形成面に対し加えてもよい。さらに被形成面に
対して磁場を加え、ビーム状のプラズマが効果的に被形
成面に噴射されるようにしてもよい。A bias power supply 42 shown in FIG. 4 may be used to apply a DC or AC (high frequency) bias voltage to the surface to be formed. Further, a magnetic field may be applied to the formation surface so that the beam-shaped plasma is effectively ejected to the formation surface.
【００９７】図５に示されるようなプラズマ発生装置の
配置方法は、必要とされる成膜速度や被形成面の大きさ
によって自由に設定することができる。例えば、図５に
示すような構成をさらにもう一組設ければ、成膜速度を
２倍にすることができる。The method of arranging the plasma generator as shown in FIG. 5 can be freely set according to the required film forming speed and the size of the surface to be formed. For example, if another set of the structures shown in FIG. 5 is provided, the film formation rate can be doubled.
【００９８】この炭素を主成分とする被膜の成膜は、前
述の２つの工程と連動した通過速度で行なわれ、約２０
０Åの膜厚の炭素を主成分とする被膜が成膜されること
となる。成膜が終了した高分子基板材料３は、フリーロ
ーラガイド４を介して巻取りロール１４に回収される。The film containing carbon as a main component is formed at a passage speed in conjunction with the above-mentioned two steps, and the film formation is carried out at a rate of about 20.
A film containing carbon as a main component and having a film thickness of 0Å is formed. The polymer substrate material 3 for which film formation has been completed is collected by the winding roll 14 via the free roller guide 4.
【００９９】本発明を実施するにあたり、磁性層の形成
前の処理としては、必要に応じイオン及び電子等の照
射、あるいは加熱等公知の技術を用いて行うことができ
る。また基板として、例えば、本実施例ではポリイミド
フィルムを用いたが、金属樹脂，プラスチック等をロー
ル状あるいは板状にして用いてもよい。In carrying out the present invention, the treatment before the formation of the magnetic layer may be carried out by using a known technique such as irradiation with ions and electrons or heating, if necessary. As the substrate, for example, a polyimide film is used in this embodiment, but a metal resin, plastic, or the like may be used in a roll shape or a plate shape.
【０１００】本実施例において作製した磁気記録媒体を
８ｍｍ幅のテープ状にカットし、市販の８ｍｍビデオデ
ッキを用い、再生出力及び耐久性の評価を行ったところ
炭素を主成分とする被膜の膜厚が２００Å以上のもので
は、走行安定性，スチル耐久性の優れたドロップアップ
の少ない安定な再生出力が得られた。The magnetic recording medium produced in this example was cut into a tape having a width of 8 mm, and the reproduction output and durability were evaluated using a commercially available 8 mm video deck. When the thickness is 200 Å or more, stable playback output with excellent running stability and still durability and less drop-up was obtained.
【０１０１】また、正規の再生動作の他に特殊な再生動
作の連続，断続試験においても優れた耐久性を示すこと
が確認できた。Further, it was confirmed that excellent durability was exhibited in continuous and intermittent tests of special reproducing operation in addition to regular reproducing operation.
【０１０２】〔実施例２〕本実施例は、実施例１に示し
た構成において、同軸状の放電電極部分において反応生
成物が付着しない構成とした例である。本実施例が実施
例１に示す構成と異なるのは、図３に示すように、中心
導体（中心電極３１）を中空とし、その中空部分３０に
原料ガスを流す構成とした点である。なお図３は図１の
Ａ−Ａ’で切った断面の概略図である。[Embodiment 2] This embodiment is an example in which the reaction product does not adhere to the coaxial discharge electrode portion in the construction shown in Embodiment 1. The present embodiment is different from the configuration shown in the first embodiment in that the central conductor (center electrode 31) is hollow and the source gas is allowed to flow through the hollow portion 30, as shown in FIG. Note that FIG. 3 is a schematic view of a cross section cut along AA ′ in FIG.
【０１０３】このような構成を採用した場合、隙間３２
に希ガス（例えばヘリウム）を流し、中空部分３０に原
料ガス（例えばメタン）を流すこととなる。中空部分３
０では放電が起こらないからここでは原料ガスは全く活
性化されず、装置外部に排出される。一方、隙間３２を
流れる希ガスは、中心導体３１と外側導体２９との間で
行なわれる高周波放電によってプラズマ化される。そし
て装置を出た所で活性化されていない原料ガスがプラズ
マ化された希ガスによって同軸状に包み込まれ、希ガス
のプラズマエネルギーによって活性化あるいはプラズマ
化されることとなる。When such a structure is adopted, the gap 32
A rare gas (for example, helium) is flown into the hollow part 30, and a raw material gas (for example, methane) is flowed through the hollow portion 30. Hollow part 3
At 0, no discharge occurs so that the raw material gas is not activated here and is discharged to the outside of the device. On the other hand, the rare gas flowing through the gap 32 is turned into plasma by the high frequency discharge performed between the central conductor 31 and the outer conductor 29. Then, the raw material gas which has not been activated at the place where it exits the apparatus is wrapped coaxially with the rare gas that has been made into plasma, and is activated or made into plasma by the plasma energy of the rare gas.
【０１０４】原料ガスは装置の外部で活性化されるの
で、装置内に反応生成物が付着し、フレークが発生する
可能性を根本的に排除することができる。また装置の外
部において原料ガスがプラズマ化された希ガスによって
包み込まれることになるので、その収集効率を極めて高
くすることができる。Since the raw material gas is activated outside the apparatus, the possibility that reaction products adhere to the inside of the apparatus and flake is generated can be basically eliminated. Further, since the raw material gas is surrounded by the rare gas that is turned into plasma outside the device, the collection efficiency can be extremely increased.
【０１０５】〔実施例３〕本実施例は、図４の４１で示
される部分に配置されるプラズマ発生装置をシート状
（板状）のプラズマ発生装置とした例である。このシー
ト状プラズマ発生装置の構成を図６に示す。[Embodiment 3] This embodiment is an example in which the plasma generator arranged at the portion indicated by 41 in FIG. 4 is a sheet-shaped (plate-shaped) plasma generator. The configuration of this sheet-shaped plasma generator is shown in FIG.
【０１０６】図６に示す装置は、平行平板型の電極を有
し、この平行平板電極で生成されたプラズマを板状のプ
ラズマとして装置外部に引出し、このシート状のプラズ
マを用いるものである。The apparatus shown in FIG. 6 has parallel plate type electrodes, and the plasma generated by the parallel plate electrodes is drawn out of the apparatus as a plate-shaped plasma and this sheet-shaped plasma is used.
【０１０７】図６において、平行平板電極部分は、電極
板６１、絶縁体板６３、外側匡体６２より構成される。
絶縁体板６３は外側匡体６２に密接して設けられてい
る。本実施例では電極板６１はステンレス、絶縁体板６
３は石英ガラス、外側匡体６２はステンレスを用いてあ
る。電極板６１は３つのテフロンシールド６２０、６２
１、６２２にて他と絶縁され、ＭＨＶ同軸接栓６１１に
接続されている。そして電極板６１にはＭＨＶ同軸接栓
６１１につながれた同軸ケーブル（図示せず）を介して
交流電源（13.56NHz）６４（図４の４２に対応）より交
流電界が印加される。電極板６１と絶縁体板６３の間に
供給される希ガスは、ガス導入口６１２より供給され、
テフロン製絶縁体６１３に彫り込んだガス溝を通って供
給される。テフロン製絶縁体６１３は不要な場所での放
電を防止する役割もある。外側匡体６２と電極板ホルダ
ー６１６は天板６１７において螺子固定される。電極板
ホルダー６１６と天板６１７はステンレスで作製され、
外側匡体６２と共に接地電位に保たれる。対向する絶縁
体板の幅すなわち放電部幅（図６でいうと電極の奥行き
方向の長さ）は２５ｍｍ、絶縁体厚さは１．０ｍｍであ
る。また電極間隔は５ｍｍ、電極長（図６でいうと縦方
向の長さ）は３０ｍｍである。従って、概略５ｍｍ×２
５ｍｍのシート型プラズマが生成されることとなる。In FIG. 6, the parallel plate electrode portion is composed of an electrode plate 61, an insulator plate 63, and an outer casing 62.
The insulator plate 63 is provided in close contact with the outer casing 62. In this embodiment, the electrode plate 61 is made of stainless steel, and the insulator plate 6 is used.
3 is quartz glass, and the outer casing 62 is stainless steel. The electrode plate 61 has three Teflon shields 620, 62.
It is insulated from the others by 1, 622 and is connected to the MHV coaxial connector 611. An AC electric field (13.56NHz) 64 (corresponding to 42 in FIG. 4) is applied to the electrode plate 61 via a coaxial cable (not shown) connected to the MHV coaxial connector 611. The rare gas supplied between the electrode plate 61 and the insulator plate 63 is supplied from the gas inlet 612,
It is supplied through a gas groove engraved in a Teflon insulator 613. The Teflon insulator 613 also has a role of preventing discharge in an unnecessary place. The outer casing 62 and the electrode plate holder 616 are fixed by screws on a top plate 617. The electrode plate holder 616 and the top plate 617 are made of stainless steel,
It is kept at the ground potential together with the outer casing 62. The width of the facing insulator plate, that is, the width of the discharge portion (the length in the depth direction of the electrode in FIG. 6) is 25 mm, and the insulator thickness is 1.0 mm. The electrode interval is 5 mm, and the electrode length (the length in the vertical direction in FIG. 6) is 30 mm. Therefore, approximately 5 mm x 2
A sheet-type plasma of 5 mm will be generated.
【０１０８】上記の装置にヘリウムを１００ｓｃｃｍを
供給し、１００Ｔｏｒｒの圧力において周波数13.56MHz
の高周波電力を５００Ｗ加えたところ、該放電部幅全域
において安定な放電が得られ、シート状（板状）プラズ
マを装置外部に放出させることができた。またこの状態
を10分間以上に渡って保持しても、過熱など装置上の障
害はなんら発生しなかった。100 sccm of helium was supplied to the above apparatus, and the frequency was 13.56 MHz at a pressure of 100 Torr.
When a high-frequency power of 500 W was applied, a stable discharge was obtained over the entire width of the discharge part, and sheet-shaped (plate-shaped) plasma could be emitted to the outside of the device. Even if this state was maintained for 10 minutes or longer, no trouble such as overheating occurred on the device.
【０１０９】放電によって形成されたプラズマの温度を
プラズマを熱電対に吹きつけることによって、測定した
ところ、室温〜７０℃程度の温度を示した。このことよ
り、低温のグロー放電が行われていることが確認され
る。The temperature of the plasma formed by the discharge was measured by spraying the plasma on a thermocouple, and the temperature was about room temperature to 70 ° C. From this, it is confirmed that low-temperature glow discharge is being performed.
【０１１０】図４に示す構成に利用する場合は、添加ガ
スとしてメタンやエチレン等の原料ガスを流せばよい。
また成膜速度を高める場合や、成膜面積を大きくする場
合は、複数の装置を図５に示すように配置すればよい。When the structure shown in FIG. 4 is used, a raw material gas such as methane or ethylene may be supplied as an additional gas.
Further, in order to increase the film formation rate or increase the film formation area, a plurality of devices may be arranged as shown in FIG.
【０１１１】〔実施例４〕本実施例は、図４の４１で示
される部分を図８で示される構成とした例である。図８
において、８１はフィルム状の基体である。このような
フィルム状基体としては、磁気記憶媒体のテープを挙げ
ることができる。８２は、カソード電極であり、高周波
電源８７にマッチングボックス８６を介して接続されて
いる。８５はアノード電極を構成する円筒形状電極であ
り、接地されている。このアノード電極８５とカソード
電極８２との間におけるプラズマ反応空間８９において
高周波放電が行われる。またアノード電極８２は回転
し、フィルム状基体８１がスムーズに移動するように構
成されている。８３は絶縁体である。８４は、ガス導入
管であり、原料ガスや希釈ガス、さらには添加ガスは、
このガス導入管８４を通ってプラズマ放電空間８９に導
かれる。これらのガスは、ガス導入管８４からアノード
電極８２に設けられた細孔８８に導かれ、プラズマ反応
空間に噴出する。[Embodiment 4] The present embodiment is an example in which the portion indicated by 41 in FIG. 4 is configured as shown in FIG. FIG.
In the above, 81 is a film-shaped substrate. An example of such a film-like substrate is a tape of a magnetic storage medium. Reference numeral 82 denotes a cathode electrode, which is connected to the high frequency power supply 87 via a matching box 86. Reference numeral 85 is a cylindrical electrode that constitutes an anode electrode and is grounded. A high frequency discharge is generated in the plasma reaction space 89 between the anode electrode 85 and the cathode electrode 82. Further, the anode electrode 82 rotates so that the film-shaped substrate 81 moves smoothly. 83 is an insulator. Reference numeral 84 is a gas introduction pipe, and the raw material gas, the dilution gas, and the additional gas are
The gas is introduced into the plasma discharge space 89 through the gas introduction pipe 84. These gases are guided from the gas introduction pipe 84 to the pores 88 provided in the anode electrode 82 and are ejected into the plasma reaction space.
【０１１２】カソード電極８２の幅（放電に有効な幅）
は、２０ｍｍであり、その長さは３０ｃｍである。また
円筒状のアノード電極８５は、直径が２０ｍｍであり、
その長さが３０ｃｍである。またカソード電極８２とア
ノード電極８５との間隔は５ｍｍである。この一対の電
極の間隔は１０ｍｍ以下であることが好ましい。Width of cathode electrode 82 (width effective for discharge)
Is 20 mm and its length is 30 cm. The cylindrical anode electrode 85 has a diameter of 20 mm,
Its length is 30 cm. The distance between the cathode electrode 82 and the anode electrode 85 is 5 mm. The distance between the pair of electrodes is preferably 10 mm or less.
【０１１３】以下にフィルム状の基体８１として、金属
磁性体が蒸着された幅１０インチの有機樹脂フィルムを
用い、その表面に硬質炭素被膜を３００Åの厚さに成膜
する例を示す。ここでは、フィルム状の基体を１２ｍ／
ｍｉｎ（２０ｃｍ／ｓｅｃ）で移動させるとする。この
場合幅２０ｍｍの放電空間８９をフィルム状の基体が0.
1 秒で移動することになる。従って、３００Åの厚さに
成膜を行うには、成膜速度として、３０００Å／ｓｅｃ
が必要とされる。An example in which an organic resin film having a width of 10 inches on which a metal magnetic material is vapor-deposited is used as the film-shaped substrate 81 and a hard carbon film is formed on its surface to a thickness of 300Å will be described below. Here, the film-shaped substrate is 12 m /
It is assumed that the robot is moved at a min (20 cm / sec). In this case, the discharge space 89 having a width of 20 mm is covered by the film-shaped substrate.
It will move in 1 second. Therefore, in order to form a film with a thickness of 300Å, the film formation rate is 3000Å / sec.
Is required.
【０１１４】以下において、図８に示す構成を用いて、
３０００Å／ｓｅｃの成膜速度を得るための条件を示
す。 反応圧力 ６０Ｔｏｒｒ 投入電力 ３００Ｗ（５Ｗ／ｃｍ2 ）（１３．５６
ＭＨｚ） 原料ガス Ｃ2 Ｈ4 ：Ｈ2 ：Ａｒ＝１：１：２（計
１０００ｓｃｃｍ） 添加ガス Ｃ2 Ｆ6 （Ｃ2 Ｈ4 に対して１０％添
加）In the following, using the configuration shown in FIG.
The conditions for obtaining a film forming rate of 3000Å / sec are shown below. Reaction pressure 60 Torr Input power 300 W (5 W / cm 2 ) (13.56
MHz) Raw material gas C 2 H 4 : H 2 : Ar = 1: 1: 2 (total 1000 sccm) Additive gas C 2 F 6 (10% addition to C 2 H 4 )
【０１１５】上記成膜条件とすることによって、３００
０Å／ｓｅｃの成膜速度を得ることができる。そして、
フィルム状の基体８１の表面に３００Åの厚さに硬質炭
素被膜を成膜することができる。By setting the above-mentioned film forming conditions, 300
A film forming rate of 0Å / sec can be obtained. And
It is possible to form a hard carbon coating on the surface of the film-shaped substrate 81 to a thickness of 300 Å.
【０１１６】添加ガスとして、Ｃ2 Ｆ6 を用いたのは以
下の理由による。一般に上記のように高い成膜速度で成
膜を行うと、カソード電極に多量の反応生成物が付着す
る。この反応生成物はフレークとなり、成膜の障害とな
る。従って、カソード電極に反応生成物が付着しない工
夫が必要とされる。The reason why C 2 F 6 is used as the additive gas is as follows. Generally, when a film is formed at a high film forming rate as described above, a large amount of reaction products adhere to the cathode electrode. This reaction product becomes flakes and becomes an obstacle to film formation. Therefore, it is necessary to devise a method in which reaction products do not adhere to the cathode electrode.
【０１１７】一方、図８に示すような構成とした場合、
自己バイアスの作用によって、カソード電極８２がマイ
ナス電位にバイアスされ、プラズマ放電によって生じた
プラスイオンがカソード電極８２側に引き寄せられる。
その結果、カソード電極８２側がスパッタされることに
なる。On the other hand, in the case of the configuration shown in FIG.
The cathode electrode 82 is biased to a negative potential by the action of self-bias, and positive ions generated by plasma discharge are attracted to the cathode electrode 82 side.
As a result, the cathode electrode 82 side is sputtered.
【０１１８】そこで、本実施例のように添加ガスとして
Ｃ2 Ｆ6 を用いると、カソード電極８２側がスパッタさ
れ、エッチングされることになる。従って、カソード電
極８２に付着する反応生成物は付着と同時にエッチング
されることになる。こうして、カソード電極に反応生成
物が付着することなく、硬質炭素被膜の成膜を行うこと
ができる。Therefore, when C 2 F 6 is used as the additive gas as in this embodiment, the cathode electrode 82 side is sputtered and etched. Therefore, the reaction product attached to the cathode electrode 82 is etched at the same time as the attachment. In this way, the hard carbon film can be formed without the reaction products adhering to the cathode electrode.
【０１１９】ここで、Ｃ2 Ｆ6 を用いるのは、Ｃ2 Ｆ6
には、Ｆによるエッチング作用とＣによる硬質炭素膜の
成膜作用とがあるからである。ここで、ＣＦ4 を添加ガ
スとして用いることもできる。しかし、ＣＦ4 は硬質炭
素膜に対する成膜作用がないため、硬質炭素膜の成膜に
寄与するＣ2 Ｆ6 を用いることが好ましい。Here, the reason why C 2 F 6 is used is that C 2 F 6 is used.
Has an etching action by F and a hard carbon film forming action by C. Here, CF 4 can also be used as an additive gas. However, since CF 4 does not have a film forming action on the hard carbon film, it is preferable to use C 2 F 6 which contributes to the film formation of the hard carbon film.
【０１２０】以上説明したように、カソード電極８２を
ハロゲン系ガスによってエッチングしつつ、アノード電
極８５側の基体上に成膜を行うことによって、カソード
電極８２に反応生成物を付着させることなしに、フィル
ム状の基体８１の表面上に成膜を行うことができる。As described above, while the cathode electrode 82 is etched by the halogen-based gas, a film is formed on the substrate on the side of the anode electrode 85, so that the reaction product is not attached to the cathode electrode 82. A film can be formed on the surface of the film-shaped substrate 81.
【０１２１】〔実施例５〕図１０に示すのは、基体１１
３表面に硬質炭素被膜を形成するプラズマＣＶＤ装置で
ある。図１０に示す装置は、基体１１３を超音波振動さ
せながら成膜を行うことが特徴である。以下、図１０に
示すプラズマＣＶＤ装置について説明する。また、基体
１１３としては、光磁気ディスク等の磁気記録媒体を用
いる。[Embodiment 5] FIG. 10 shows a substrate 11
3 is a plasma CVD apparatus for forming a hard carbon film on the surface. The apparatus shown in FIG. 10 is characterized by performing film formation while ultrasonically vibrating the substrate 113. Hereinafter, the plasma CVD apparatus shown in FIG. 10 will be described. A magnetic recording medium such as a magneto-optical disk is used as the base 113.
【０１２２】図１０に示すプラズマＣＶＤ装置は、反応
性気体を活性化（プラズマ化）させるための一対の電極
１１２と１１４を真空容器１１１内に有している。電極
１１４は接地されており、電極１１２は高周波電源１１
５に接続されている。ここでは高周波電源１１５とし
て、１３．５６ＭＨｚの高周波を発生するものを用い
る。また、図には示さないが、ガス導入系や排気系、さ
らにはマッチング装置等が配置される。また必要に応じ
て、ヒータや赤外光ランプによる加熱手段が設けられ
る。The plasma CVD apparatus shown in FIG. 10 has a pair of electrodes 112 and 114 for activating (plasmaizing) a reactive gas in a vacuum container 111. The electrode 114 is grounded and the electrode 112 is the high frequency power supply 11
Connected to 5. Here, as the high frequency power supply 115, one that generates a high frequency of 13.56 MHz is used. Although not shown in the figure, a gas introduction system, an exhaust system, a matching device, and the like are arranged. In addition, a heating means such as a heater or an infrared lamp is provided as needed.
【０１２３】電極１１２上には、一対の電極１２２と１
２３とに挟まれた圧電素子１２１が設けられ、その上に
基体１１３が配置される。圧電素子１２１へは、電源１
２５より高周波が加えられ、所定の周波数で圧電素子１
２１は振動する。この周波数は任意であるが、例えば１
ＫＨｚ〜１００ＭＨｚまでの周波数を利用することがで
きる。A pair of electrodes 122 and 1 is formed on the electrode 112.
The piezoelectric element 121 sandwiched between the two is provided, and the base 113 is arranged thereon. Power supply 1 to the piezoelectric element 121
A high frequency is applied to the piezoelectric element 1 at a predetermined frequency.
21 vibrates. This frequency is arbitrary, for example, 1
Frequencies from KHz to 100 MHz can be used.
【０１２４】また、電極１２３と電極１１２とは絶縁す
る必要がある。さらに、必要に応じて基体１１３は電極
１２２にろう材や接着材、さらには突起や鍵型の係止部
材（基体を固定する部材）により機械的に固定される。Further, it is necessary to insulate the electrodes 123 and 112 from each other. Further, the base body 113 is mechanically fixed to the electrode 122 by a brazing material, an adhesive material, or a protrusion or a key-shaped locking member (member for fixing the base body), if necessary.
【０１２５】圧電素子１２１としては、水晶、ロッシュ
ル塩、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸
ジルコン酸鉛（ＰＺＰ）、その他有機圧電物質、圧電セ
ラミックス等を用いることができる。As the piezoelectric element 121, quartz, Roche's salt, lithium niobate, barium titanate, lead zirconate titanate (PZP), other organic piezoelectric substances, piezoelectric ceramics, etc. can be used.
【０１２６】図１２に圧電素子１２１の部分を拡大した
概略図を示す。図１２に示されているのは、圧電素子１
２１と該圧電素子に電圧を加えるための一対の電極１２
２と１２３、さらに硬質炭素被膜が成膜される基体１１
３、それに圧電素子に電圧を加えるための高周波電源１
２５である。また基体１１３は、圧電素子１２１が超音
波振動するに従って振動する。FIG. 12 shows an enlarged schematic view of the portion of the piezoelectric element 121. FIG. 12 shows the piezoelectric element 1.
21 and a pair of electrodes 12 for applying a voltage to the piezoelectric element
2 and 123, and a substrate 11 on which a hard carbon film is formed
3. High frequency power supply 1 for applying voltage to the piezoelectric element
25. The base 113 vibrates as the piezoelectric element 121 vibrates ultrasonically.
【０１２７】圧電素子１２１は、そのカット方向によっ
て、振動方向や振動数を選択することができる。振動方
向は、圧電素子１２１の厚さ方向、面方向を選択するこ
とができ、その振動のモードもすべり振動、あるいはた
わみ振動とすることができる。振動出力の制御は、圧電
素子１２１に加わる電圧をモニターすることによって行
うことができる。The vibration direction and frequency of the piezoelectric element 121 can be selected depending on its cutting direction. As the vibration direction, the thickness direction or the surface direction of the piezoelectric element 121 can be selected, and the mode of the vibration can be sliding vibration or flexural vibration. The vibration output can be controlled by monitoring the voltage applied to the piezoelectric element 121.
【０１２８】また、図１０に示すプラズマＣＶＤ装置に
おいて、一対の電極１１２と１１４との間隔はできうる
限り狭くすることが好ましい。これは実験的に見出され
た事実である。具体的には、１０ｍｍ以下の間隔である
と、速い成膜速度と良質な膜質が得られる。しかし、図
１０に示したような構成を採用した場合、この電極間隔
は、圧電素子１２１の厚さや基体１１３の厚さによって
制限されるので、その値を２０ｍｍ以下とすることが好
ましい。Also, in the plasma CVD apparatus shown in FIG. 10, it is preferable that the distance between the pair of electrodes 112 and 114 is as narrow as possible. This is a fact found experimentally. Specifically, when the distance is 10 mm or less, a high film formation rate and a good film quality can be obtained. However, when the configuration shown in FIG. 10 is adopted, this electrode interval is limited by the thickness of the piezoelectric element 121 and the thickness of the base body 113, so the value is preferably 20 mm or less.
【０１２９】以下に基体１１３上に硬質炭素被膜を成膜
する条件を示す。ここでは、基体１１３として光磁気デ
ィスクの代わりに有機樹脂板を用いた。 原料ガス エチレンガス＋水素ガス 動作圧力 ８０Ｐａ 高周波電力 １．５ＫＷ 基体温度 非加熱The conditions for forming a hard carbon film on the base 113 are shown below. Here, an organic resin plate is used as the base 113 instead of the magneto-optical disk. Raw material gas Ethylene gas + hydrogen gas Operating pressure 80Pa High frequency power 1.5KW Substrate temperature Unheated
【０１３０】上記条件で基体１１３上に成膜された硬質
炭素被膜は膜厚が２００Åであり、剥離が少なく、緻密
な膜質であった。また、硬質炭素被膜中におけるピンホ
ールの数も平均して１０個／ｍｍ2 以下であった。The hard carbon film formed on the base body 113 under the above conditions had a film thickness of 200Å, had less peeling, and had a dense film quality. The average number of pinholes in the hard carbon coating was 10 / mm 2 or less.
【０１３１】〔実施例６〕本実施例は、実施例５とは異
なる手段で、基体１１３に超音波振動を与える構成に関
する。図１３に本実施例のプラズマＣＶＤ装置の概略を
示す。図１３において特徴とするのは、電極１１２を超
音波振動子１４１によって振動させる構成である。この
ような構成とすることによって、基体１１３を超音波振
動させることができる。また、図１３に示すような構成
を採ることで、一対の電極１１２と１１４との間隔を１
０ｍｍ以下とすることができ、高速成膜を実現すること
ができる。[Embodiment 6] This embodiment relates to a structure for applying ultrasonic vibration to the base 113 by means different from that of the fifth embodiment. FIG. 13 shows an outline of the plasma CVD apparatus of this embodiment. 13 is characterized in that the electrode 112 is vibrated by the ultrasonic transducer 141. With such a configuration, the base 113 can be ultrasonically vibrated. Further, by adopting the configuration shown in FIG. 13, the distance between the pair of electrodes 112 and 114 is set to 1
It can be set to 0 mm or less, and high-speed film formation can be realized.
【０１３２】〔実施例７〕本実施例は、磁気テープ等の
テープ状の材料に硬質炭素被膜を被覆する例である。図
１４に本実施例で用いられるプラズマＣＶＤ装置の概要
を示す。図１４に示プラズマＣＶＤ装置は、真空容器内
にロール状の電極１５５とこのロール状の電極１５５と
対をなす電極１５６と、超音波振動子を兼ねたガイドロ
ーラー１５３、１５４と、巻き送り用のドラム１５１ま
たは１５２、巻き取り用のドラム１５２または１５１が
備えられている。また図示はしていないが、反応性ガス
やドーピングガス、さらには希釈ガス等のガス導入系
と、ガス排気系が設けられている。[Embodiment 7] This embodiment is an example in which a tape-shaped material such as a magnetic tape is coated with a hard carbon coating. FIG. 14 shows an outline of the plasma CVD apparatus used in this embodiment. The plasma CVD apparatus shown in FIG. 14 includes a roll-shaped electrode 155, an electrode 156 that makes a pair with the roll-shaped electrode 155, guide rollers 153 and 154 that also function as ultrasonic vibrators, and a winding-up electrode in a vacuum container. The drum 151 or 152, and the winding drum 152 or 151 are provided. Although not shown, a gas introduction system for a reactive gas, a doping gas, a diluent gas, etc., and a gas exhaust system are provided.
【０１３３】ここでは、テープ状の基体として、ポリイ
ミドフィルムの帯状基体（磁気テープの基体材料）を用
いている。図１４に示すように、帯状のフィルム基体１
５７は、一方のドラム１５１または１５２から他方のド
ラム１５２または１５１へと巻き取られ移動する。ドラ
ム状の電極１５５は１３．５６ＭＨｚの高周波電源１１
５に接続されており、接地電極である電極１５６との間
で放電が行われる。この際、ドラム状の電極１５５も基
体１５７の移動に従って回転する。そしてこの時、フィ
ルム状の基体１５７の表面に硬質炭素皮膜が成膜され
る。Here, as the tape-shaped substrate, a polyimide film strip-shaped substrate (magnetic tape substrate material) is used. As shown in FIG. 14, a strip-shaped film substrate 1
57 is wound and moved from one drum 151 or 152 to the other drum 152 or 151. The drum-shaped electrode 155 is a 13.56 MHz high frequency power source 11
5 and is discharged to the electrode 156 which is a ground electrode. At this time, the drum-shaped electrode 155 also rotates as the substrate 157 moves. At this time, a hard carbon film is formed on the surface of the film-shaped substrate 157.
【０１３４】即ち、各ドラムとローラーが回転すること
によって、一方のドラムから他方のドラムにフィルム状
の基体が移動し、その際にフィルム状の基体表面に硬質
炭素皮膜が形成される。That is, as each drum and roller rotate, the film-like substrate moves from one drum to the other drum, and at that time, a hard carbon film is formed on the surface of the film-like substrate.
【０１３５】以下に実際の成膜条件の一例を示す。 基体 ：幅１８０ｍｍのポリイミドフィルム 投入電力：１．５ＫＷ 成膜圧力：１００Ｐａ 基板間隔：１０ｍｍ 成膜ガス：Ｃ2 Ｈ6 ２００ｓｃｃｍ Ｈ2 ５０ｓｃｃｍ 基体の移動速度は、５０ｍ／ｍｉｎとした。また成膜さ
れた硬質炭素皮膜の膜厚は２００Åである。An example of actual film forming conditions is shown below. Substrate: 180 mm wide polyimide film Input power: 1.5 KW Film forming pressure: 100 Pa Substrate interval: 10 mm Film forming gas: C 2 H 6 200 sccm H 2 50 sccm The substrate moving speed was 50 m / min. The film thickness of the formed hard carbon film is 200Å.
【０１３６】成膜された硬質炭素皮膜の膜質をラマンス
ペクトルにより測定したところ、ダイヤモンド状の炭素
膜としての特徴を示し、良質な硬質炭素皮膜であること
が確認された。またピンホールの数も３０個／ｍｍ2 以
下であり、耐薬品性や水分に対するブロッキング作用も
良好であった。When the film quality of the formed hard carbon film was measured by Raman spectrum, it was confirmed that it was a good quality hard carbon film, showing the characteristics as a diamond-like carbon film. Also, the number of pinholes was 30 / mm 2 or less, and the chemical resistance and the blocking action against moisture were good.
【０１３７】図１４に示す構成においては、フィルム状
の基体１５７にガイドローラー１５３、１５４より超音
波振動を与える構成であるが、このようにすると、一対
のガイドローラ１５３、１５４より面振動として、フィ
ルム状の基体１５７に超音波振動を与えることができ
る。In the structure shown in FIG. 14, ultrasonic vibration is applied to the film-shaped substrate 157 from the guide rollers 153 and 154. With this arrangement, surface vibration is generated from the pair of guide rollers 153 and 154. Ultrasonic vibration can be applied to the film-shaped substrate 157.
【０１３８】特に、ガイドローラ１５３、１５４による
超音波振動を基体１５７に与えることによって、反応空
間（放電が行われる電極１５５と１５６の間の空間）以
外の場所において、テープ状に細長いフィルム状の基体
１５７が絡むことを防ぐことができる。さらには基体１
５７の表面に付着したパーティクルを除去することがで
き、生産性の向上を得ることができる。In particular, by applying ultrasonic vibrations to the base 157 by the guide rollers 153 and 154, a tape-like elongated film-like film is formed in a place other than the reaction space (the space between the electrodes 155 and 156 where the discharge is performed). It is possible to prevent the base 157 from being entangled. Furthermore, the base 1
The particles adhering to the surface of 57 can be removed, and the productivity can be improved.
【０１３９】また、成膜が終了した基体１５７は、ドラ
ム１５１または１５２に巻き取られる。The substrate 157 on which the film has been formed is wound on the drum 151 or 152.
【０１４０】フィルム状の基体１５７への超音波の与え
方は、ガイドローラー１５３、１５４によるものでな
く、別に超音波振動子をフィルム状の基体１５７に接触
させて、超音波振動を与える方法でもよい。また、フィ
ルム状の基体１５７と接触しているドラム状の電極１５
５を超音波振動させるのでもよい。The method of applying ultrasonic waves to the film-shaped substrate 157 does not depend on the guide rollers 153 and 154, but may be a method in which an ultrasonic vibrator is separately brought into contact with the film-shaped substrate 157 to apply ultrasonic vibrations. Good. In addition, the drum-shaped electrode 15 in contact with the film-shaped substrate 157
5 may be ultrasonically vibrated.
【０１４１】〔実施例８〕本実施例は、図１４に示す装
置において、ドラム状の電極１５５を振動させる構成に
ついてである。ドラム状の電極１５５を超音波振動させ
るには、超音波振動子を電極１５５に密着して配置すれ
ばよい。[Embodiment 8] This embodiment relates to a configuration in which the drum-shaped electrode 155 is vibrated in the device shown in FIG. In order to ultrasonically vibrate the drum-shaped electrode 155, an ultrasonic vibrator may be placed in close contact with the electrode 155.
【０１４２】電極１５５の振動の状態としては、図１４
５の矢印で示されるように、電極間方向、即ち基体１５
７に垂直な方向（図面でいうと上下方向）に振動を与え
る方法と、電極間方向とは垂直な方向、即ち基体１５７
に平行な方向（図面でいうと左右方向）に振動を与える
方法とがある。The state of vibration of the electrode 155 is shown in FIG.
The direction between the electrodes, that is, the substrate 15
7. A method of applying vibration in a direction perpendicular to 7 (vertical direction in the drawing) and a direction perpendicular to the inter-electrode direction, that is, the base 157
There is a method of applying a vibration in a direction parallel to (a horizontal direction in the drawing).
【０１４３】図１４において、電極１５５を上下に超音
波振動させた場合、丁度交流バイアスを加えた状態を実
現できる。周知のように、図１４のような構成を採用し
た場合、接地された電極１５６側に対して、高周波電源
に接続された電極１５５側は負に帯電し、丁度負のバイ
アス（自己バイアスという）が印加された状態となる。
この状態において、電極１５５が上下に振動すると、電
極１５５方向に加速されるイオンにとっては、基体１５
７がある周期（電極１５５に加えられる超音波振動の周
波数によって決まる）で加速して近づいて来たり、遠ざ
かっていく状態が実現される。即ち、交流バイアスが電
極１５５に印加された状態が実現される。In FIG. 14, when the electrode 155 is ultrasonically vibrated up and down, a state in which an AC bias is just applied can be realized. As is well known, when the configuration as shown in FIG. 14 is adopted, the electrode 155 side connected to the high frequency power source is negatively charged with respect to the grounded electrode 156 side, and just a negative bias (called self-bias). Is applied.
In this state, when the electrode 155 vibrates up and down, the base 15
7 is accelerated at a certain cycle (determined by the frequency of the ultrasonic vibration applied to the electrode 155) to come closer to or move away from the vehicle. That is, the state in which the AC bias is applied to the electrode 155 is realized.
【０１４４】上記の作用は、ガイドローラー１５３、１
５４に超音波振動を与えた場合でも得ることができる
が、電極１５５に超音波振動を与えた場合の方が顕著で
ある。また図５に示すような状態で、フレキシブルな基
体（例えば磁気テープ等の基体）に超音波振動を加えた
場合によりその効果を顕著に得ることができる。The above operation is performed by the guide rollers 153, 1
Although it can be obtained even when ultrasonic vibration is applied to 54, it is more remarkable when ultrasonic vibration is applied to the electrode 155. Further, when ultrasonic vibration is applied to a flexible substrate (for example, a substrate such as a magnetic tape) in the state as shown in FIG. 5, the effect can be remarkably obtained.
【０１４５】〔実施例９〕本実施例は、図１０または図
１４に示す装置を用いて、磁気記録媒体である光磁気デ
ィスクの表面保護膜を形成する例を示す。光磁気ディス
クあるいは光ディスクメモリは、ＣＤ（コンパクトディ
スク）に代表されるように、記録媒体として広く知られ
ている。これらは、有機樹脂や工業用プラスチックー材
料でディスクを構成しており、生産性の高さ、取扱の良
さ、といった特徴を有する。[Embodiment 9] This embodiment shows an example in which the apparatus shown in FIG. 10 or 14 is used to form a surface protective film of a magneto-optical disk which is a magnetic recording medium. The magneto-optical disk or the optical disk memory is widely known as a recording medium as represented by a CD (compact disk). These discs are made of an organic resin or an industrial plastic material and are characterized by high productivity and good handling.
【０１４６】しかしながら、その表面層を保護する保護
膜は必要となる。この保護膜は、可視光領域の光（一般
に７００〜８００ｎｍの半導体レーザー光が利用され
る）を透過させる必要があり、かつ高い硬度と密着性が
要求される。However, a protective film for protecting the surface layer is necessary. This protective film needs to transmit light in the visible light region (generally, semiconductor laser light of 700 to 800 nm is used), and is required to have high hardness and adhesion.
【０１４７】このような要求を満たす保護膜として、図
１０や図１４に示す装置で成膜される硬質炭素被膜を利
用することが考えられる。成膜方法としては、基体１１
３として光ディスクを用いればよい。硬質炭素被膜は加
熱を行わずに成膜が行えるので、熱に弱い材料を用いた
光ディスクの表面保護膜として最適である。As a protective film satisfying such requirements, it is conceivable to use a hard carbon film formed by the apparatus shown in FIGS. As a film forming method, the base 11
An optical disk may be used as 3. Since the hard carbon film can be formed without heating, it is most suitable as a surface protective film for an optical disc using a material weak against heat.
【０１４８】以上の実施例においては、放電を起こすた
めの高周波として、１３．５６ＭＨｚの周波数を用いる
例を示したが、これはこの周波数に限定されるものでは
ない。また、パルス放電を利用してもよい。さらに高周
波放電に加えて、ＤＣまたはＡＣのバイアスを印加する
のでもよい。In the above embodiments, the example in which the frequency of 13.56 MHz is used as the high frequency for causing the discharge has been shown, but this is not limited to this frequency. Alternatively, pulse discharge may be used. Further, in addition to the high frequency discharge, a DC or AC bias may be applied.
【０１４９】また、硬質炭素被膜のための原料ガスとし
ては、メタン等の炭化水素ガスやアルコール等を利用す
ることができる。さらに、成膜の際には、水素や他の添
加ガスやドーピングガスを導入することもできる。Further, as a raw material gas for the hard carbon coating, a hydrocarbon gas such as methane, alcohol or the like can be used. Furthermore, hydrogen or other additive gas or doping gas can be introduced during the film formation.
【０１５０】〔実施例１０〕本実施例の概略を図８に示
す。図８に示す装置は、テープやフィルム状の基体の表
面に被膜を形成するための装置である。本実施例では特
に磁気テープの表面に表面保護膜として炭素被膜を形成
する構成について説明する。図８に示す構成において、
８１がフィルム状の基体であり、ここではポリイミド等
の樹脂材料の表面に磁性材料が蒸着法等により成膜され
たものである。８２はカソード電極であり、高周波電源
８７にマッチングボックス８６を介して接続されてい
る。８５は、アノード電極を構成するキャンロールであ
り、基体８１を移送するために成膜中は回転する。ま
た、この電極８５は圧電素子によって超音波振動するよ
うに構成されている。即ち、成膜の最中において、基体
８１は円筒状の電極８５によって超音波振動が与えら
れ、超音波振動することになる。[Embodiment 10] The outline of the present embodiment is shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 8 is an apparatus for forming a film on the surface of a tape or film-shaped substrate. In this embodiment, a structure in which a carbon coating is formed as a surface protective film on the surface of the magnetic tape will be described. In the configuration shown in FIG.
Reference numeral 81 denotes a film-shaped substrate, in which a magnetic material is formed on the surface of a resin material such as polyimide by a vapor deposition method or the like. Reference numeral 82 denotes a cathode electrode, which is connected to a high frequency power source 87 via a matching box 86. Reference numeral 85 denotes a can roll that constitutes an anode electrode, and rotates during film formation in order to transfer the substrate 81. The electrode 85 is configured to vibrate ultrasonically by a piezoelectric element. That is, during the film formation, the substrate 81 is ultrasonically vibrated by the cylindrical electrode 85 and vibrates ultrasonically.
【０１５１】成膜においては、アノード電極８５とカソ
ード電極８２との間のプラズマ反応空間８９において高
周波放電が行われる。８３は絶縁体であり、８４はガス
導入管である。ガス導入管からは、原料ガスであるメタ
ンと水素等の希釈ガスがプラズマ反応空間８９に導入さ
れる。ガスは、アノード電極８２に設けられた細孔８８
から反応空間８９に噴出する。In film formation, high frequency discharge is performed in the plasma reaction space 89 between the anode electrode 85 and the cathode electrode 82. Reference numeral 83 is an insulator, and 84 is a gas introduction pipe. From the gas introduction pipe, methane as a raw material gas and a diluent gas such as hydrogen are introduced into the plasma reaction space 89. The gas is the pores 88 provided in the anode electrode 82.
Is spouted into the reaction space 89 from.
【０１５２】カソード電極の幅は例えば２０ｍｍとす
る。またその長さは例えば３０ｃｍとする。また、円筒
状のアノード電極８０１の直径は例えば２０ｍｍとす
る。またその長さは例えば３０ｃｍとする。このような
場合、基体８１として幅３０ｃｍ以内のものを用いるこ
とができる。上記に示す寸法の電極を用いた場合の成膜
条件例を以下に示す。 反応圧力 ６０Ｔｏｒｒ 投入電力 ３００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ） 原料ガス Ｃ2 Ｈ4 ：Ｈ2 ：Ａｒ＝１：１：２
（計１０００ｓｃｃｍ） 添加ガス Ｃ2 Ｆ6 （Ｃ2 Ｈ4 に対して１０％添
加） 超音波周波数 ３０ＫＨｚ（電極８０１に与えられる
超音波振動） 電極８５を介して基体８１に超音波振動を与えることに
よって、基体８１の被形成面に反応生成物のフレークが
付着したりすることがなく、緻密なピンホールの無い炭
素被膜を形成することができる。The width of the cathode electrode is, eg, 20 mm. The length is, for example, 30 cm. The diameter of the cylindrical anode electrode 801 is, eg, 20 mm. The length is, for example, 30 cm. In such a case, the substrate 81 having a width of 30 cm or less can be used. An example of film forming conditions when using the electrodes having the above dimensions is shown below. Reaction pressure 60 Torr Input power 300 W (13.56 MHz) Source gas C 2 H 4 : H 2 : Ar = 1: 1: 2
(Total 1000 sccm) Additive gas C 2 F 6 (10% addition to C 2 H 4 ) Ultrasonic frequency 30 KHz (Ultrasonic vibration applied to electrode 801) Ultrasonic vibration is applied to the substrate 81 via the electrode 85 As a result, flakes of the reaction product do not adhere to the formation surface of the substrate 81, and a dense carbon film without pinholes can be formed.
【０１５３】[0153]
【発明の効果】本発明により、導電性である金属磁性層
を有する磁気記録媒体表面に安定に高い信頼性で硬質炭
素膜を生産できる装置を提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a device capable of stably and reliably producing a hard carbon film on the surface of a magnetic recording medium having a conductive metal magnetic layer.
【０１５４】また、従来では十分に硬度の高い炭素膜が
接地電極側で形成することができなかったが、本発明に
より、接地電極であるアノードに接触させた状態でも十
分な耐摩耗性、潤滑性を有する炭素膜が形成できる装置
を提供することができる。Further, in the past, a carbon film having a sufficiently high hardness could not be formed on the side of the ground electrode, but according to the present invention, sufficient wear resistance and lubrication are obtained even when the carbon film is in contact with the anode which is the ground electrode. It is possible to provide a device capable of forming a carbon film having properties.
【０１５５】さらに、本発明により磁性層作製プロセス
と同時に、保護膜である硬質炭素膜を形成できる程度
の、高速成膜が可能な装置を提供することができる。Further, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus capable of high-speed film formation to the extent that a hard carbon film as a protective film can be formed at the same time as the magnetic layer manufacturing process.
【０１５６】また、本発明により、高速成膜を達成する
ことによる新たな問題である、電極の汚れに起因するフ
レークの発生を抑制できる装置を提供することができ
る。これにより、カソード側の膜生成が抑制でき、フレ
ークの発生を抑制できる。さらに、装置のメンテナンス
期間が延ばせるので、スループットが向上し、コスト削
減に大きく寄与できる。Further, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus capable of suppressing the generation of flakes due to electrode contamination, which is a new problem caused by achieving high-speed film formation. Thereby, the film formation on the cathode side can be suppressed, and the generation of flakes can be suppressed. Furthermore, since the maintenance period of the device can be extended, the throughput is improved, which can greatly contribute to cost reduction.
【０１５７】また、本発明の製造装置で作製された磁気
記録媒体は、磁性層と炭素を主成分とする被膜との界面
特性，密着性が改善され、高品質なもとすることができ
る。更に大気にさらすことを避けるだけでは、磁性層表
面に生成される低級酸化物は本質的に除去できないが、
本発明によるプラズマ活性化処理が効果的である。Further, the magnetic recording medium manufactured by the manufacturing apparatus of the present invention is improved in the interface characteristics and adhesion between the magnetic layer and the coating film containing carbon as the main component, and can be of high quality. Further, the lower oxides formed on the surface of the magnetic layer cannot be essentially removed only by avoiding exposure to the atmosphere.
The plasma activation treatment according to the present invention is effective.
【０１５８】また、炭素を主成分とする被膜の表面特性
すなわち、耐摩耗性、高平滑性，硬度等が著しく向上
し、産業的にも十分価値のある磁気記録媒体の製造を可
能とし、従来問題とされていた連続形成上の律則点も回
避することができる。Further, the surface characteristics of the coating film containing carbon as the main component, that is, the wear resistance, the high smoothness, the hardness, etc. are remarkably improved, and it is possible to manufacture a magnetic recording medium of industrially sufficient value. The problematic point of continuity formation can be avoided.
【０１５９】基体に超音波振動を与えながら硬質炭素被
膜を形成することで、緻密で良好な膜質を得ることがで
きる。特にピンホールの数が３０個／ｍｍ2 以下である
という極めて緻密な炭素被膜を得ることができ、保護膜
として極めて有用である。By forming the hard carbon film while applying ultrasonic vibration to the substrate, it is possible to obtain a dense and good film quality. In particular, it is possible to obtain an extremely dense carbon coating having a pinhole number of 30 / mm 2 or less, which is extremely useful as a protective film.
【図１】プラズマ発生装置の概略の断面を示す。FIG. 1 shows a schematic cross section of a plasma generator.
【図２】図１のＡ−Ａ’で切った断面を示す。FIG. 2 shows a cross section taken along the line A-A ′ in FIG.
【図３】図１のＡ−Ａ’で切った断面を示す。FIG. 3 shows a cross section taken along the line A-A ′ in FIG.
【図４】実施例の成膜装置の概要を示す。FIG. 4 shows an outline of a film forming apparatus of an example.
【図５】プラズマ発生装置の配置の状態を示す。FIG. 5 shows an arrangement state of a plasma generator.
【図６】プラズマ発生装置の概略の断面図を示す。FIG. 6 shows a schematic sectional view of a plasma generator.
【図７】圧力と電子温度（Ｔｅ）、及び圧力とプラズマ
を維持するに必要な最低の電圧（Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ
Ｖｏｌｔａｇｅ）との関係を示す。FIG. 7: Pressure and electron temperature (Te), and the minimum voltage required to maintain pressure and plasma (Sustaining)
(Voltage) is shown.
【図８】プラズマ発生装置の概略の断面を示す。FIG. 8 shows a schematic cross section of a plasma generator.
【図９】圧力と電子温度（Ｔｅ）、及び圧力と電子密度
（Ｎｅ）との関係を示す。FIG. 9 shows the relationship between pressure and electron temperature (Te), and pressure and electron density (Ne).
【図１０】実施例の構成を示す。FIG. 10 shows a configuration of an example.
【図１１】従来例の構成を示す。FIG. 11 shows a configuration of a conventional example.
【図１２】実施例の構成を示す。FIG. 12 shows a configuration of an example.
【図１３】実施例の構成を示す。FIG. 13 shows a configuration of an example.
【図１４】実施例の構成を示す。FIG. 14 shows a configuration of an example.
１・・・真空容器 ２・・・供給ロール ３・・・高分子基板材料 ４・・・フリーローラガイド ５・・・遮へい板 ６・・・蒸発源 ７・・・円筒状キャン ８・・・中間ロール ９・・・真空容器（２） １０・・接地電極 １１・・高周波給電電極 １２・・高周波電源系 １３・・真空容器 １４・・巻取りロール １５・・直流電源 １６・・プラズマ領域 １７・・シートビーム型プラズマ領域 １８・・原料ガス供給系 １９・・排気系 ２０・・バッファー室 ２１・・ＭＨＶ接栓 ３１・・中心導体 ３３・・円筒状絶縁体 ２９・・外側導体 ３０・・ガス導入口 ２２・・テフロン製絶縁体 ２７・・テフロン製絶縁体 ２３・・筐体 ２８・・筐体 ２５・・治具 ２６・・治具 ５２・・プラズマ発生装置 ４２・・バイアス電源 ６１・・電極板 ６３・・絶縁体板 ６２・・外側筐体 ８１・・フィルム状の基体 ８２・・カソード電極 ８３・・絶縁体 ８４・・ガス導入管 ８５・・アノード電極 ８６・・マッチングボックス ８７・・高周波電源 ８８・・細孔 ８９・・プラズマ放電空間 ６２０・テフロンシールド ６２１・テフロンシールド ６２２・テフロンシールド ６１１・ＭＨＶ接栓 ６１２・ガス導入口 ６１６・ホルダー ６１７・天板 ６１３・テフロン製絶縁体 １１１・・・・真空容器 １１２・・・・電極 １１３・・・・基体 １１４・・・・電極 １１５・・・・高周波電源 １２１・・・・圧電素子 １２２・・・・電極 １２３・・・・電極 １２５・・・・高周波電源 １４１・・・・超音波振動子 １５１・・・・送り出しドラム／巻き取りドラム １５２・・・・巻き取りドラム／送り出しドラム １５３・・・・ガイドローラー １５４・・・・ガイドローラー １５５・・・・ドラム状電極 １５６・・・・接地電極 １５７・・・・フィルム状の基体。 1 ... Vacuum container 2 ... Supply roll 3 ... Polymer substrate material 4 ... Free roller guide 5 ... Shield plate 6 ... Evaporation source 7 ... Cylindrical can 8 ... Intermediate roll 9 ・ ・ ・ Vacuum container (2) 10 ・ ・ Grounding electrode 11 ・ ・ High-frequency power supply electrode 12 ・ ・ High-frequency power supply system 13 ・ ・ Vacuum container 14 ・ ・ Winding roll 15 ・ ・ DC power supply 16 ・ ・ Plasma region 17・ ・ Sheet beam type plasma area 18 ・ ・ Source gas supply system 19 ・ ・ Exhaust system 20 ・ ・ Buffer chamber 21 ・ ・ MHV plug 31 ・ ・ Center conductor 33 ・ ・ Cylindrical insulator 29 ・ ・ Outer conductor 30 ・ ・Gas inlet 22 ·· Teflon insulator 27 ·· Teflon insulator 23 ·· Case 28 ·· Case 25 ·· Jig 26 ·· Jig 52 ·· Plasma generator 42 ·· Bias power supply 61 ·・ Electrode plate 63 ... Edge plate 62 ... Outer casing 81 ... Film substrate 82 ... Cathode electrode 83 ... Insulator 84 ... Gas introduction tube 85 ... Anode electrode 86 ... Matching box 87 ... High frequency power supply 88 ... Pore 89 .. Plasma discharge space 620. Teflon shield 621. Teflon shield 622. Teflon shield 611. MHV plug 612. Gas inlet 616. Holder 617. Top plate 613. Teflon insulator 111 ..... Vacuum container 112 ... Electrode 113 ... Base 114 ... Electrode 115 ... High-frequency power source 121 ... Piezoelectric element 122 ... Electrode 123 ... Electrode 125 ... High frequency Power supply 141 ・ ・ ・ ・ Ultrasonic transducer 151 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Sending drum / Winding drum 152 ・ ・ ・ ・ Winding drum / Sending Drum 153 ... guide roller 154 ... guide roller 155 .... drum shaped electrode 156 ... ground electrode 157 .... film-shaped base.
Claims (24)
と、接地された第２の電極を対向して配置し、高周波電
界の印加により、該第１および第２の電極間でプラズマ
を生成し、該プラズマ中に導入した原料ガスを活性化せ
しめて被膜を形成する被膜形成装置において、前記第１
の電極と第２の電極の間隔は６ｍｍ以下であり、かつ、
前記電極間の圧力は１５Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの
間であることを特徴とする被膜形成装置。1. A first electrode, to which electromagnetic energy is applied, and a second electrode, which is grounded, are arranged so as to face each other, and a plasma is generated between the first and second electrodes by applying a high-frequency electric field. In the film forming apparatus for activating the source gas introduced into the plasma to form a film,
And the distance between the second electrode and the second electrode is 6 mm or less, and
The film forming apparatus, wherein the pressure between the electrodes is between 15 Torr and 100 Torr.
形状の第２の電極を有し、該第２の電極の一部に、被膜
が形成されるべき基体であるフィルムが巻き付けられ、
前記円筒形状の第２の電極が回転することにより、前記
フィルムが前記第１および第２の電極の間を通過する機
構を有し、前記第一の電極に電磁エネルギーを印加して
前記第一及び第二の電極間の空間をプラズマ化せしめ
て、該プラズマ中に導入した原料ガスを活性化せしめて
被膜を形成する被膜形成装置において、前記第１の電極
の周端部が絶縁体で覆われ、前記第１の電極および第２
の電極と絶縁体により実質的に閉空間が構成され、該閉
空間には前記第１の電極に設けられた細孔を介してガス
が供給され、前記閉空間内にプラズマが閉じ込められて
外部に漏れにくくなっている構造を有し、かつ、前記第
１の電極と第２の電極の間隔は６ｍｍ以下であり、か
つ、前記閉空間内の圧力は１５Ｔｏｒｒから１００Ｔｏ
ｒｒの間であることを特徴とする被膜形成装置。2. A grounded cylindrical second electrode facing the first electrode, and a film, which is a substrate on which a coating is to be formed, is wrapped around a part of the second electrode. The
When the cylindrical second electrode rotates, the film has a mechanism of passing between the first and second electrodes, and applying electromagnetic energy to the first electrode to apply the first energy to the first electrode. And a space between the second electrodes is made into plasma, and the raw material gas introduced into the plasma is activated to form a film. In the film forming apparatus, the peripheral end of the first electrode is covered with an insulator. , The first electrode and the second
The electrode and the insulator substantially form a closed space, gas is supplied to the closed space through the pores provided in the first electrode, and plasma is confined in the closed space and externally closed. Has a structure in which leakage is unlikely to occur, the distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, and the pressure in the closed space is 15 Torr to 100 Tor.
A film forming apparatus characterized in that it is between rr.
形状の第２の電極を有し、該第２の電極の一部に、被膜
が形成されるべき基体であるフィルムが巻き付けられ、
前記円筒形状の第２の電極が回転することにより、前記
フィルムが前記第１および第２の電極の間を通過する機
構を有し、前記第１の電極に高周波の電界を印加して前
記第１及び第２の電極間の空間をプラズマ化せしめて、
該プラズマ中に導入した原料ガスを活性化せしめて被膜
を形成する被膜形成装置において、前記第１の電極が前
記第２の電極に対して形成する電界強度が前記第１の電
極の表面において最も強く、前記第２の電極の表面にお
いて最も弱くなるように、電極を構成するとともに、前
記第１の電極と第２の電極の最短間隔は６ｍｍ以下であ
り、かつ、前記第１の電極と第２の電極の間の圧力は１
５Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの間であることを特徴と
する被膜形成装置。3. A grounded cylindrical second electrode facing the first electrode, and a film, which is a substrate on which a coating is to be formed, is wrapped around a part of the second electrode which is grounded. The
By rotating the cylindrical second electrode, the film has a mechanism for passing between the first and second electrodes, and applying a high-frequency electric field to the first electrode to apply the high-frequency electric field to the first electrode. The space between the first and second electrodes is made into plasma,
In the film forming apparatus which activates the raw material gas introduced into the plasma to form a film, the electric field strength formed by the first electrode with respect to the second electrode is the highest on the surface of the first electrode. The electrode is configured to be strong and weakest on the surface of the second electrode, and the shortest distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, and the first electrode and the second electrode are The pressure between the two electrodes is 1
A film forming apparatus, which is between 5 Torr and 100 Torr.
と、接地された第２の電極を対向して配置し、電磁エネ
ルギーの印加により、該第１および第２の電極間でプラ
ズマを生成し、該プラズマ中に導入した原料ガスを活性
化せしめて被膜を形成する被膜形成装置であって、接地
された円筒形状金属表面に、前記第１および第２の電極
間で発生したプラズマが吹きつけられるように、該円筒
形状金属を配置し、該円筒形状金属の一部に、被膜が形
成されるべき基体であるフィルムが巻き付けられ、前記
円筒形状金属が回転することにより、前記フィルムが吹
きつけられたプラズマ領域を通過する機構を有してなる
被膜形成装置において、前記第１の電極と第２の電極の
間隔は６ｍｍ以下であり、かつ、前記１の電極と第２の
電極の間の圧力は１５Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの間
であることを特徴とする被膜形成装置。4. A first electrode to which electromagnetic energy is applied and a grounded second electrode are arranged to face each other, and by applying electromagnetic energy, plasma is generated between the first and second electrodes. In the film forming apparatus, the source gas introduced into the plasma is activated to form a film, and the plasma generated between the first and second electrodes is blown onto the grounded cylindrical metal surface. The cylindrical metal is arranged so that it can be attached, a film that is a substrate on which a coating is to be formed is wound around a part of the cylindrical metal, and the film is blown by rotating the cylindrical metal. In a film forming apparatus having a mechanism for passing through an attached plasma region, a distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, and a distance between the first electrode and the second electrode is Pressure is 1 A film forming apparatus, which is between 5 Torr and 100 Torr.
ラズマ空間内に供給されるガスは炭化水素、ハロゲン化
炭素およびハロゲン化炭化水素からなる群より選ばれた
ガスと水素の混合ガス、もしくは、該混合ガスと希ガス
の混合ガスであることを特徴とする各請求項に記載の被
膜形成装置。5. The gas supplied into the plasma space according to claim 1, wherein the gas is a mixed gas of hydrogen and a gas selected from the group consisting of hydrocarbon, carbon halide and halogenated hydrocarbon, or The film forming apparatus according to each claim, wherein the film forming apparatus is a mixed gas of the mixed gas and a rare gas.
体であるフィルムは導電性のフィルムであることを特徴
とする被膜形成装置。6. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the film that is the base is a conductive film.
と、接地された第２の電極を対向して配置し、電磁エネ
ルギーの印加により、該第１および第２の電極間でプラ
ズマを生成し、該プラズマ中に導入した原料ガスを活性
化せしめて、前記第１の電極に対向し前記第２の電極に
接して配置したフィルム上に被膜を形成する被膜形成方
法において、 前記第１の電極と第２の電極の間隔は６ｍｍ以下であ
り、かつ、前記電極間の圧力は１５Ｔｏｒｒから１００
Ｔｏｒｒの間としたことを特徴とする被膜形成方法。7. A first electrode to which electromagnetic energy is applied and a grounded second electrode are arranged to face each other, and by applying electromagnetic energy, plasma is generated between the first and second electrodes. Then, the raw material gas introduced into the plasma is activated, and a coating film is formed on a film that is arranged in contact with the first electrode and in contact with the second electrode. The distance between the electrode and the second electrode is 6 mm or less, and the pressure between the electrodes is 15 Torr to 100.
A method of forming a coating film, characterized in that it is between Torr.
形状の第２の電極を有し、該第２の電極の一部に、被膜
が形成されるべき基体であるフィルムが巻き付けられ、
前記円筒形状の第２の電極が回転することにより、前記
フィルムが前記第１および第２の電極の間を通過する
し、前記第一の電極に電磁エネルギーを印加して前記第
一及び第二の電極間の空間をプラズマ化せしめて、該プ
ラズマ中に導入した原料ガスを活性化せしめて被膜を形
成する被膜形成方法において、前記第１の電極の周端部
が絶縁体で覆うことにより、前記第１の電極および第２
の電極と絶縁体により実質的に閉空間が構成し、該閉空
間には前記第１の電極に設けられた細孔を介してガスが
供給し、前記閉空間内にプラズマを閉じ込めて外部に漏
れにくくし、かつ、前記第１の電極と第２の電極の間隔
は６ｍｍ以下であり、かつ、前記閉空間内の圧力は１５
Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの間としたことを特徴とす
る被膜形成方法。8. A cylindrical second electrode, which is grounded, facing the first electrode, and a film, which is a substrate on which a film is to be formed, is wrapped around a part of the second electrode. The
When the cylindrical second electrode rotates, the film passes between the first and second electrodes, and electromagnetic energy is applied to the first electrode to apply the first and second electrodes. In the film forming method of forming a film by activating the space between the electrodes into a plasma and activating the raw material gas introduced into the plasma, by covering the peripheral end portion of the first electrode with an insulator, The first electrode and the second
The electrode and the insulator substantially form a closed space, and gas is supplied to the closed space through the pores provided in the first electrode to confine the plasma in the closed space to the outside. Leakage is prevented, the distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, and the pressure in the closed space is 15 mm.
A method for forming a film, characterized in that the pressure is set between Torr and 100 Torr.
形状の第２の電極を有し、該第２の電極の一部に、被膜
が形成されるべき基体であるフィルムが巻き付けられ、
前記円筒形状の第２の電極が回転することにより、前記
フィルムが前記第１および第２の電極の間を通過する機
構を有し、前記第１の電極に電磁エネルギーを印加して
前記第１及び第２の電極間の空間をプラズマ化せしめ
て、該プラズマ中に導入した原料ガスを活性化せしめて
被膜を形成する被膜形成方法において、前記第１の電極
が前記第２の電極に対して形成する電界強度が前記第１
の電極の表面において最も強く、前記第２の電極の表面
において最も弱くなるように、電極を構成し、かつ、前
記第１の電極と第２の電極の最短間隔は６ｍｍ以下であ
り、かつ、前記第１の電極と第２の電極の間の圧力は１
５Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの間としたことを特徴と
する被膜形成方法。9. A grounded cylindrical second electrode facing the first electrode, and a film, which is a substrate on which a film is to be formed, is wrapped around a part of the second electrode which is grounded. The
When the cylindrical second electrode rotates, the film has a mechanism of passing between the first and second electrodes, and applying electromagnetic energy to the first electrode to apply the first energy to the first electrode. And a method for forming a coating by activating plasma of a space between the second electrode and activating a raw material gas introduced into the plasma, wherein the first electrode is formed with respect to the second electrode. The electric field strength to be formed is the first
The electrode is configured to be strongest on the surface of the electrode and weakest on the surface of the second electrode, and the shortest distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, and The pressure between the first and second electrodes is 1
A method for forming a film, characterized in that the thickness is between 5 Torr and 100 Torr.
極と、接地された第２の電極を対向して配置し、電磁エ
ネルギーの印加により、該第１および第２の電極間でプ
ラズマを生成し、該プラズマ中に導入した原料ガスを活
性化せしめて被膜を形成する被膜形成方法であって、接
地された円筒形状金属表面に、前記第１および第２の電
極間で発生したプラズマが吹きつけられるように、該円
筒形状金属を配置し、該円筒形状金属の一部に、被膜が
形成されるべき基体である導電性を有したフィルムが巻
き付けられ、前記円筒形状金属が回転することにより、
前記導電性を有したフィルムが、吹きつけられたプラズ
マ領域を通過させる被膜形成方法において、前記第１の
電極と第２の電極の間隔は６ｍｍ以下であり、かつ、前
記１の電極と第２の電極の間の圧力は１５Ｔｏｒｒから
１００Ｔｏｒｒの間としたことを特徴とする被膜形成方
法。10. A first electrode to which electromagnetic energy is applied and a grounded second electrode are arranged to face each other, and by applying electromagnetic energy, plasma is generated between the first and second electrodes. Then, the raw material gas introduced into the plasma is activated to form a coating film. The plasma generated between the first and second electrodes is blown onto the grounded cylindrical metal surface. By arranging the cylindrical metal so that it can be attached, a conductive film that is a substrate on which a coating is to be formed is wound around a part of the cylindrical metal, and the cylindrical metal is rotated. ,
In the method for forming a coating film in which the conductive film passes through a sprayed plasma region, a distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, and the first electrode and the second electrode are The pressure between the electrodes is set to 15 Torr to 100 Torr.
方法であって、該フィルムが、互いに対向する第１及び
第２の電極間の該第２の電極上をそれに接して通過し、
前記第１の電極に印加した電磁エネルギーにより前記電
極間の原料ガスをプラズマ化せしめて被膜を形成する被
膜形成方法において、前記第１の電極と第２の電極の間
隔は６ｍｍ以下であり、かつ、前記１の電極と第２の電
極の間の圧力は１５Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの間と
したことを特徴とする被膜形成方法。11. A method of forming a coating on a film, wherein the film passes over the second electrode between first and second electrodes facing each other in contact therewith,
In a film forming method for forming a film by converting a source gas between the electrodes into plasma by electromagnetic energy applied to the first electrode, a distance between the first electrode and the second electrode is 6 mm or less, and The pressure between the first electrode and the second electrode is between 15 Torr and 100 Torr.
該接地電極に対向する給電電極に電磁エネルギーを印加
して前記対向する接地および給電電極間のガスをプラズ
マ化せしめて前記フィルム上に被膜を形成する被膜形成
方法において、前記ガスとして炭化水素、ハロゲン化炭
素およびハロゲン化炭化水素からなる群より選ばれたガ
スと水素の混合ガス、もしくは、該混合ガスと希ガスの
混合ガスを用いることを特徴とする被膜形成方法。12. The film is placed in contact with the ground electrode,
In the coating film forming method of applying electromagnetic energy to a power feeding electrode facing the ground electrode to turn the gas between the facing grounding and power feeding electrodes into plasma to form a coating film on the film, hydrocarbon and halogen are used as the gas. A method for forming a film, which comprises using a mixed gas of hydrogen and a gas selected from the group consisting of carbon dioxide and halogenated hydrocarbons, or a mixed gas of the mixed gas and a rare gas.
ハロゲン化炭素およびハロゲン化炭化水素からなる群よ
り選ばれたガスと水素の混合ガス、もしくは、該混合ガ
スと希ガスの混合ガスを用いることにより、前記給電電
極にエッチング作用を持たせつつ接地電極上に設置した
フィルム上に被膜を形成することを特徴とする被膜形成
方法。13. The hydrocarbon according to claim 12,
By using a mixed gas of hydrogen and a gas selected from the group consisting of halogenated carbon and halogenated hydrocarbons, or a mixed gas of the mixed gas and a rare gas, the ground electrode while having an etching action on the power feeding electrode. A method for forming a film, which comprises forming a film on a film placed on the film.
記被膜は炭素を主成分とする被膜であることを特徴とす
る被膜形成方法。14. The method for forming a coating film according to claim 7, wherein the coating film is a coating film containing carbon as a main component.
記フィルムは導電性を有するフィルムであることを特徴
とする被膜形成方法。15. The method for forming a coating film according to claim 7, wherein the film is a conductive film.
る方法であって、 磁気記録媒体は電磁エネルギーを供給する電源に接続さ
れた電極側に配置され、 前記磁気記録媒体には超音波振動が加えられ、 前記高周波電源に接続された電極と接地された電極との
間で放電を行い、前記磁気記録媒体表面に炭素被膜を形
成することを特徴とする被膜形成方法。16. A method for forming a carbon coating on the surface of a magnetic recording medium, wherein the magnetic recording medium is disposed on the side of an electrode connected to a power source for supplying electromagnetic energy, and the magnetic recording medium is exposed to ultrasonic vibrations. In addition, a discharge is generated between an electrode connected to the high frequency power supply and a grounded electrode to form a carbon coating on the surface of the magnetic recording medium.
ホールは３０個／ｍｍ2 以下であることを特徴とする被
膜形成方法。17. The method of claim 16, the film forming method, wherein a pin hole carbon film is 30 / mm 2 or less.
ルム状の材料を用いることを特徴とする被膜形成方法。18. The method for forming a coating film according to claim 16, wherein a film-shaped material is used as the substrate.
体は、電磁エネルギーを供給する電源に接続された電極
と接地された電極との間を通過し、その際に前記フィル
ム状の基体の表面に硬質炭素膜が形成されることを特徴
とする被膜形成方法。19. The film-shaped substrate according to claim 16, passing between an electrode connected to a power source for supplying electromagnetic energy and an electrode grounded, and at that time, the film-shaped substrate is formed on the surface of the film-shaped substrate. A method for forming a coating film, wherein a hard carbon film is formed.
皮膜を形成することを特徴とする被膜形成方法。20. A method for forming a film, which comprises forming a carbon film on a substrate to which ultrasonic vibration is applied.
下であることを特徴とする被膜形成方法。21. A method of forming a coating film, wherein the number of pinholes is 30 / mm 2 or less.
Ｓｉ、Ｂ、Ｎ、Ｐ、Ｆから選ばれた少なくとも一種類の
元素が２０原子％以下添加されていることを特徴とする
被膜形成方法。22. The carbon film according to claim 21, wherein:
At least one element selected from Si, B, N, P, and F is added in an amount of 20 atomic% or less.
対の電極間に放電を起こすとともに、基体を電極間方向
に振動させることによって、基体表面に炭素被膜を形成
することを特徴とする被膜形成方法。23. A carbon film is formed on the surface of the substrate by disposing a substrate between the pair of electrodes, causing a discharge between the pair of electrodes, and vibrating the substrate in the direction between the electrodes. Film forming method.
させながら、前記テープ状の基体表面に硬質炭素被膜を
形成する方法であって、一対の電極間以外の場所で前記
基体に超音波振動を与えることによって、前記基体表面
に付着したパーチクルを除去することを特徴とする被膜
形成方法。24. A method of forming a hard carbon coating on the surface of a tape-shaped substrate while running a tape-shaped substrate between a pair of electrodes, wherein ultrasonic waves are applied to the substrate at a position other than between the pair of electrodes. A method for forming a film, characterized in that the particles adhering to the surface of the substrate are removed by applying vibration.
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