JPH08129750A - 保護膜成膜方法及び保護膜成膜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成膜時における異常放電の発生を防止し、連
続的に膜形成を行うことを可能とする。 【構成】 非磁性支持体１上に真空薄膜形成技術により
形成された強磁性金属薄膜上にＣＶＤ法により保護膜を
形成する際に、電力を供給する電極８を供給、巻き取り
する機構６，７を有する反応管５を配設し、上記電極８
を連続的に供給、巻き取りするようにする。上記電極８
としては、導電性を有し且つ機械的に柔軟性に富んだ金
属メッシュを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性支持体上に強磁
性金属薄膜が磁性層として形成されてなる磁気記録媒体
に、いわゆる連続巻き取り方式により保護膜を成膜する
際に用いて好適な保護膜成膜方法及び保護膜成膜装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、非磁
性支持体上に酸化物磁性粉末或いは合金磁性粉末等の磁
性粉末材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系強重合体、ポリ
エステル樹脂、ウレタン樹脂等の有機バインダー中に分
散せしめた磁性塗料を塗布、乾燥することにより製造さ
れる、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く使用されて
いる。

【０００３】これに対して、高密度磁気記録への要求の
高まりとともにＣｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ
−Ｏ等の金属磁性材料を、メッキや真空薄膜形成手段
（真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティン
グ法等）によってポリエステルフィルムやポリアミド、
ポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着し
た、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案され
注目を集めている。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、抗
磁力や角形比等に優れ、磁性層の厚みを極めて薄くでき
る為、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さく短波
長での電磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性層中に
非磁性材であるバインダーを混入する必要がないため磁
性材料ん充填密度を高めることができる等、数々の利点
を有している。即ち、この金属磁性薄膜型の磁気記録媒
体は、磁気特性的な優位さ故に高密度磁気記録の主流に
なると考えられる。

【０００５】更に、この種の磁気記録媒体の電磁変換特
性を向上させ、より大きな出力を得ることができるよう
にするために、該磁気記録媒体の磁性層を形成する際
に、磁性層を斜めに蒸着する、いわゆる斜方蒸着が提案
され実用化されている。

【０００６】今後、更なる高密度化の流れからスペーシ
ング損失を少なくする為に媒体は平滑化される傾向にあ
る。

【０００７】ところが、このように媒体の平滑化が進む
と、それに伴ってヘッドと媒体間の摩擦力が増大し、媒
体に生ずる剪断応力は大きくなる。このような摺動耐久
性が厳しくなる状況の中で、耐久性を向上させる目的で
磁性層表面に保護膜を形成する技術が検討されている。

【０００８】上記保護膜としては、例えばカーボン膜、
石英（ＳｉＯ₂ ）膜、ジルコニア（ＺｒＯ₂ ）膜等が知
られており、ハードディスクにおいては実用化され生産
されているものもある。特に最近はカーボン膜において
もより硬度な膜であるダイヤモンドライクカーボン（Ｄ
ＬＣ）膜等の膜形成の検討が行われており、この膜は保
護膜として今後主流になると考えられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ダイヤ
モンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜の成膜方法として
は、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法等が使用されて
いる。

【００１０】このうち、上記スパッタリング法とは、先
ず電場や磁場を利用してＡｒガス等の不活性ガスの電離
（プラズマ化）を行う。そして、電離されたＡｒイオン
を加速することによってその運動エネルギーによりター
ゲット原子をはじき出す。続いて、そのはじき出された
原子が上記ターゲットと対向配設される基板上に堆積
し、目的とする膜を形成する物理的プロセスである。

【００１１】このプロセスにより上記ダイヤモンドライ
クカーボン（ＤＬＣ）膜を形成した場合、膜形成速度は
一般に遅く、工業的見地からは生産性に劣る。

【００１２】これに対して、ＣＶＤ法は、電場や磁場を
用いて発生させたプラズマのエネルギーを利用して原料
となる気体の分解、合成等の化学反応を起こさせ、膜を
形成する化学的プロセスである。

【００１３】このＣＶＤ法は、上記スパッタリング法に
比べて膜形成速度が速く、今後上記ダイヤモンドライク
カーボン（ＤＬＣ）膜の成膜手段として期待されている
ものである。

【００１４】しかしながら、このＣＶＤ法において、反
応管を使用する場合には、上記スパッタリング法に比べ
て膜形成上困難な点があり、実用化は難しいとされてい
る。即ち、この反応管を使用するＣＶＤ法により連続的
に膜形成を行うと、電極部に堆積する付着物のために異
常放電が発生する。このため、この方法では、連続的に
膜を形成することは困難である。

【００１５】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
て提案されたものであって、ＣＶＤ法における電極部へ
の付着物による異常放電の発生を防止し、連続的に膜形
成を行うことが可能な保護膜成膜方法及び保護膜成膜装
置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、保護膜をＣＶＤ方
により成膜する際に、金属メッシュからなる電極を使用
し、該電極を連続的に供給、巻き取りすることにより、
成膜時の異常放電が抑えられ、長尺のテープ媒体を製造
することができることを見いだし、本発明を完成するに
至ったものである。

【００１７】即ち、本発明の保護膜成膜方法は、非磁性
支持体上に真空薄膜形成技術により強磁性金属薄膜を形
成した後、該強磁性金属薄膜上にＣＶＤ法により保護膜
を形成するに際し、電力を供給する電極として導電性を
有し且つ機械的に柔軟性に富んだ金属メッシュを用い、
該電極を連続的に供給、巻き取りすることを特徴とする
ものである。

【００１８】また、本発明の保護膜成膜装置は、外周面
に沿って磁気記録媒体が走行される円筒型の電極と、導
電性を有し且つ機械的に柔軟性に富んだ金属メッシュか
らなる電極が真空チャンバ内において対向配置され、上
記金属メッシュからなる電極の供給、巻き取り機構を有
する反応管を備えてなることを特徴とするものである。

【００１９】上記金属メッシュからなる電極の構成材料
としては、例えば金、銅等が使用可能である。

【００２０】本発明が適用される磁気記録媒体として
は、非磁性支持体上に真空薄膜形成技術により金属磁性
薄膜が磁性層として形成される、いわゆる金属磁性薄膜
型の磁気記録媒体が挙げられる。

【００２１】上記金属磁性薄膜型の磁気記録媒体におい
て、上記非磁性支持体や金属磁性薄膜を構成する金属磁
性材料等は従来よりこの種の磁気記録媒体において使用
されているものがいずれも使用可能であり、特に限定さ
れるものではない。

【００２２】具体的に例示するならば、金属磁性材料と
してはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性金属、Ｆｅ−Ｃｏ，
Ｃｏ−Ｏ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｕ，Ｃｏ−Ｃ
ｕ，Ｃｏ−Ａｕ，Ｃｏ−Ｐｔ，Ｍｎ−Ｂｉ，Ｍｎ−Ａ
ｌ，Ｆｅ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等
の強磁性合金等が挙げられる。

【００２３】これらの単層膜であっても良いし、多層膜
であっても良い。

【００２４】また、上記非磁性支持体と上記金属磁性薄
膜間、或いは多層膜の場合には、各層間の付着力の向
上、並びに抗磁力の制御等のために、下地層、又は中間
層を設けても良い。更に、例えば磁性層表面近傍が耐食
性の改善等のために酸化物となっていても良い。

【００２５】この金属磁性薄膜を形成する手段として
は、真空下で上述の金属磁性材料を加熱蒸発させ上記非
磁性支持体上に被着せしめる真空蒸着法や、上記金属磁
性材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティング法、
アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし
生じたアルゴンイオンでターゲット表面の原子をたたき
出すスパッタ法等、いわゆるＰＶＤ技術がいずれも使用
可能である。

【００２６】勿論、本発明が適用される磁気記録媒体の
構成としては、これに限定され留ものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲での変更、例えば必要に応じて
バックコート層を形成したり、上記非磁性支持体上に下
塗り層を形成したり、潤滑剤層等の各種層を形成するこ
とはなんら差し支えない。この場合、上記バックコート
層に含まれる非磁性顔料、樹脂結合剤、或いは上記潤滑
剤層に含まれる材料等としては、従来公知のものがいず
れも使用可能である。

【００２７】

【作用】非磁性支持体上に真空薄膜形成技術により形成
された強磁性金属薄膜上にＣＶＤ法により保護膜を形成
する際に、電力を供給する電極として高導電性で且つ機
械的に柔軟性に富んだ金属メッシュを用い、該電極を連
続的に供給、巻き取りすることにより、電極部に付着物
が堆積することが防止される。この結果、前記付着物に
よる成膜時の異常放電が抑えられ、連続的な膜形成が可
能となる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例により説明す
るが、本発明がこの実施例に限定されるものでないこと
は言うまでもない。

【００２９】先ず、保護膜の形成工程において使用した
プラズマＣＶＤ連続膜形成装置の構成について説明す
る。

【００３０】このプラズマＣＶＤ連続膜形成装置は、図
１に示すように、頭部に取り付けられた排気系１２によ
り内部が所定の真空度に保たれた真空槽１３内におい
て、被処理体であるテープ状の非磁性支持体１が、図１
中の反時計回り方向に定速回転する送りロール３から反
時計回り方向に定速回転する巻き取りロール４に向かっ
て順次走行するようになされている。

【００３１】これら送りロール３側から巻き取りロール
４側に亘って上記非磁性支持体１が走行する中途部に
は、該非磁性支持体１を図１中下方に引き出すように設
けられるとともに、上記各ロール３，４の径よりも大径
となされた対向電極１１が図１中時計回り方向に定速回
転するように設けられている。

【００３２】また、これら送りロール３と対向電極１１
及び該対向電極１１と巻き取りロール４間には、ガイド
ロール２ａ，２ｂがそれぞれ配設されており、上記送り
ロール３と対向電極１１及び該対向電極１１と巻き取り
ロール４間を走行する上記非磁性支持体１に適当なテン
ションを与えつつ、円滑な走行がなされるようになされ
ている。

【００３３】なお、上記送りロール３、巻き取りロール
４及び対向電極１１は、それぞれ上記非磁性支持体１の
幅と略同じ長さからなる円筒状をなすものである。

【００３４】従って、このプラズマＣＶＤ連続膜形成装
置においては、上記非磁性支持体１が、上記送りロール
３から順次送り出され、上記対向電極１１の外周面に沿
って通過し、更に上記巻き取りロール４に巻き取られて
いくようになされている。

【００３５】一方、上記真空槽１３内には、上記対向電
極１１の下方に反応管５が設けられ、これら対向電極１
１と反応管５の間を通過する際に、上記非磁性支持体１
上に形成された磁性層上に保護膜が形成されるようにな
されている。

【００３６】この反応管５の内部には、上記真空槽１３
の外部に配設された直流電源９により電力が供給される
電極８が組み込まれている。

【００３７】この電極８としては、ガスを透過しやす
く、且つ電界を均一にかけることができ、柔軟性に富ん
だ材質であることが要求され、例えば金網のような金属
メッシュ等が好適である。このような電極８の構成材料
としては、例えば銅等が代表的であるが、導電性から言
えば例えば金等も使用可能である。

【００３８】また、上記反応管５は、上記電極８の両側
に電極巻き出しロール６と電極巻き取りロール７を有し
てなり、これら電極巻き出しロール６及び電極巻き取り
ロール７により上記電極８が図１中左側の電極巻き出し
ロール６から連続的に供給されるとともに、図１中右側
の電極巻き取りロール７へと排出される機構とされてい
る。

【００３９】これら電極巻き出しロール６及び電極巻き
取りロール７は、上記反応管５の内部とは別に区切られ
ており、上記反応管５内部の圧力よりも低く保ってあ
る。これにより、上記電極８が一部反応管５外へ出るこ
とによる異常放電の発生を更に防止するようになされて
いる。

【００４０】なお、成膜に際し、上記電極８には、上記
直流電源９により＋５００Ｖ〜２０００Ｖの電位が印可
される。

【００４１】また、上記反応管５には、上記真空槽１３
の底部を貫通して配設される炭化水素ガス導入口１０が
取り付けられており、内部が所定に雰囲気に保持される
ようになされている。

【００４２】そこで、このような構成を有するのプラズ
マＣＶＤ連続膜形成装置を使用して、以下のようにして
蒸着テープを作製した。

【００４３】先ず、厚さ１０ｎｍのポリエチレンテレフ
タレートからなるベースフィルム上に斜め蒸着によりＣ
ｏ₈₀Ｎｉ₂₀（数値は組成比を表す。）合金からなる金属
磁性薄膜を膜厚が２００ｎｍとなるように形成して単層
膜からなる磁性層を設けた。この斜め蒸着に際し、成膜
条件は次の通りとした。

【００４４】入射角 ： ４５〜９０゜ 導入ガス ： 酸素ガス 蒸着時真空度 ： ２×１０^-2Ｐａ 続いて、上記図１に示すプラズマＣＶＤ連続膜形成装置
を使用し、上記金属磁性薄膜上に膜厚１０ｎｍのダイヤ
モンドライクカーボン膜を形成した。このプラズマＣＶ
Ｄを行うに際し、成膜条件は下記に示す通りとした。

【００４５】導入ガス ： トルエン 反応圧力 ： １０Ｐａ 投入電力 ： 直流１．５ｋＶ 以上のようにして作製したサンプルテープと、比較用と
して上述のような連続供給、巻き取り機構のない固定型
の電極を使用した従来のプラズマＣＶＤ装置により上記
ダイヤモンドライクカーボン膜を形成した比較テープに
ついて、上記ダイヤモンドライクカーボン膜を約１００
０ｍ形成した場合における膜形成中の異常放電発生の様
子を単位時間当たりの異常放電発生回数として調べた。

【００４６】この結果を図２に示す。

【００４７】図２中、○は本実施例の結果を表し、×は
上記比較テープの結果を表す。

【００４８】図２から明らかなように、本実施例のよう
に金属メッシュからなる電極８を用い、該電極８を連続
的に供給、巻き取りした場合では、異常放電の発生が少
なく、ほぼ一定に形成されていることが判った。

【００４９】これに対して、比較テープでは、約５００
ｍを過ぎたあたりから、異常放電が多くなった。この異
常放電の発生により、得られたダイヤモンドライクカー
ボン膜の表面は焼き焦げたようなあとが残っていること
が一見して判った。このような異常放電によるあとは、
膜としての均一性が保たれていないだけでなく、ドロッ
プアウトの原因となる等、実用特性上問題となることは
容易に予想される。

【００５０】このように、本実施例において使用したよ
うなプラズマＣＶＤ連続膜形成装置により長尺テープの
作製を行う場合は、上述のように連続的に電極８を供給
できるような機構を備えた反応管５を使用することが有
効となる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては、磁性層を有する非磁性支持体上にＣＶＤ法
により保護膜を形成する際に、連続的に電極を供給、巻
き取りできるような機構を備えた反応管を使用している
ので、上記電極部に付着物が堆積することが防止され、
該付着物による異常放電の発生が抑えられる。

【００５２】従って、本発明によれば、異常放電のあと
がなく、欠陥の少ない、信頼性に優れた長尺テープ媒体
を製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイヤモンドライクカーボン膜の成膜に使用し
たプラズマＣＶＤ装置の構成を示す模式図である。

【図２】得られたダイヤモンドライクカーボン膜の成膜
開始位置からの長さと異常放電の発生回数の関係を示す
特性図である。

【符号の説明】

１ 非磁性支持体（被処理体） ２ａ，２ｂ ガイドロール ３ 送りロール ４ 巻き取りロール ５ 反応管 ６ 電極巻き出しロール ７ 電極巻き取りロール ８ 電極 ９ 直流電源 １０ 炭化水素ガス導入口 １１ 対向電極 １２ 排気系 １３ 真空槽

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に真空薄膜形成技術によ
   り強磁性金属薄膜を形成した後、該強磁性金属薄膜上に
   ＣＶＤ法により保護膜を形成するに際し、 電力を供給する電極として導電性を有し且つ機械的に柔
   軟性に富んだ金属メッシュを用い、該電極を連続的に供
   給、巻き取りすることを特徴とする保護膜成膜方法。
2. 【請求項２】 上記金属メッシュが金又は銅からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の保護膜成膜方法。
3. 【請求項３】 外周面に沿って磁気記録媒体が走行され
   る円筒型の電極と、導電性を有し且つ機械的に柔軟性に
   富んだ金属メッシュからなる電極が真空チャンバ内にお
   いて対向配置され、 上記金属メッシュからなる電極の供給、巻き取り機構を
   有する反応管を備えてなることを特徴とする保護膜成膜
   装置。
4. 【請求項４】 上記金属メッシュが金又は銅からなるこ
   とを特徴とする請求項３記載の保護膜成膜装置