JPH0121537B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法
に関する。

そして本発明は、Co、Co合金の斜方蒸着や、
Co−Ｗ等のスパツタリングによる面内磁化膜、
Co−Crに代表されるスパツタリング、蒸着、イ
オンプレーテイング等による垂直磁化膜のいずれ
の強磁性層の形成にも有用で、磁気テープ、磁気
デイスクのいずれの形態の媒体であつても、広幅
の高分子成形物基板上に、強磁性層を形成する工
程において、幅方向の特性の均一化を図りかつ量
産性を高めようとするものである。

近年の磁気記録の高密度化は目覚しく、最短記
録波長は1μｍをきるところまできた。

さらに0.5μmm下を目ざし改良が重ねられている
が、これを実現する上で不可欠の媒体として、金
属薄膜型の媒体の開発が活発になつてきている。

かかる媒体の製造の基礎となる薄膜形成技術
は、広汎な用途を有し各方面で磨かれているもの
の、連続して大量の原反を得るとなると、未解決
の問題も数多く残されている。

薄膜を高分子成形物基板上に連続して形成する
技術は巻取蒸着技術として、金属化フイルムコン
デンサ、装飾、包装分野で実用になつているもの
の、これらは、蒸着材料がAlであり、磁気記録
媒体用の材料であるCo系の合金に比較すると、
高分子成形物への輻射熱影響が小さいのと、媒体
が0.1μｍ程度の厚みが必要なのに対し、Alでは
高々0.03μｍ程度で凝縮熱影響も小さいことから、
基板への熱影響は殆んど問題にされていなかつ
た。

巻取り蒸着機で、蒸発源を、電子ビーム加熱式
に置換えるか、スパツタ源に置き換えれば、磁性
薄膜の形成を行うことができる。

面内磁化膜にしても、垂直磁化膜にしても先ず
基本は、幅方向、長手方向に磁化特性を均一にす
ることである。

この課題は、蒸着効果を無視して取組むならば
解決は容易であるといえる。

すなわち、基板の幅の倍近い幅の蒸発源を用意
すればよいからである。

しかし大量生産技術として、この課題に取組む
のは、必ずしも容易ではない。

蒸発源として電子ビーム蒸発源を用いた場合、
(i)幅方向に長軸を有する広幅の容器に蒸発材料を
挿入し、偏向磁界走査で、基板の幅方向の位置に
より、電子ビームの滞留時間を変化させて、膜厚
を一定にし、磁気特性を均一にする。(ii)小容量の
蒸発源容器を幅方向に複数個並べ、それぞれの蒸
発速度を個別に制御して、やはり特性を均一にす
ることが考えられるが、基板と蒸発源の相対位置
により、(i)も(ii)も再調整が必要である。

スパツタ源を用いた場合は、膜厚は比較的均一
であるが、逆にそれ以上の均一化を企てた時は、
工夫の余地がない。

またスパツタ源は膜形成速度が、ターゲツトが
磁性体であるため小さくなり、強引にパワーを投
入すると、基板への熱影響が大きくなり、かつ不
均一になる傾向があつた。

両者のいずれも、量産を前提とした条件、すな
わち広幅の基板（最低でも50cm）で長尺ものを短
時間で処理する能力をもつた上で、特性の良いこ
と、特性が均一であることのいずれを欠いても問
題であり、現状では満足のいく製法は見出されて
いない。

垂直磁化膜にしても電子ビーム蒸着（又はイオ
ンプレーテイング）で充分な実用特性が得られる
見通しがあるし、特定の用途であれば、投入パワ
ーを大きくとつたマグネトロンスパツタでも充分
実用速度になるのであるから、特性を均一にした
時の熱影響を均一にできれば、いずれも厳しい規
格を満足する磁気記録媒体を大量に生産する技術
として評価することができるわけである。

本発明は以上のような点に鑑みなされたもの
で、軸方向の磁気特性の均一化を図つた時に生ず
る基板の受ける熱影響の不均一を補償し、軸方向
に磁気特性以外の主要な物性を均一にするため
に、電子を基板に注入するもので、その注入過程
が、蒸着時と同じ回転支持体に沿つた状態で行わ
れることで目的を達成するものである。

電子は例えば、グロー放電処理による程度のエ
ネルギーでは不充分であり、高分子成形物を基板
とする場合その厚みをｔ〔μｍ〕とすると、電子
のエネルギーは1.5t〔KV〕から5t〔KV〕、さらに
好しくは2tから3tの範囲を選べば良い。

次に電流密度の設計が重要であり、蒸発源から
の基板への入熱を計算で求めて（正確には求めら
れないがおよその見当をつけることはできる。）
それを補償するように幅方向の電流密度を変化さ
せ、全ての物性値が幅方向に均一になるように実
験的に求めていけば良い。

大ずかみに傾向をいえば、第２図Ａ，Ｂに示す
ような関係を基礎にして調整すればいい。

考え方は、入熱が磁気特性の均一化を図つた時
に例えばＡ，Ｂ（もちろんこれ以外のパターンも
当然予測される。）のように分布したとすると、
幅方向を蒸着時の冷却で補償するか、加熱で補償
するかであるが、単に加熱で補償するのは、高分
子成形物基板は融点が低いので危険であり、加熱
するにしても冷却条件の変動が幅、長手方向で小
さいようにすることが基本である。

電子注入により、トラツプされた電荷により生
ずる静電界による基板と回転支持体との間の密着
力が制御される点を利用して、入熱と冷却とをバ
ランスさせるのが本発明の思想である。

第１図は本発明を実施するための蒸着装置の要
部構成例を示す。

図に示すように、送り出し軸１より、送り出さ
れた高分子成形物基板２は、回転支持体３の表面
に導かれ、回転支持体に沿つた状態で、注入用電
子源４より放射される電子を注入される。

次に、放熱用電子源５を動作させ、蒸発源６よ
り発生させた蒸気流７により磁性層が形成され
る。８は入射角を限定するマスクである。

磁性層形成を終えた基板は、巻取り軸９に巻き
上げられる。

必要に応じてなされる前処理、後処理は、本発
明を何ら制約するものではない。

巻取り系、蒸発源系などは、真空容器１０の内
部に収納される。１１は真空排気系である。

さて第１図に示した装置を用いて、ポリエチレ
ンテレフタレート（フイルム厚さ10μｍ）上に
Co80％Ni20％から成る磁性層を、２×10^-5Torr
の酸素中で0.15μｍの厚さに形成した。

円筒状キヤン（直径１ｍ）の冷却媒体は５℃一
定である。蒸発源位置は、キヤンの直下27cmで、
最小入射角43゜である。

蒸着した幅方向は48cmにわたつて、保磁力、角
形比、膜厚全て、±３％に制御した。

これを用いて磁気テープを製造した結果（幅８
mm）60条中36条以外は、磁気テープの平担性が不
充分で実用にならなかつた。

これに比較して本発明における電子注入を以下
の条件で適用して、平担性の分布を調べた。

〔条件１〕 電子を25KVで幅方向に50cmにわたつて均一に
照射した。電流密度は１ｍＡ／cm²である。

〔条件２〕 25KVの電子で幅方向に対称性を保ち、中心よ
り12cmまで１ｍＡ／cm²、12cmより25cmまで直線的
に増加させ25cmの位置で1.5ｍＡ／cm²となるよう
照射した。

以上の実験の結果、条件１では良品が48条であ
つたが、条件２では60条全て良品であつた。次
に、Co80％Cr20％を垂直入射に近い成分だけで
ポリエチレンテレフタレートフイルム（厚さ14μ
ｍ）上に0.2μｍの厚さに形成した。

電子ビーム蒸着とスパツタリングの両者の方法
で実施した（磁気特性は±３％以内に制御）。

電子注入の条件は、30KVで、幅方向に対称で
中心より10cmまでが0.5ｍＡ／cm²、10cmから18cm
までが直線的に増加、18cm位置で0.6ｍＡ／cm²、
18cmから25cmまでが0.6ｍＡ／cm²一定とした。

この条件で幅方向全域にわたり、テープの平担
性が確保できた。

またスパツタリングでは、この条件で電子注入
を行うことで、基板の移動速度21ｍ／minを確保
できた。これに対し電子注入しない場合、このパ
ワーでは基板が溶けてしまい、パワーを1/5にし
たため基板の移動速度は3.8ｍ／minの低速にな
つてしまつた。

以上のように本発明によると、量産性の高い条
件下で均質な金属薄膜型記録媒体を容易に得るこ
とができ、このことは短波長記録の要請の強い技
術分野においてきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例において用いられた装
置の要部の構成例を示す図、第２図は同じく本発
明の実施例における電子注入条件を説明するため
の図である。 ２……基板、３……回転支持体、４……注入用
電子源、６……蒸発源、１０……真空容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 支持体に沿つて移動する高分子成形物基板上
   に真空蒸着法により強磁性層を形成するととも
   に、上記強磁性層の形成に先立ち上記基板に電子
   を注入しかつその電子注入量を上記基板の幅方向
   において変化させることを特徴とする磁気記録媒
   体の製造方法。