JPS61276124A - 垂直磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

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、垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。更に
詳しくは、垂直磁化膜と鉄およびニッケルから主として
成る軟磁性膜とを備えた薄膜型の垂直磁気記録媒体を真
空蒸着法により製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

垂直磁気記録媒体を構成する垂直磁化膜としては、コバ
ルト−クロム、コバルト−ロジウム、コバルト−バナジ
ウムなどコバルトと他の金属との合金薄膜が代表的なも
のとして知られている。

これらの垂直磁化膜は、通常、スバツ・タリングや真空
蒸着で基体上に形成される。しかしながら、スパッタリ
ングによるコバルト合金膜は、膜生成速度が遅いため大
量生産に適さず、また、コバルト合金膜子子ビーム蒸着
する方法では合金組成の制御が困難でおるという問題が
おる。また、両方法とも磁気特性の良い膜を得るには、
基体を１５０℃〜３００’Ｃ程度の高温に加熱しなけれ
ばならないという難点があり、特にプラスチック基体を
使用する上で、大きな障害となっている。

かかる問題を改良する方法として、冷却された基体上に
、コバルトと酸化コバルトから成る垂直磁化膜を得る方
法が提案されている（第７回応用磁気学会学術講演概要
集７ａＡ−９〜７ａＡ−Ｂ、８３．１１＞。

また、本発明者らは、先に、コバルト及び鉄から選ばれ
た金属及びその酸化物から実質的になる゛垂直磁化膜を
備えた垂直磁気記録媒体と、該垂直磁化膜を冷却された
基体上に得る方法を提案している。

基体と垂直磁化膜の間に軟磁性膜を設けた、いわゆる二
層記録媒体はＪ垂直磁化膜のみの単層記録媒体にくらべ
再生出力が大きく、記録再生感度を大幅に向上できる方
法として知られている。

軟磁性膜としては、磁気特性が優れていることに加え、
含有組成物の蒸発蒸気圧がほぼ同じで、真空蒸着で長時
間にわたり組成変動のない膜が作れる点で、鉄およびニ
ッケルを主体とした、いわゆるパーマロイの真空蒸着膜
が知られている。

しかし、真空蒸着で鉄およびニッケルから主として成る
軟磁性膜を形成するとクラックが発生し、保磁力が大き
くなるという問題があり、クラックの発生を防止するた
めに、基体の温度を２００℃以上に上げて鉄およびニッ
ケルから主として成る軟磁性膜を形成することが必要で
あった。このため、真空蒸着で耐熱性が充分でない有機
重合体基体上に均一な軟磁性膜を具備した垂直磁気記録
媒体を作製できないという工業的に重要な問題があった
。

一方、鉄およびニッケルから成る軟磁性膜を、アルゴン
イオンから成るイオンビームを照射しながらイオンビー
ムスパッタリングにより形成する方法が提示されている
（特開昭６Ｏ−１７３７２３）。

スパッタリングによれば、イオンビームを照射しない通
常の方法においても室温の基体上に形成した鉄およびニ
ッケルから成る軟磁性膜には、クラックは発生けず、保
磁力もここでいう軟磁性膜に好ましいとされる１〜２０
０ｅ　（エルステッド）を容易に得ることができるが、
スパッタリングは膜生成速度が遅く大量生産に適さない
。これに対し、真空蒸着は前述のように膜生成速度は早
いものの、基体の温度を２００’Ｃ以上に上げないと該
軟磁性膜のクラックの発生は防止できず、また、室温の
基体上に形成した該軟磁性膜の保磁力は１００ｅ以下に
はならない。

クラックは、記録再生時にノイズなどの原因になるため
、クラックはなくすことが必要でおる。

また記録再生感度を上げるために軟磁性膜の保磁力は小
さいが望ましい。

（発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、冷却された基体上に垂直磁化膜を生産性
良く得られるという利点を生かすために有機重合体基体
を高温に加熱することなく、クラックの発生がなく均一
でかつ良好な磁気特性を有する軟磁性膜を備えた垂直磁
気記録媒体を真空蒸着により得んと鋭意検討し、本発明
に到達した。

本発明の目的は、高密度記録に適し、記録再生感度が改
良された垂直磁気記録媒体を耐熱性が充分でない有機重
合体基体上にも生産性良く得ることのできる製造方法を
提供するにある。より具体的には、本発明の目的は、比
較的低温の基体上に鉄およびニッケルから主として成る
軟磁性膜をイオンビームを照射しながら真空蒸着によっ
て形成し、次いで比較的低温の該軟磁性膜上に膜面に対
して垂直方向に磁気異方性を有する垂直磁化膜を形成す
ることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法を提供
するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

即ち本発明は、有機重合体から成る基体上に、軟磁性膜
および膜面に対して垂直方向に磁気異方性を有する垂直
磁化膜をこの順に形成する垂直磁気記録媒体の製造方法
において、軟磁性膜の形成に際して、軟磁性膜形成位置
に加速したイオンビームを照射しながら、鉄およびニッ
ケルから主として成る軟磁性膜を真空蒸着により形成す
ることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法である
。

本発明で述べる垂直磁気記録媒体の製造方法について第
１図乃至第４図を用いて説明する。

第１図は、本発明の軟磁性膜の製造方法を実施する電子
ビーム蒸着装置の一例である。

第１図において巻き出し軸１、ニップロール２、主ドラ
ム３、ニップロール４、巻き取り軸５によって有機高分
子より成る長尺フィルム６の走行系が構成されている。

巻き出し軸１にロール状に巻かれた有機高分子フィルム
６を配設する。フィルムロはニップロール２、主ドラム
３、ニップロール４を経て巻き取り軸５に配設された巻
き取りコアに巻き取られる。主ドラム３は有機高分子フ
ィルム６の裏面を５０℃以下に保つように、例えば通水
などによる冷却機能（図示省略）を有している。また主
ドラム３はアース電位である。７は隔壁であり、該隔壁
７によって真空槽８は上槽９と下槽１０とに分けられ、
各々排気口１１．１２より各々排気されるようになって
いる＝１３は蒸発蒸気流の入射角度を制限するための遮
蔽板である。

入射角とは第２図において基体面Ｃに入射する蒸発蒸気
流Ａと基体面Ｃに立てた法線Ｂとのなす角θである。第
１図における遮蔽板１３は入射角が４５度以下の選ばれ
た角度を越える蒸発蒸気流が基体面１６に入射しないよ
うに開口部１４を有している。１５は、鉄およびニッケ
ルから主としてなる蒸着材料、１６は電子ビーム蒸着器
である。

１７はイオンを生成し、加速してイオンビームを作るイ
オン源であり、バリアプルリークバルブ１９、導入管１
８を通ってイオン化されるガスを供給する。

第４図は、垂直磁化膜の製造方法を実施する電子ビーム
蒸着装置の一例でおる。第４図は、第１図の電子ビーム
蒸着装置に更に隔壁２１Ａ、２１Ｂと遮蔽板１３に囲ま
れたガス供給室２ＯＡ、２０Ｂとガス供給室へガスを供
給するための導入管２２Ａ、２２Ｂ、バリアプルリーク
バルブ２３Ａ１２３Ｂを付設したものである。

上記の装置を使用して、本発明の製造方法により垂直磁
気記録媒体を形成するのであるが、上記した装置にのみ
限定されるものではない。

本発明の方法に於て、真空蒸着法としては、抵抗加熱蒸
着、誘導加熱蒸着、電子ビーム蒸着、イオンブレーティ
ング、イオンビーム蒸着、レーザービーム蒸着、アーク
放電蒸着などの真空蒸着法のいずれの方法でも実施が可
能であるが、保磁力、異方性磁界などの磁気特性を向上
する上で、また速い蒸発速度を得るために電子ビーム蒸
着、イオンブレーティングなどの方法が適しており、ざ
らに操作性、量産性などの工業的観点から電子ビーム蒸
着が最も適している。

本発明においては、鉄およびニッケルから主として成る
蒸着材料を基体上に真空蒸着により蒸着させて軟磁性膜
を形成させるに際し、・該基体上にイオンビームを照射
させながら軟磁性膜を形成させることが重要であり、こ
れにより低温の基体上にクラック等がなく均一で良好な
磁気特性を有する軟磁性膜を形成させることができる。

本発明で軟磁性膜形成時に膜成長部に照射するイオンビ
ームとは、水素、アンモニア、アルゴン、ヘリウム、ネ
オン、クリプトンなどのガスを一価または二価以上に電
離し、これらのイオンを加速したものである。ガスの種
類は軟磁性膜の保磁力を小さくするために、上記のガス
の中でも、アルゴンなどの不活性ガスが最も好ましく、
次いで水素、アンモニウムなどの還元性のガスが好まし
い。

軟磁性膜形成位置に入射するイオンの加速エネルギーは
、イオンビーム照射の効果を現出するためと有機重合体
から成る基体に熱損傷を与えないために、２００Ｖから
６ｋＶの範囲が好ましく、５ＯＯ■から４ｋＶの範囲が
更に好ましり’ｌ　ｋＶから３ｋＶの範囲が最も好まし
い。

イオンビームの照射密度は、イオン照射の効果を現出す
るためと有機重合体から盛る基体に熱損傷を与えないた
めに、１μＡ／ａｉｒから５０ｍＡ／ｃ＋４の範囲が好
ましく、５μＡ／−から２ＱｍＡ１０ｆの範囲が更に好
ましく、２０μＡ／ｃｌＴｆから５ｍＡ／ｃｎｆの範囲
が最も好ましい。

イオンビームの照射は連続であっても間欠であっても良
いが、連続である方がイオン照射の効果が現出し易く望
ましい。またイオンビーム照射位置は軟磁性膜が形成さ
れつつある位置全体であることが望ましいが、軟磁性膜
形成初期を含む期間、照射を行なうことが効果が大きい
。

本発明で使用するイオンビームはイオン源で作られる。

本発明において使用するイオン源は、比較的大電流のイ
オンビームを照射する必要があることから、プラズマイ
オン源と呼ばれるものが好ましい。プラズマイオン源と
は、プラズマ発生室、プラズマ発生室からイオンを引き
出すための引き出し孔および引き出し電極、イオンビー
ムを整形するための電極などを備えたものである。

プラズマイオン源の動作は一般に以下のようである。イ
オン化したい物質またはその化合物をガス状にしてプラ
ズマ発生室に導入し、マイクロ波放電電子衝撃、電子振
動、電子ビーム入射、ペニング型放電などの手法で、こ
のガスをイオン化する。生成したイオンは引き出し電極
で作られる電界によって、プラズマ発生室より引き出し
孔を経て引き出されると共に加速される。プラズマの電
位と基体の電位との差がイオンの加速エネルギーとなる
。イオン照射密度は、プラズマ発生室でのイオン化効率
を変えることや引き出し後のイオンビーム形状を整形す
ることなどで変えることができる。

イオン源に導入するガスの量は、イオン源でイオンを生
成するための必要最小限に抑えることが軟磁性膜のクラ
ック発生を防ぎ、保磁力を小さくするために望ましい。

イオン源辷導入するガスの量は、そのガス流閂やイオン
源の納められている真空槽内の圧力でモニタするのが一
般的であるが、イオン源でイオンが生成されるのに必要
最小限の導入ガス量は、排気速度によって決まるため、
実施する装置毎に異なる。

軟磁性膜を形成するに際して、基体の温度は基体に接し
て設けられた基体ホルダー例えば、第１図における主ド
ラム３によって制御される。

基体の裏面に密着して基体を冷却または加熱する基体ホ
ルダーの温度は、軟磁性膜形成時に有機重合体基体の熱
変形を防ぎ、また基体、無機材膜、軟磁性膜間の熱膨張
係数の違いによる応力発生で軟磁性膜の保磁力が大きく
なるのを防ぐため、低い方が好ましい。

イオンビームを照射しながら軟磁性膜を蒸着すれば、ク
ランクの発生を防止することができるため、基体を加熱
する必要はないが、基体温度を高くしてもイオンビーム
照射の効果は損われない。

このため、軟磁性膜形成時の基体ホルダーの温度は、−
３０’Ｃ以上１８０’Ｃ以下、好ましくは、−２０℃以
上１５０’Ｃ以下、最も好ましくは一２０℃以上１３０
’Ｃ以下が望ましい。

基体面に入射する鉄およびニック°ルから主として成る
蒸発蒸気流と基体面の法線との成す角である入射角は、
４５度以下、好ましくは３．０度以下であることが、鉄
およびニッケルから主として成る軟磁性膜の保磁力を小
さくするために望ましい。

本発明で用いられる軟磁性膜とは、鉄およびニッケルか
ら主として成り、保磁力を小ざくし、透磁率を大きくす
る目的でマンガン、モリブデン、クロム、銅などを含ん
でも良い。特にモリブデンや銅の添加は、保磁力を小さ
くし、透磁率を大きくする効果が大きく望ましい。鉄と
ニッケルは重量比で１０：９０から３０　：　７０の範
囲と４０＝６０から６０：４０の範囲が保磁力を小さく
し、透磁率を大きくする点で好ましい。

鉄とニッケル以外の元素を添加したものとしては、重量
比で２１．２鉄７７８．５ニツケル１０゜３マンガン、
１５．７鉄／７９．０ニツケル１５゜Ｏモリブデン１０
．３マンガン、１８．０鉄／７５、Ｏニッケル／２．Ｏ
クロム１５．Ｏ銅、１７゜７鉄／７８．５ニッケル／３
．８クロム、１６゜０鉄／８０．０ニッケル／４．Ｏモ
リブデン、１４．０鉄／７７．０ニッケル１５．Ｏ銅／
４．Ｏモリブデンなどに近い組成のもの、が好ましい。

ヘッドや垂直磁化膜との相互作用を高め、記録再生特性
を向上させるためには、軟磁性膜の膜面に平行方向の保
磁力は、２００ｅ以下、好ましくは１００６以下である
ことが望ましい。

軟磁性膜の厚さは、ヘッドや垂直磁化膜との相互作用の
強さに関して、最適な範囲をもち軟磁性膜の単位面積あ
たりの飽和磁気モーメントが垂直磁化膜の単位面積あた
りの飽和蒸気モーメントの４分の１以上、１０倍以下で
あるような軟磁性膜の厚さが好ましい。上述の値が３分
の１以上、６倍以下であることが更に好ましい。上述の
値が２分の１以上、４倍以下であることが最も好ましい
。

本発明で基体に用いることができる有機重合体には、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
、ポリエチレンジカルボキシレートなどのポリエステル
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどのポ
リオレフィン、ポリメチルメタアクリレート、ポリカー
ボネート、ポリスルフォン、ポリアミド、芳香族ポリア
ミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ弗化ビニリデン、ポリテ
トラフルオロエチレン、酢酸セルローズ、メチルセルロ
ーズ、エルチセルローズ、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂
あるいはこれらの混合物、共重合物などが適している。

特に二軸延伸されたフィルム、シート類は、平面性、寸
法安定性に優れ最も適しており、中でもポリエステル、
ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリアミド、などが
最も適している。

基体の形状としては、ドラム状、ディスク状、シート状
、テープ状、カード状等いずれでも良く、厚みも特に限
定されるものではない。シート状、テープ状、カード状
等の場合、加工性、寸法安定性の点で、厚みは３〜５０
０μｍ１中でも４〜２００μｍの範囲が好ましい。

本発明で用いられる基体は、軟磁性膜の形成に先だち、
易接着化、平面性改良、着色、帯電防止、耐摩耗性付与
等の目的で各種の表面処理や前処理が施されても良い。

本発明でいう膜面と垂直方向に磁気異方性を有する垂直
磁化膜は、次のように規定される。

垂直磁化膜の膜面と垂直方向への磁気異方性を表わす指
標として異方性磁界Ｈｋがあり、この値が大きいほど垂
直方向に磁化されやすい優れた垂直磁化膜と言える。異
方性磁界Ｈｋの測定方法について第３図により説明する
。第３図においてＯは原点、縦軸は磁化された垂直磁化
膜の磁化量Ｍを示し、横軸は垂直磁化膜に印加する外部
磁界Ｈを示す。第３図は、試料とする垂直磁化膜表面に
平行方向に外部磁界を加えた場合のヒステリシスループ
である。原点より該ヒステリシスループを引いた接線と
、正の飽和磁化点りを通り、外部磁界軸Ｈと平行に引い
た直線との交点Ｆの外部磁界Ｈの値が異方性磁界Ｈｋで
ある。

軟磁性膜を備えた垂直磁気記録媒体においては、必らか
しめ軟磁性膜のヒステリシスループを測定しておき、垂
直磁化膜を形成後、測定したヒステリシスループから軟
磁性膜のヒステリシスループを磁化について差し引くこ
とで垂直磁化膜のみのヒステリシスループを求めること
ができる。

異方性磁界Ｈｋが一般的に２ＫＯｅ以上であると垂直磁
化膜と言われる。

本発明で用いられる垂直磁化膜とは、コバルトおよびク
ロムから主として成る合金やコバルトおよびバナジウム
から主として成る合金なども採用できるが、本願の発明
の利点を生かすためには、主としてコバルトおよびＣｏ
Ｏ、ＣＯ２Ｏ３、Ｃ０３０／ｌなどの酸化コバル１へお
よび／または鉄およびＦｅＯ。

Ｆｅ２０ａ、Ｆｅ３Ｏ４などの酸化鉄によって構成され
ることが望ましい。酸化コバルトとしては、この他、Ｃ
００Ｘ（ＸはＯから２の間の数）で表わされる非化学量
論的な酸化物、過酸化物も含まれる。酸化鉄とては、こ
の他、Ｆｅ０Ｘ（ＸはＯから２の間の数）で表わされる
非化学量論的な酸化物、過酸化物も含まれる。

該垂直磁化膜には、コバルトおよび酸化コバルトおよび
／または鉄および酸化鉄以外の元素や化合物、例えば、
ニッケル銅、クロム、アルミニウム、炭素、シリコン、
バナジウム、チタン、亜鉛、マンガンや、金属酸化物、
金属窒化物、金属水酸化物などが、垂直方向の磁気異方
性を損わない範囲で含まれていても良い。

垂直磁化膜の厚みは、特に制限はないが、実用的には０
．０５μｍから５μｍの範囲が良く、中でも０．０８μ
ｍから３μｍ、特に０．１μｍから２μｍの範囲が可撓
性、ヘッドタッチが良好な点で最も好ましい。

このような垂直磁化膜を形成する方法としては真空蒸着
、イオンブレーティング、スパッタリングなどの真空析
出法があるが、基体の温度上昇が小さい点や膜形成速度
が速い点で真空蒸着が特に好ましい。

真空蒸着時の基体近傍の酸素含有雰囲気の圧力は、コバ
ルトおよび酸化コバルトおよび／または鉄および酸化鉄
から主として成る垂直磁化膜の磁気持性を良好にするた
め１Ｘ１０’″３　Ｔｏｒｒから５×１０−２１ｏｒｒ
の範囲が望ましい。

垂直磁化膜形成時、基体の温度は５０℃以下に冷却して
おくことが、垂直磁化膜の磁気異方性係数を大きくする
ために望ましい。また、コバルトおよび／または鉄蒸気
と基体面の法線のなす角が４５度以下となるよう、４５
度を越える入射粒子を遮蔽するマスクを設けることが、
垂直磁化膜の磁気異方性係数を大きくするために好まし
い。

真空槽内の圧力は、排気口より遠去かるほど圧力が高く
なる圧力分布が存在している。垂直磁化膜の形成の際に
は該圧力が重要な要件であるが、ここで述べる基体近傍
の圧力とは、基体上の垂直磁化膜形成中心点より直線距
離にして５００ｒｎＩＴ１以内で測定した力を言う。

有機重合体基体／軟融性膜／垂直磁化膜の構成を有する
本発明の垂直磁気記録媒体の製法の一例を以下に示すが
、これに離定されるものでない。

第１図に示した蒸着装置の長尺フィルム走行系に有機重
合体材料より成る長尺フィルム、例えばポリエチレンテ
レフタレートフィルムを配設し、電子ビーム蒸着器１６
の凹部に例えば鉄のニッケルが重量比が１７：８３のイ
ンゴットを配した状態にて真空槽８を排気口１１．１２
より各々排気する。上槽９は圧力が１　Ｘ　１０−４Ｔ
ｏｒｒ以下になるまで、下槽１０は圧力は５　ｘ　１Ｑ
−６Ｔｏｒｒ以下になるまで各々排気する。

次いで、バリアプルリークバルブ１９より、アルゴンガ
スをイオン源１７に供給し、主ドラム３上の基体に到達
するアルゴンイオンの加速エネルギーが１にｅｖ　、照
射密度が２００μＡ／ｃｉｆになるようイオン源を操作
する。かかる状態とした後、基体である前記ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを走行させ、該フィルム上に
電子ビーム蒸着により鉄およびニッケルから主として成
る厚さ約０゜２５μｍの軟磁性膜を１０μｍ／分の付着
速度で連続的に形成する。この時基体の裏面に密着した
主ドラム３は、接地電位で２０℃以下に冷却される。

次いで、第４図に示した蒸着装置の長尺フィルム疋行系
に、軟磁性膜を付着したポリエチレンテレフタレートフ
ィルムを配置し、電子ビーム蒸着器１６の凹部に例えば
コバルトを配した状態にて、真空槽８を排気口１１．１
２より、上槽９は圧力が５　Ｘ　１０　’Ｔｏｒｒ以下
になるまで下槽基体近傍圧力は５　Ｘ　１０−５Ｔｏｒ
ｒ以下になるまで各々排気する。

次いでバリアプルリークバルブ２３Ａ、２３Ｂより、窒
素ガスと酸素ガスの分圧が８０　：　２０の混合ガスを
基体近傍の圧力が１　Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒ〜５Ｘ　１
０−２Ｔｏｒｒの範囲の内所定の圧力となるように導入
管２２Ａ、２２Ｂを経て基体近傍に導入する。

かかる状態とした後、軟磁性膜をあらかじめ形成したポ
リエチレンテレフタレートフィルムを走行させ、該軟磁
性膜上に電子ビーム蒸着により、コバルトと酸化コバル
トとから主として成る垂直磁化膜を約０．２５μｍの厚
さに１０μｍ／分の付着速度で連続的に形成する。

この時、基体の裏面の主ドラム３は、１０’Ｃ以下に冷
却されている。

本発明における垂直磁気記録媒体の製造方法に加え、該
垂直磁気記録媒体表面に、ヘッドや走行ガイドとの滑り
性、耐摩耗性、走行耐久性などを改善する目的で、潤滑
層や保護層を設ける工程を付は加えることができる。ま
た、更に同様の目的でバックコーティング工程を付は加
えることもできる。

〔作用〕

イオンビームを照射しつつ真空蒸着することで有機重合
体基体上に、低基体温度でも保磁力が小さくクラックの
ない鉄およびニッケルから主としてなる軟磁性膜を真空
蒸着で得ることができる理由については十分解明できて
いないが、イオンビームを照射しながら真空蒸着して形
成すると、鉄およびニッケルから主として成る軟磁性膜
結晶の膜面平行方向への（１１１）面配向が強調された
り、軟磁性膜にイオンビームを形成する元素が少量取り
込まれることが観測されている。

また、軟磁性膜中に不純物として含まれる炭素原子の量
は、蒸着中のイオンビーム照射により減少することも観
測された。

これらのことからイオンビームの持つエネルギ−とイオ
ンの活性エネルギーが成長中の軟磁性膜の内部応力を緩
和させたり、結晶配向を促したり、不純物をたたき出し
たりする効果を持つため、低基体温度でもクラックがな
く、保磁力の小さな鉄およびニッケルから主として成る
軟磁性膜を真空蒸着で得られるものと推察される。特に
アルゴンイオンから成るイオンビームの照射は、アルゴ
ンのスパッタ率′が高くまた膜中に取込まれる量が少な
いため効果が大きいと考えられる。

〔発明の効果〕

本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法によって鉄および
ニッケルから主として成る軟磁性膜の結晶化度が高くか
つ結晶配向が進んでおり、蒸着中に軟磁性膜中に取込ま
れる炭素などの不純物が少なく、また膜形成後膜内に残
る内部応力が小ざい軟磁性膜が得られる。この結果、ド
ロップアウト（ｄｒｏｐ−ｏｕｔ）、ドロップイン（ｄ
ｒｏｐ−ｉｎ）やノイズ（ｎｏｉｓｅ）の原因となるク
シツクの発生がなく均一で、かつ良好な磁気特性を有し
、記録再生感度の高い垂直磁気記録媒体が得られる。

本発明では結晶配向は、膜面平行方向への（１１１）面
の配向が強調され、そのＸ線回折ピークの半値巾を１０
ｇ、下とできる。炭素などの不純物は軟磁性膜の保磁力
を大きくするように働くため、なるべく軟磁性膜中に取
込まれないようにすることが望ましい。本発明において
は軟磁性膜中に取込まれる炭素原子は０．２原子％以下
とでき、小ざな保磁力が得られる。

この結果、磁気ヘッドやガイド部分との接触によっても
摩耗や脱離が少なく、ヘッドタラの良い垂直磁気記録媒
体を得ることができる。また、真空蒸着と低基体温度の
組み合せにより、耐熱性の小さいプラスチック基体上に
高速で垂直磁気記録媒体を得ることができる。

本発明で得られる垂直磁気記録媒体はテープ、シート、
カード、ディスク、ドラムなどの形状にて、オーディオ
、ビデオ、デジタル信号などの磁気記録用に広く用いる
ことができる。

〔特性の測定方法・評価基＊） （１）　　保磁力 振動試料型磁力計（理研電子（株）製、ＢＨＶ−３０）
を使用し、外部磁界を膜面に平行方向に加え、ヒステリ
シスループを記録する。このヒステリシスループから、
ＪＩＳ　Ｃ−２５６１の定義に基づき保磁力を求める。

（２）　　軟磁性膜及び垂直磁化膜のクラックの有無判
定方法 金属顕微＠（日本光学工業（株）製）“０ＰＴＩＰＨＯ
Ｔ”）により軟磁性膜および垂直磁化膜を観察し、クラ
ックの有無を判定した。拡大倍率は８．０〜１０００倍
である。

（３）　　軟磁性膜の結晶配向性測定方法Ｘ線回折装置
（理学電材（株）製　Ｄ−８０型Ｘ線発生装置、２１５
５Ｄ型ゴニオメータ、　ＲＡＤ−Ａ型計数記録装＠）で
、ＣｔＪＫα線を使って反射法で回折パターンを測定し
た。軟磁性膜の膜厚を一定にして、（１１１）面からの
回折ピークの相対的な高さおよびこの回折ピークの半値
巾を（１１１）面の膜面平行方向への配向の強さの指標
とした。回折ピークが高く、回折ピークの半値巾が狭い
程、結晶配向性が強いことを表わす。

（４）　　軟磁性膜中の不純物原子の測定Ｘ　Ｐ　Ｓ　
（Ｘ−ｒａｙ　Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ　５ｐｅｃ
ｔｒｏｓｃｏｐｙ）（ＶＧ　５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｌ
ｉｍ１ｔｅｄ製　ＥＳＣＡＬＡＢ　５）を用い、軟磁性
膜中に取込まれている不純物、イオンビームを成す元素
の但を測定した。

窒素イオンで試料表層をエツチングした後、ＸＰＳで測
定した。

〔実施例〕

以下実施例に基づいて本発明の製造方法の一実施態様を
説明する。

実施例１〜３、比較例１ 第１図に示した蒸着装置の長尺フィルム走行系に２軸延
伸された厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフ
ィルムを配設し、電子ビーム蒸着器１６の凹部に鉄とニ
ッケルが重量比が１７＝８３のインゴットを配した状態
にて真空槽８を排気口１１．１２より各々排気する。１
楕９は圧力が１×１０〜４ＴＯｒｒ以下になるまで、下
槽１０は圧力は５　Ｘ　１０−６Ｔｏｒｒ以下になるま
で各々排気する。

次いで、バリアプルリークバルブ１９より、アルゴンガ
スをイオン源１７に供給し、主ドラム３上の基体に到達
するアルゴンイオンの加速エネルギーと照射密度が所定
の値となるようイオン源を操作する。

かかる状態とした後、基体である前記ポリエチレンテレ
フタレートフィルムを所定の速度で走行させ、電子ビー
ム蒸着により鉄とニッケルが重量比で１７：８３含まれ
るインゴットを溶融蒸発せしめ１０μｍ／分の付着速度
で該フィルム上に連続的に約０．２５μｍ厚の軟磁性膜
を形成する。

この時基体の裏面に密着した主ドラム３を１０℃に保つ
、主ドラム３は接地電位とした。また、鉄およびニッケ
ルの蒸気が基体に入射する際、入射蒸気が基体の法線方
向と成す入射角度は３０”以下となるよう遮蔽板１３を
配置した。

電子ビーム蒸着器には、日本真空技術（株）製ＥＧＬ−
１１０型を使用した。

また、イオン源には、日本電子（株）製ＭＩＳ−２５０
を使用した。

軟磁性膜は垂直磁化膜をこの上に設ける前に保磁力およ
びクラックを測定する。また、Ｘ線回折やＸＰＳによる
測定も垂直磁化膜を設けないで行なった。

次に、第４図に示した蒸着装置の長尺フィルム走行系に
、軟磁性膜を付着したポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを配置し、電子ビーム蒸着器１６の凹部にコバルト
を配した状態にて、真空槽８を排気口１１．１２より、
上槽９は圧力が５×１０”４Ｔｏｒｒ以下になるまで、
下槽基体近傍圧力は５　Ｘ　１０’Ｔｏｒｒ以下になる
まで各々排気する。

次いで、バリアプルリークバルブ２３Ａ、２３Ｂより窒
素ガスと酸素ガスが分圧で８５：１５の混合ガスを基体
近傍の圧力が５　Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒとなるように導
入管２２Ａ、２２Ｂを経て基体近傍に導入する。

かかる状態とした後、軟磁性膜を付着したポリエチレン
テレフタレートフィルムを走行させ、電子ビーム蒸着器
によりコバルトを融解蒸発せしめ、該軟磁性膜上に垂直
磁化膜を約０．２５μｍの厚さに１０μｍ／分の付着速
度で連続的に形成する。

この時、基体の裏面に密着した主ドラム３は、５°Ｃ以
下に冷却されており、かつ、コバル１〜の蒸気が基体に
入射する際、入射蒸気が基体の法線方向と成す入射角度
は４５°以下となるよう遮蔽板１３を配置した。

電子ビーム蒸着器には、日本真空技術（株）’Ｊ！ＥＧ
Ｌ−１１０を使用した。

上述した製造方法により、軟磁性膜形成時のイオンビー
ムの加速エネルギーとイオン照射密度を変え、垂直磁気
記録媒体を形成した。

軟磁性膜形成時のイオンビームの加速エネルギーをＱ、
５ＫｅＶ、照射密度を２００μＡ／ｃ、ｆとした例を実
施例１、軟磁性膜形成時のイオンビームの加速エネルギ
ーを’ｌ、ＱＫｅＶ、照射密度を２５０μＡ／（ｄとし
た例を実施例２、軟磁性膜形成時のイオンビームの加速
エネルギーをＱ、３ＫｅＶ、照射密度を２００μＡ／（
Ｊとした例を実施例３、軟磁性膜形成時にイオンビーム
を照射しなかった例を比較例１とした。

実施例１〜３、比較例１では、軟磁性膜形成および垂直
磁化膜形成に際して、電子ビーム蒸着器への投入電力は
共に４にΔ一定とした。

実施例１〜３、比較例１のイオンビーム照射条件および
垂直磁化膜形成前の軟磁性膜のクラックの有無と保磁力
、更に軟磁性膜上に形成した垂直磁化膜のクラックの有
無を一覧表にして表１に示す。

実施例１．２では軟磁性膜にクラックは発生じず、また
、１００ｅ以下の保磁力が得られ、また軟磁性股上に形
成した垂直磁化膜にもクラックは生じなかった。

実施例３では、イオンビームの加速エネルギーがやや小
さいために、軟磁性膜の保磁力が比較的大きかったが、
軟磁性膜にはクラックはほとんど生じなかった。軟磁性
膜上に形成した垂直磁化膜には、クラックは見られなか
った。

比較例１では、イオンビームを照射しない通常の電子ビ
ーム真空蒸着となるため、軟磁性膜に多数の細かいクラ
ックが発生し、膜が白く濁ったようになった。また保磁
力も大きかった。垂直磁化膜を設けた後もクラックは被
いきれず媒体表面にクラックが現われた。

イオンビームを照射したものは、イオンビームを照射し
なかったものに比べ、軟磁性膜の（１１１〉面結晶配向
性が向上し、また軟磁性膜中に含まれる不純物炭素原子
の但も減少した。

イオンビームを照射したものは、軟磁性膜中に０．６％
程度のアルゴンを含有していたが、イオンビームを照射
しなかったものはアルゴン含有聞はＸＰＳ検出感度以下
であった。

実施例４．５ 垂直磁化膜形成時の蒸着材料を鉄とした以外は、実施例
２と同様にした例を実施例４、垂直磁化膜形成時の蒸着
材料をコバルト二鉄が重量比で８０：２０とした以外は
実施例２と同様にした例を実施例５とした。

表２に軟磁性膜および垂直磁化膜の形成条件と軟磁性膜
の保磁力、クランクの有無および垂直磁化膜のクラック
の有無を示す。いずれの場合も軟磁性膜、垂直磁化膜共
にクラックは発生しなかった。

実施例６ イオン源に導入するガスをネオンとし、ネオンイオンに
てイオンビームを形成した以外は、実施例２と同様にし
た例を実施例６とした。

表２に軟磁性膜および垂直磁化膜の形成条件と軟磁性膜
の保磁力、クラックの有無および垂直磁化膜のクラック
の有無を示す。

軟磁性膜の保磁力は小さく、軟磁性膜、垂直磁化膜共に
クラックは発生しなかった。

比較例２ 軟磁性膜形成時に、イオンビームを照射せず、かつ基体
の裏面に密着させた主ドラムの温度を１５０℃とした以
外は、実施例１と同様にした例を比較例２とした。

表２に軟磁性膜および垂直磁化膜の形成条件と軟磁性膜
の保磁力、クラックの有無および垂直磁化膜のクラック
の有無を示す。

軟磁性膜の保磁力は主ドラムの温度を１０’Ｃとしたも
のに比べ小さくなったが、十分小さな値ではなく、また
クラックの発生も防げなかった。垂直磁化膜を軟磁性膜
上に形成した後もクラックはなくならなかった。

実施例７ 基体を２軸延伸されたポリイミドフィルムとした以外は
、実施例２と同様にして軟磁性膜を形成した。該軟磁性
膜上にコバルトとクロムから主として成る垂直磁化膜を
スパッタリングにより形成した。

スパッタリングターゲットにコバルトとクロムが重量比
で８３：１７の合金を使用した。真空槽を１　Ｘ　１０
−６Ｔｏｒｒ以下に排気し、次いで２×１０’Ｔｏｒｒ
までアルゴンガスを導入する。スパッタリングターゲッ
トに負電圧を印加し、放電を起こし、スパッタリングタ
ーゲットの前面に設置した軟磁性膜をあらかじめ設けた
カットシート状の基体上にコバルトとクロムから主とし
て成る垂直磁化膜を形成した。

該垂直磁化膜の付着速度は０．３μｍ／分、膜厚は０．
２５μｍとした。また、基体表面に密着して設置した基
体ホルダーの温度は２００℃に保った。

スパッタリング装置は、日型アネルバ（株）製ＥＶＰ−
１０７５８を使用シタ。

軟磁性膜、垂直磁化膜共にクラックは生じなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軟磁性膜の製造方法を実施する電子ビ
ーム蒸着装置の一例を示す概略図、第２図は入射角の説
明図、第３図はヒステリシスループの測定例を示す模式
図、第４図は垂直磁化膜の製造方法を実施する電子ビー
ム蒸着装置の一例を示す概略図である。 ３：主ドラム ８：真空槽 １３：遮蔽板 １４：開口部 １６：電子ビーム蒸着器 １７：イオン源 ２ＯＡ、２０Ｂ：ガス供給室 特許出願人　　東　し　株　式　会　社第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機重合体から成る基体上に、軟磁性膜および膜
   面に対して垂直方向に磁気異方性を有する垂直磁化膜を
   この順に形成する垂直磁気記録媒体の製造方法において
   、上記軟磁性膜の形成に際して、軟磁性膜形成位置に加
   速したイオンビームを照射しながら、鉄およびニッケル
   から主として成る軟磁性膜を真空蒸着により形成するこ
   とを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。