JPH10261223A

JPH10261223A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH10261223A
Application number: JP9064090A
Authority: JP
Inventors: Shinya Yoshida; 伸也吉田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】従来よりもより高密度・高結晶配向性を有す
る斜方蒸着媒体を作製するための製造方法を提供するこ
と。【解決手段】基板フィルム２上での蒸着粒子のエネル
ギーを高めるために、成膜室８のみを真空チャンバー１
内で分離し、成膜室８を別の排気系で排気することによ
り成膜室８とチャンバー１内との間に差圧を作り、その
差圧によって蒸着粒子にエネルギーを与える。さらに、
成膜室８の開口８ａの幅を制限することにより、蒸着粒
子の方向性を制限し、同一方向からの蒸着粒子のみで成
膜することで結晶配向性を高めるような構造とした。従
来媒体に比べより緻密な構造および高い結晶性を有する
蒸着薄膜を作製することが可能となり、膜の磁気特性が
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非磁性支持体上に
磁性薄膜よりなる磁性層が形成されてなる磁気記録媒体
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の分野においては、記録する情
報量の増大に伴って、年々高密度記録化が強く要求され
てきている。これに伴い磁気記録媒体としては、従来の
磁性粒子をバインダー中に分散させて塗布する、いわゆ
る塗布型媒体に代わって、強磁性金属をメッキや真空薄
膜形成手段（真空蒸着法、スパッタ法またはイオンプレ
ーティング法等）により成膜した、いわゆる薄膜型媒体
が主流になりつつある。この金属磁性薄膜型の磁気記録
媒体は保磁力や角形比等に優れ、塗布型媒体のように磁
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
いため磁性材料の充填密度（言い換えると、単位体積当
たりの磁化量）を高めることができ、塗布型媒体に比べ
磁性層厚を極めて薄くできる。そのため、金属磁性薄膜
型の磁気記録媒体は今後より多く使われるであろう短波
長領域における電磁変換特性に優れており、さらに、記
録減磁も著しく小さい。金属磁性薄膜型の磁気記録媒体
は、以上のような優れた性質があるため、今後高密度記
録用の磁気記録媒体として主流となるものと考えられ
る。

【０００３】図５に従来の連続巻取り式蒸着機の概略図
を示す。真空チャンバー１内において、非磁性支持体で
ある高分子フィルム２は巻取りロール３から冷却キャン
６およびガイドロール１０、１１に沿って通紙され、巻
取りロール４に巻取られる。Ｃｏ粒子の蒸着は冷却キャ
ン６の下部に配置したルツボ５に充填したＣｏインゴッ
トを電子銃で同時に加熱溶解して行う。また、ルツボ５
の上方のＣｏの蒸着が行われる冷却キャン６の近くには
酸素導入管７から酸素ガスを流しながら蒸着し、膜中に
酸素を導入する。さらに、磁性層の磁化容易軸の膜面内
方向からの配向角度は、冷却キャン６の下部に設置した
高入射角側・低入射角側の遮蔽マスク９を動かし、蒸着
粒子の入射角度を変化させることにより制御する。

【０００４】ビデオテープレコーダーの分野において
も、電磁変換特性を向上させ、より短波長での高出力化
を図るために、いわゆる斜方蒸着媒体が提案され、実用
化されている。

【０００５】この斜方蒸着媒体は、移動走行する非磁性
支持体（ポリエステルフィルムやポリアミド、ポリイミ
ドフィルム等の高分子フィルム）上に、斜め方向から真
空蒸着法により磁性金属を堆積させる、いわゆる斜方蒸
着法により磁性層を形成した金属薄膜型媒体である。斜
方蒸着法により作製された磁気テープでは、磁性粒子が
非磁性支持体の表面に対して斜めに配向しており、磁性
粒子を長手方向に配向させた従来の磁気テープに比べ高
密度な記録が可能となる。現在実用化されている磁性粒
子の斜めに配向した磁気テープ（以下、斜め配向磁気テ
ープ）の、磁性層における磁化容易軸の傾き角はおよそ
２０度となっている。

【０００６】上記斜め配向磁気テープにおいて、磁性層
を構成する磁性材料としては、一般的にＣｏまたはＮｉ
を蒸着源とし、移動する非磁性支持体上に酸素ガスを吹
き付けながら行うのが通常である。これにより、磁性層
はα−Ｃｏの磁性粒子（またはＣｏ−Ｎｉ）と非磁性の
Ｃｏ−Ｏ（またはＣｏ−Ｎｉ−Ｏ）が混在する構造とな
る。ここで、酸素を磁性層膜中に導入するのは、結晶粒
を微細化することにより媒体ノイズを低減するととも
に、磁性層を柱状構造とすることで斜め方向の形状異方
性を増大させるためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
斜め配向蒸着テープを用いるＶＴＲの分野では、更なる
高密度記録の達成によりテープの大容量化、小型・軽量
化が望まれている。現行テープ以上の高密度記録を実現
するには、現行の記録波長よりもさらに短い波長を用い
て記録することが有効である。そうすることにより、同
じ長さのテープにより多くの情報を記録できることにな
る。

【０００８】しかし、記録波長が短くなればなるほど、
テープに記録された磁化は自己減磁しやすくなるので、
残留磁化が小さくなり、結果として再生出力が小さくな
ってしまう。これを防ぐには、磁性層の保磁力を向上さ
せることが有効であり、保磁力を高めることにより、自
己減磁界に対抗できる記録磁化を磁性層内に形成するこ
とができる。

【０００９】磁性層の保磁力を向上させ、短波長での再
生出力を向上させるためには、磁性層中の磁性粒子の結
晶配向性を高めることが効果的である。そこで、本発明
は、従来よりもより高密度・高結晶配向性を有する斜方
蒸着媒体を作製するための製造方法を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】通常、斜方蒸着媒体を作
製するための蒸着装置は、図５のような真空チャンバー
１である。真空チャンバー１内のルツボ５内に充填され
た磁性材料を電子ブーム等で溶解して蒸気流にし、冷却
キャン６上を走行する非磁性支持体フィルム２に薄膜を
堆積する。

【００１１】一般的に、真空薄膜形成プロセスにおい
て、緻密で結晶性の高い薄膜を作製するには、成膜され
る粒子のエネルギーを高めることが重要である。例え
ば、スバッタ法と蒸着法を比較した場合、粒子のエネル
ギーの高いスバッタ法で作製する方が、一般的に結晶性
の高い膜を作製することができる。

【００１２】蒸着法では成膜する材料を融点以上まで加
熱溶解し、蒸気流にして基板上に堆積させる方法を用い
るが、蒸着粒子のエネルギーはそれほど高くない。そこ
で、本発明者らは、基板上での蒸着粒子のエネルギーを
高めるために、成膜室のみを真空チャンバー内で分離
し、成膜室を別の排気系で排気することにより成膜室と
チャンバー内との間に差圧を作り、その差圧によって蒸
着粒子にエネルギーを与えることを考案した（図１参
照）。さらに、本発明の方法では、蒸着粒子にエネルギ
ーを与えることができると同時に、蒸着レートも高まる
ので、残留ガス分子等が蒸着膜中に混入しにくくなり、
より高密度・高純度な膜となる効果も得ることができ
る。

【００１３】これにより、従来媒体に比べより緻密な構
造および高い結晶性を有する蒸着薄膜を作製することが
可能となり、膜の磁気特性が向上する。配向性を示す角
形比はもとより、高密度・ハイパッキングとなることに
より飽和磁化が増大し、また配向性が向上することによ
り保磁力が増大する。こうして得られた磁気記録媒体の
再生出力は従来の媒体に比べ向上する。

【００１４】さらに、これと同時に、図２に示す様に蒸
着粒子が成膜室に入る入口の開口幅を制限することによ
り、蒸着粒子の方向性を制限し、同一方向からの蒸着粒
子のみで成膜することで結晶配向性を高めるような構造
とした。また、成膜室の入口の開口部の内側または外側
に蒸着粒子を誘導するガイドを設けることによりより粒
子の蒸着方向性を高めることができる。

【００１５】これらの手段により、成膜された蒸着薄膜
の結晶配向性が大きく向上し、それに伴って磁気特性の
向上により再生出力を従来の磁気記録媒体より向上させ
ることができる。

【００１６】

【作用】本発明では、基板上での蒸着粒子エネルギーを
高めるために、成膜室を真空チャンバー内で分離し、別
の排気系によって排気してチャンバー成膜室間に差圧を
発生させることにより蒸着流にエネルギーを与えた。さ
らに、成膜室の入口の開口部分の大きさを制限すること
により蒸着粒子の飛来方向を制限しまたは成膜室の入口
の開口部にガイドを設けて蒸着粒子の飛来方向性を一定
の方向に誘導して、結晶配向性を向上させた。

【００１７】遮蔽マスク９が冷却キャン６の下部に設置
した高入射角側・低入射角側の蒸着粒子の入射角度を制
御するのに対して、成膜室の入口の開口部の大きさを制
限することにより、蒸着粒子の飛来方向が制限され、蒸
着膜の配向配向性が高まる。ここで、成膜室の入口の開
口部分の大きさとは、例えば、図２の開口部の各辺の長
さａ、ｂを制限することであるが、磁気テープの移動基
板の幅により前記長さａが規制されるので、実際には図
２の開口部の長さｂの大きさを調節することになる。

【００１８】本発明の磁気記録媒体の製造方法によれ
ば、従来技術の媒体に比べ、より高密度または高結晶配
向性の磁気記録媒体が作製でき、磁気特性ひいては再生
出力（特に短波長出力）を向上させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】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
ではないことは言うまでもない。

【００２０】本発明の連続巻取り式蒸着機の基本的な構
成を表す概略図を図１に示す。真空チャンバー１内にお
いて、非磁性支持体である高分子フィルム２は巻取りロ
ール３から冷却キャン６およびガイドロール１０、１１
に沿って通紙され、巻取りロール４に巻取られる。Ｃｏ
の蒸着は冷却キャンの下部に配置したルツボ５に充填し
たＣｏインゴットをそれぞれ電子銃で同時に加熱溶解す
ることにより行う。また、ルツボ５の上方のＣｏの蒸着
が行われる冷却キャン６の下方部分には成膜室８を設け
る。成膜室８内の冷却キャン６近くには酸素導入管７か
ら酸素ガスを流しながら蒸着し、膜中に酸素を導入す
る。

【００２１】さらに、磁性層の磁化容易軸の膜面内方向
からの配向角度は、冷却キャン６の下部に設置した高入
射角側・低入射角側の遮蔽マスク９を動かし、蒸着粒子
の入射角度を変化させることにより制御する。

【００２２】成膜室８はステンレス製として、単独で真
空チャンバー１とは別の真空ポンプで排気されている。
この成膜室８の開口８ａのある蒸着部側を拡大したのが
図２であり、このように成膜室８の開口８ａの幅を制限
することにより蒸着粒子の方向性を制限する。ルツボ５
で蒸発した粒子は、成膜室８内と真空チャンバー１内と
の差圧によりこの開口８ａ部分から成膜室８中に引き込
まれ、ベースフィルム２上に成膜される。

【００２３】実施例１図１に示す蒸着装置を用いて、斜方蒸着媒体を作製し
た。作製条件は以下のとおりである。

【００２４】成膜条件蒸着前到達真空度：２×１０^-3 Ｐａインゴット：Ｃｏ_１００ベースフィルム：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）入射角度：４５°〜９０° 酸素導入量：０．５５１／ｍｉｎ蒸着時真空度：２×１０^−２Ｐａトータル磁性層厚：１８０ｎｍ成膜室８の開口８ａの大きさ：ａ＝１２０ｍｍ、ｂ＝６
０ｍｍ成膜室８内部の到達真空度：５．０×１０^-5Ｐａ

【００２５】図４のように、非磁性支持体１１上に磁性
層１２が形成されたテープ原反上に、カーボンよりなる
保護膜１３を８（ｎｍ）形成し、さらにのバックコート
層１５およびトップコート層１４を形成し、最後に所定
のテープ幅に裁断し、磁気テープとして完成させた。

【００２６】比較例１比較のために、従来の蒸着装置（図５）を用いて磁気テ
ープを作製した。作製条件は、すべて実施例１と同じで
ある。磁性層厚みも、１８０ｎｍと同じにした。表１
は、実施例１の製造方法で作製した斜方蒸着媒体と、従
来の装置で作製した比較例１の媒体について、それぞれ
の磁気特性・再生出力を示したものである。ただし、再
生出力については、記録波長０．５μｍおよび０．３μ
ｍとし、比較例１の値を０［ｄＢ］とした。

【００２７】

【表１】表１から分かるように、実施例１の製造方法により、媒
体の飽和磁化、保磁力、角形比及び保磁力角形比等の磁
気特性が向上していることが分かり、またそれに伴って
再生出力が向上する。特に、本実施例により媒体の保磁
力の増大により、短波長の出力がより向上する。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、従来斜方蒸着媒体と比
較して、より高密度・高結晶配向性の磁性層を形成する
ことが可能であり、これにより媒体の磁気特性および電
磁変換特性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続巻取り式蒸着機の概略図であ
る。

【図２】本発明の連続巻取り式蒸着機の成膜室部分の
拡大図である。

【図３】本発明の連続巻取り式蒸着機の成膜室部分の
拡大図である。

【図４】本発明の製造方法で作製した磁気テープの断
面図である。

【図５】従来の連続巻取り式蒸着機の概略図である。

【符号の説明】

１真空チャンバー２高分子フィル
ム３巻取りロール４巻取りロール５ルツボ６冷却キャン７酸素導入管８成膜室８成膜室９遮蔽マスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空チャンバー内で蒸着源を非磁性支持
体表面に蒸着し、非磁性支持体表面に対して斜め方向に
傾いた磁化容易軸を有する磁性薄膜よりなる磁性層が磁
性層を形成する磁気記録媒体の製造方法において、非磁性支持体表面蒸着粒子の蒸気流が高エネルギーで流
れ込むようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造
方法。
【請求項２】非磁性支持体表面の蒸着部に蒸着粒子の
飛来する開口部を有する成膜室を設け、該成膜室の蒸煮
源側の開口部の大きさを制限して、蒸着粒子の飛来方向
を規制したことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
体の製造方法。
【請求項３】成膜室内と真空チャンバー内との真空度
に差圧を設けたことを特徴とする請求項１または２記載
の磁気記録媒体の製造方法。