JPS63317677A

JPS63317677A - 基板を有機層でコーテイングする方法

Info

Publication number: JPS63317677A
Application number: JP63143845A
Authority: JP
Inventors: ペーター・フーベルト; バルバラ・クツセル; ペーター・ヴイルツ
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1988-12-26
Also published as: US4921724A; EP0294572A1; DE3719616A1

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ガス状炭化水素化合物を含有し、その中で磁
石を有する陰極系により炭化水素が分解可能である被後
室中に基板を装入する（この際、基板の範囲内に生じる
プラズマは陰極系への高周波電圧の印加により励起可能
で６Ｄ、基板は陰極の直前に保持されている）ことによ
り、基板に有機層を被覆する方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

薄い基板例えばデータ又は音声記録媒体上に、イオン化
されたガス雰囲気を用いてもしくはプラズマ′支持ＣＶ
Ｄにより薄い層を施与することは公知であシ、この際、
このプラズマの励起のために、高周波が使用され、磁石
系を使用して陰極の前で化学反応が集中される。磁気デ
ータ記録媒体の貯蔵密度は、磁化可能層の層厚及びこの
層からの磁気ヘッドの間隔に依シ決まるから、非常に薄
い層及び特に小さいヘッド間隔が望まれている。しかし
ながら、これによっても、例えは振動又はダスト粒子に
基づくヘッドと層との間の接触によっても層の損傷の危
険が高まることが経験的に明らかである。他方、例えば
始動−停止−操作（５ｔａｒｔ　−５ｔｏｐ　−Ｂｅｔ
ｒｉｅｂ　）の際の磁気ヘッドの損耗もできるだけ僅か
に保持すべきである。公知のコーティング法では、非常
に均質の構造の単一層の製造が可能であるだけであるの
で、データ記録媒体の製造業者は、層品質に関して妥協
しなければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、一方で非常に薄くかつ磁気ヘッドを痛めず、
他方で損傷に対して比較的敏感でない層を製造するため
に好適である方法及び装置を提供することを課題として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、これは、コーティング室内の圧力及び
発電機から陰極への電気工ネル−ｒ−の供給を、層形成
の間に変動する層品質を得るように限定して変動させる
方法により達成され、この際、コーティング室の圧力を
高めるか又は、エネルヤー供給を低めることにより、層
の硬さ、摩擦係数及び屈折率が所定の勾配（Ｇｒａｄｉ
ｅｌｌｔ　）を保持する。

この方法の実施のために好適な装置においては、ガスボ
ンベからコーティング室に到るガス通路内に、かつ真空
ポンプをコーティング室と連結しているポンプ吸引路内
に、遮断装置（Ａｐｓｐｅｒｒｏｒｇａｎｅ　）が挿入
されていて、これにより、コーティング室内の圧力及び
ガスの流量が調節可能である。

このために、ガス通路及びポンプ吸引路内に挿入された
遮断装置は、電気モーターで、水力学的又は気力学的に
タイムスイッチと関連して調節可能であるのが有利であ
る。

陰極のリード線に接続されている発電機は、その電力に
関して、電気的、水力学的又は気力学的に作動する調整
装置を介して、タイムスイッチ又は制御装置と関連して
調節可能であるのが有利である。

硬さ勾配を有し、差当シ硬い保護層上に軟かい表面層を
有する１層を得るために、タイムスイッチ及び／又は制
御装置は、コーティング室と連結していて、コーティン
グ室内の圧力に相応する制御信号を生じ、タイムスイッ
チ及び制御装置に与える真空度計と協同作用する。

有利に、このタイムスイッチ及び／又は制御装置は流量
計と協同作用し、この流量計は、ガスボンベと遮断装置
との間のガス供給路内に挿入されていて、コーティング
室へのガス流に相応する信号を生じ、タイムスイッチ又
は制御装置に与える。

有利な１実施形では、陰極の前で磁界を形成する磁石が
その保持具と共に陰極支持台に可動に配置されていて、
特別なモーターで回転可能であり、これにより、特に一
様な層厚が得られる。

本発明は、種々の実施可能性を許容し、その１つを、添
付図面につき詳説する：即ち、第１図は、ガス状炭化水累化合物の分解によりデ
ータ記録媒体（Ｄａｔｅｎｔｒｉｇｅｒ　）を有機保珈
層でコーティングする装置を示す図であシ、第２図は、
第１図の装置の陰極配置を拡大して詳述しておシ、ここ
で、作動時に生じるプラズマ及び磁石により得られる磁
界線が黒領域又は矢印で示されている。第６図〜第６図
は、この方法で得られる層の物理的データを示す曲線図
である。

この装置は、実質的に、その中に配置された陰極２を有
するコーティング室１、陰極２の上方に配置された基板
３、陰極２に属する磁石４、電源５、ガスボンベ７．８
への接続部６、磁気作動遮断装置１１を有する、ガス供
給路２０内に挿入された流量計１０、接続部１２を介し
てコーティング室１に接続している真空度計１３及びコ
ーティング室１と接続部１４を介して連結している、タ
ーボ真空ポンプ１６及びこの後に接続されたロータリー
ピストン真空ポンプ（Ｗｆｆｉｌｚｋｏｌｂｅｎｖａｋ
ｕｕｍｐｕｍｐｅ　）　ｉ　７用の電気的に作動する遮
断装置１５よりなる。

真空コーティング室１への基板３の装入の後に、陰極２
とは反対側の基板３の上に、接続部６を介して導入され
たモノマー（例えばアセチレンガス）の分解により、ホ
ース状プラズマ（Ｐｌａｓｍａ　−５ｃｈｌＫｕｃｈｅ
　）　１８　ｓ　　１９が生じ、この際、プラズマの励
起のために、陰極２０所に、電源５又は発電機から得ら
れる高周波（例えば１６．５６ＭＨｚ　）を印加する。

場合によっては、このアセチレンガスに、なお、不活性
ガス例えばアルゴンを混合することができる。作業パラ
メータを調節することにより、層の特性を変えることが
でき、特に、機械特性例えば硬さ及び摩擦係数をコーテ
ィングの経過で連続的に変・えることができ、差当シ硬
化された保護層上に軟かい表面層を生じる状態で硬度勾
配が生じる。

この勾配により、基板例えばデータ記録媒体用の最適保
護作用では、このデータ記録媒体と協同作用する磁気ヘ
ッドの損耗はできるだけ僅かであることが達成される。

入力電力の変化は、基板３上に衝突する粒子のエネルヤ
ーを変え、これに伴ない構造を変える作用をする。従っ
て、作業点の被覆の間に電力レベルが次に移行する層内
の勾配も製造することができる。コーティングの間のコ
ーティング室１内の圧力の変動も同様に作用する。

有利に、データ記録媒体もしくは基板３は、差当り比較
的硬い保護層を有し、このコーティングの経過で電力及
び圧力を、その表面が軟かく従って良好な平滑特性を有
する層が得られるように変えるのが有利である。こうし
て、単一のコーティング工程で磁化可能な層の保護のた
めにできるだけ硬い層を始動−停止−操作に特に好適な
、低い摩擦係数を有する軟かい層と組合わされる。

第２図の陰極配置に関する１実施例で示されているよう
に、基板３と陰極２との間の暗空間間隔（Ｄｕｎｋｅｌ
ｒａｕｍａｂｓｔａｎｄ　）は非常に狭くされ、基板３
と陰極２との間の空間内にプラズマ冥（ｐｌａｓｍａｗ
ｏｌｋｅ　）が生じないように保持されている。即ち、
選択された作業パラメータ（例えば圧力及び電力）で、
生じる暗空間間隔は限定を越えてはならない。

第６図には、層の硬さと、コーティングの間にかけられ
る電圧との関係が図示されている。

約４００Ｗの電力で最大硬さが得られることが認められ
る。第４図は、約１０００Ｗ電力で最小摩擦係数が生じ
、より低い又はよシ高い電力で摩擦係数は最大に達する
ことを示している。

第５図に示しているように、屈折率も印加電力に依存し
、電力が高くなる程、これは増大し、約２０００Ｗまで
の電力で最大に達する。第６図の曲線には、屈折率及び
層の硬さは、コーティング工程の間にコーティング室１
を支配する圧力に依存することが示されている。双方の
値は、約１０−２ｍバールの圧力で最大に達する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の系統略示図であシ、第２図は第
１図の陰極配置の拡大図であシ、第３図は層の硬さと印
加電力との関係を示す図、第４図は摩擦係数と電力との
関係を示す図、第５図は屈折率と電力との関係を示す図
、第６図は屈折率及びコーティング硬さと電力との関係
を示す図である。１・・・コーティング室、２・・・陰極、３・・・基板
、４・・・磁石、５・・・電源、６，１２．１４・・・
接続部、７．８・・・ガスボンベ、１０・・・流量計、
１１・・・磁気作動遮断装置、１３・・・真空度計、１
５・・・電気作動遮断装置、１６・・・ターボ真空ポン
プ、１７・・・ロータリピストン真空ポンプ、１８．１
９・・・ホース状プラズマ、２０・・・ガス通路、２１
・・・ガス吸引管、２２・・・リード線、２３・・・陽
極牛・・・磁石ＦＩＧ、１　　　５・・・電源７．８・・・ガスゼンペ１１．１５・・・遮断装置１８．１９・・・プラズマＦＩＧ、３ＦＩＧ、４０　　　　　　　　１０００　　　　　　　２０００％
刀（Ｗ）ＦＩＧ、５ＦＩＧ、６圧力（７＋！パール）

Claims

【特許請求の範囲】１、ガス状炭化水素化合物を含有し、その中で磁石（４
）を備えた陰極系（２、４）を用いて炭化水素化合物を
分解することができ、真空にすることのできるコーティ
ング室（１）中に基板を装入し、この際、基板（３）の
範囲内で、陰極系（２）への高周波電圧の印加によりプ
ラズマ（１８、１９）を形成させ、基板（３）を陰極の
直前に保持することにより、基板（３）を有機層でコー
ティングする方法において、コーティング室（１）中の
圧力及び陰極（２）への電気エネルギーの供給を、層形
成の間に変動する層品質を得るように限定して変動させ
、この際、コーティング室（１）内の圧力を高めるか又
はエネルギー供給を低下させることにより層の硬さ、摩
擦係数及び屈折率が所定の勾配を得るようにすることを
特徴とする、基板を有機層でコーティングする方法。２、ガスボンベ（７、８）からコーティング室（１）に
通じているガス通路（２０）内に、かつ真空ポンプ（１
６、１７）とコーティング室（１）とを連結しているポ
ンプ吸引路（２１）内に、遮断装置（１１もしくは１５
）が挿入されており、これらにより、コーティング室（
１）内の圧力が調節可能であるように構成されている、
請求項１記載の方法を実施するための装置。３、ガス通路（２０）及びポンプ吸引路（２１）内に挿
入された遮断装置（１１もしくは１５）は、電気モータ
で、水力学又は気力学的にタイムスイッチと関連して調
節可能である、請求項２記載の装置。４、陰極（２）のリード線に接続された発電機（５）は
、その電力において、電気的、水力学的又は気学的に作
動しうる調整装置を介して、タイムスイッチ又は制御装
置と関連して調節可能である、請求項２又は３記載の装
置。５、タイムスイッチ及び／又は制御装置は、コーティン
グ室と連結していて、コーティング室（１）内の圧力に
相応する制御信号を生じ、タイムスイッチもしくは制御
装置に与える真空度計（１３）と協同作用する、請求項
２から４までのいずれか１項記載の装置。６、タイムスイッチ及び／又は制御装置は、ガスボンベ
（７、８）と遮断装置（１１）との間にガス通路（２０
）内に挿入されていて、コーティング室（１）へのガス
流に相応する信号を得る流量計（１０）と協同作用する
、請求項２から５までのいずれか１項記載の装置。７、陰極の前に磁界を生じる磁石（４）がその保持具と
共に陰極支持装置に可動に配置されていて、特別なモー
ターにより回転可能である、請求項２から６までのいず
れか１項記載の装置。