JPH0222462A - 坩堝およびこの坩堝を用いた金属薄膜の製造法 - Google Patents
坩堝およびこの坩堝を用いた金属薄膜の製造法Info
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- JPH0222462A JPH0222462A JP63173304A JP17330488A JPH0222462A JP H0222462 A JPH0222462 A JP H0222462A JP 63173304 A JP63173304 A JP 63173304A JP 17330488 A JP17330488 A JP 17330488A JP H0222462 A JPH0222462 A JP H0222462A
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- thin film
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/246—Replenishment of source material
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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。
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、真空蒸着によって金属薄膜を安定して形成す
るための製造法に関するものであり、特に金属薄膜表面
における異物と金属薄膜の組成が、その機能に重要な影
響を及ぼす例えば高密度記録特性に優れた垂直磁気記録
媒体等の製造法に関するものである。
るための製造法に関するものであり、特に金属薄膜表面
における異物と金属薄膜の組成が、その機能に重要な影
響を及ぼす例えば高密度記録特性に優れた垂直磁気記録
媒体等の製造法に関するものである。
従来の技術
一般に真空蒸着法はその高堆積速度の故に大面積、量産
用の薄膜形成法として用いられ、例えば金属薄膜形磁気
記録媒体の製造法としても適している。金属薄膜形の媒
体としてばCO基磁性薄膜媒体、特にCo−Cr媒体が
短波長記録特性の優れた垂直磁化型媒体として最適であ
る事がわかっている。Co−Cr媒体においては、媒体
膜中におけるCOとCrのwt%が約80:2oである
場合にその磁気的特性が優れておシ、それ故蒸着法によ
って上記媒体を製膜する場合、膜中てこの濃度割合とな
る様に、蒸発坩堝中でその組成を制御する必要がある。
用の薄膜形成法として用いられ、例えば金属薄膜形磁気
記録媒体の製造法としても適している。金属薄膜形の媒
体としてばCO基磁性薄膜媒体、特にCo−Cr媒体が
短波長記録特性の優れた垂直磁化型媒体として最適であ
る事がわかっている。Co−Cr媒体においては、媒体
膜中におけるCOとCrのwt%が約80:2oである
場合にその磁気的特性が優れておシ、それ故蒸着法によ
って上記媒体を製膜する場合、膜中てこの濃度割合とな
る様に、蒸発坩堝中でその組成を制御する必要がある。
一般にCoおよびCr金属は高融点材料であり、蒸着の
場合その溶融蒸発手段としては電子線加熱法を用いるの
が一般的であυ、その例を第5図および第6図に示す。
場合その溶融蒸発手段としては電子線加熱法を用いるの
が一般的であυ、その例を第5図および第6図に示す。
第5図に示す従来例1は単一坩堝の蒸発源を用いた方法
であり、あらかじめCo−Crの合金、この場合Co割
合の多い合金を坩堝1に装填しておき、電子線2により
加熱溶融させるものである。
であり、あらかじめCo−Crの合金、この場合Co割
合の多い合金を坩堝1に装填しておき、電子線2により
加熱溶融させるものである。
この時、坩堝1内の合金は、その蒸気圧差が大きいため
に、蒸気圧の高いCr成分が先に蒸発し、膜中のCr濃
度が蒸着時間と共に減少し、例えば初期合金割合をCo
93:Cr7としても蒸着初期ではCr濃度が40%と
高く、蒸着時間の経過と共に膜中のCr濃度が徐々に減
少してゆく。そのために第5図においては、Cr粒3を
補給しながらその組成を制御するものである。
に、蒸気圧の高いCr成分が先に蒸発し、膜中のCr濃
度が蒸着時間と共に減少し、例えば初期合金割合をCo
93:Cr7としても蒸着初期ではCr濃度が40%と
高く、蒸着時間の経過と共に膜中のCr濃度が徐々に減
少してゆく。そのために第5図においては、Cr粒3を
補給しながらその組成を制御するものである。
また第6図に示す従来例2は、CoとCrの2元蒸着源
を用いた方法であり、CoおよびCrを別々の坩堝4.
5より蒸発させ、キャン6上を走行する高分子フィルレ
ム基板了に堆積させるものである。
を用いた方法であり、CoおよびCrを別々の坩堝4.
5より蒸発させ、キャン6上を走行する高分子フィルレ
ム基板了に堆積させるものである。
8は防着板であυ、9は巻出しローラ、1oは巻取υロ
ーラである。なお、従来例1においても、従来例2と同
じく、防着板、キャン、巻出しローラ、巻取りローラを
備えて薄膜を連続的に形成している。
ーラである。なお、従来例1においても、従来例2と同
じく、防着板、キャン、巻出しローラ、巻取りローラを
備えて薄膜を連続的に形成している。
この様な真空蒸着法によ)製膜する場合、いづれも高分
子フィルム上に磁気記録媒体を構成し、磁気ヘッドと接
触して記録再生するため、媒体の平滑性、特にヘッドと
の間でスペーシング損失となるような異物のない事、あ
るいは磁気的特性が長尺に亘って維持されている事が必
要となり、その長尺の程度は生産的規模に見合う長さで
ある事が必要とされる。
子フィルム上に磁気記録媒体を構成し、磁気ヘッドと接
触して記録再生するため、媒体の平滑性、特にヘッドと
の間でスペーシング損失となるような異物のない事、あ
るいは磁気的特性が長尺に亘って維持されている事が必
要となり、その長尺の程度は生産的規模に見合う長さで
ある事が必要とされる。
しかるに第6図に示す従来例1では以下の様な問題点を
生じるものであった。すなわち、この方法においては、
蒸気圧の高いCrはCr濃度の高い状態では金属状態と
してその線材化等が難しく、それ故金属粒としての補給
となる。この時、Cr金属は昇華性であるために加熱溶
融して坩堝に補給する事ができず、それ敗因に示す様な
粒状の供給となる。しかしながらこの場合、Cr粒は粒
状であるために種々の不凝縮ガスを吸着し易く、その状
態で溶湯内に供給されると所謂突沸現象が発生し、蒸着
膜中に比較的径の大きな溶湯と同一成分の異物が発生し
、磁気ヘッドとの接触において記録抜は等の大きな問題
を生じさせるものであった。
生じるものであった。すなわち、この方法においては、
蒸気圧の高いCrはCr濃度の高い状態では金属状態と
してその線材化等が難しく、それ故金属粒としての補給
となる。この時、Cr金属は昇華性であるために加熱溶
融して坩堝に補給する事ができず、それ敗因に示す様な
粒状の供給となる。しかしながらこの場合、Cr粒は粒
状であるために種々の不凝縮ガスを吸着し易く、その状
態で溶湯内に供給されると所謂突沸現象が発生し、蒸着
膜中に比較的径の大きな溶湯と同一成分の異物が発生し
、磁気ヘッドとの接触において記録抜は等の大きな問題
を生じさせるものであった。
また、上記従来例1において、第7図、第8図に示すよ
うに、CO材料を供給しなから長尺基板に対応する方法
もあるが、基本的に上記問題点を有しているものである
。実際に巾広の基板フィルムに製膜する場合、基板巾方
向においてその組成割合の均一な事が要求され、第7図
に示す様な方法でCr粒を供給した場合、基板巾方向で
第8図に示す様な組成分布ができるものである。従って
Cr金属を供給しなから突沸現象を抑え、且つ巾広に亘
って組成分布を均一化する事が必要となる。
うに、CO材料を供給しなから長尺基板に対応する方法
もあるが、基本的に上記問題点を有しているものである
。実際に巾広の基板フィルムに製膜する場合、基板巾方
向においてその組成割合の均一な事が要求され、第7図
に示す様な方法でCr粒を供給した場合、基板巾方向で
第8図に示す様な組成分布ができるものである。従って
Cr金属を供給しなから突沸現象を抑え、且つ巾広に亘
って組成分布を均一化する事が必要となる。
−力筒6図に示す従来例2においては、基本的に従来例
1の様な異物発生に対する問題はないが、次の様な問題
を有しているものである。すなわち、この様な磁気記録
媒体を真空蒸着法によって作製するメリットはその高速
量産性にあり、蒸着速度は数千へ/気程度である。この
様な高蒸着速度の場合、2元蒸着法に於てはその組成制
御がうまくいかず、すなわち両者の蒸発粒子の混合が不
均一となり、フィルム基板の上流側と下流側すなわち膜
厚方向に濃度不均一を生じ特性を確保できないという問
題があった。
1の様な異物発生に対する問題はないが、次の様な問題
を有しているものである。すなわち、この様な磁気記録
媒体を真空蒸着法によって作製するメリットはその高速
量産性にあり、蒸着速度は数千へ/気程度である。この
様な高蒸着速度の場合、2元蒸着法に於てはその組成制
御がうまくいかず、すなわち両者の蒸発粒子の混合が不
均一となり、フィルム基板の上流側と下流側すなわち膜
厚方向に濃度不均一を生じ特性を確保できないという問
題があった。
発明が解決しようとする課題
このように蒸気圧差の大きい合金薄膜を製膜する場合に
は、蒸発源側で組成を制御する様に、例えば蒸気圧の高
い金属成分を補給したり、2元蒸着源でそれぞれ組成を
制御する方法があるが、補給に際し、突沸現象を生じた
り、長尺あるいは巾広に亘って膜組成が均一でなかった
シ、組成ムラが発生するといった課題がある。
は、蒸発源側で組成を制御する様に、例えば蒸気圧の高
い金属成分を補給したり、2元蒸着源でそれぞれ組成を
制御する方法があるが、補給に際し、突沸現象を生じた
り、長尺あるいは巾広に亘って膜組成が均一でなかった
シ、組成ムラが発生するといった課題がある。
課題を解決するだめの手段
基板巾方向に長手軸を有して開口した坩堝の、その長平
方向に複数の高蒸気圧成分補給ボートを設け、補給ポー
ト近傍においては坩堝11〕を広げてその上部を閉そく
し、更に坩堝長手方向に電子線をスキャンさせながら坩
堝内金属を加熱溶融させる際、補給ポート近傍のスキャ
ン速度を周囲のスキャン速度よりも遅くするものである
。
方向に複数の高蒸気圧成分補給ボートを設け、補給ポー
ト近傍においては坩堝11〕を広げてその上部を閉そく
し、更に坩堝長手方向に電子線をスキャンさせながら坩
堝内金属を加熱溶融させる際、補給ポート近傍のスキャ
ン速度を周囲のスキャン速度よりも遅くするものである
。
作 用
坩堝長手方向に複数の高蒸気圧成分補給ポートを設ける
事によって坩堝長手方向つまり巾広の基板巾方向に合金
薄膜の組成を均一化できる。更に高蒸気圧成分補給ボー
ト近傍の坩堝巾を広げてその上部を閉そくする事で、高
蒸気圧成分補給時の坩堝内突沸現象を抑えることができ
る。また、補給ポート近傍の電子線スキャン速度を周囲
でのスキャン速度よりも遅くする事で対流効果を助長さ
せて坩堝内での組成均一化と、高パワー密度域への高蒸
気圧成分の流入を防止して突沸の発生を抑制することが
できる。
事によって坩堝長手方向つまり巾広の基板巾方向に合金
薄膜の組成を均一化できる。更に高蒸気圧成分補給ボー
ト近傍の坩堝巾を広げてその上部を閉そくする事で、高
蒸気圧成分補給時の坩堝内突沸現象を抑えることができ
る。また、補給ポート近傍の電子線スキャン速度を周囲
でのスキャン速度よりも遅くする事で対流効果を助長さ
せて坩堝内での組成均一化と、高パワー密度域への高蒸
気圧成分の流入を防止して突沸の発生を抑制することが
できる。
実施例
本発明の一実施例を、第1図〜第4図を用いて説明する
。
。
第1図は実施例に用いる真空蒸着装置の内部溝造である
。図において、11は長尺巾広の高分子フィルム基板で
あシ、回転する円筒状キャン12の周囲に沿って走行し
ながらその下部で合金薄膜を形成する。13は防着板兼
マスクであり、前記高分子フィルム基板11への合金薄
膜の付着領域を限定している。この下方には、耐熱性材
料よシなる坩堝14が設置されており、この坩堝14は
高分子フィルム基板11の巾方向に細長い形状としてい
る。坩堝14内には蒸気圧の低い金属とそれよりも蒸気
圧の高い金属とが溶融した状態で存在し、この溶融金属
15は上方からの電子線16で加熱されて蒸発し、前記
高分子フィルム11上に堆積する。この時、耐熱性材料
よシなる坩堝14内には蒸着すべき合金金属15が装填
され、電子線16により加熱溶融されている。又、この
時蒸着材料としてはCOとOrの合金であシ、高蒸気圧
成分のCrが先に蒸発する。そこで図に示す様にCr供
給装置17より複数の高蒸気圧成分補給ポート18を経
由してCrが坩堝14内に供給される。又この供給口1
8の部分は坩堝14と同一材料の遮蔽板19にて上部が
閉そくされており、その領域から上部方向へ蒸着物質が
蒸発しない構成となっている。
。図において、11は長尺巾広の高分子フィルム基板で
あシ、回転する円筒状キャン12の周囲に沿って走行し
ながらその下部で合金薄膜を形成する。13は防着板兼
マスクであり、前記高分子フィルム基板11への合金薄
膜の付着領域を限定している。この下方には、耐熱性材
料よシなる坩堝14が設置されており、この坩堝14は
高分子フィルム基板11の巾方向に細長い形状としてい
る。坩堝14内には蒸気圧の低い金属とそれよりも蒸気
圧の高い金属とが溶融した状態で存在し、この溶融金属
15は上方からの電子線16で加熱されて蒸発し、前記
高分子フィルム11上に堆積する。この時、耐熱性材料
よシなる坩堝14内には蒸着すべき合金金属15が装填
され、電子線16により加熱溶融されている。又、この
時蒸着材料としてはCOとOrの合金であシ、高蒸気圧
成分のCrが先に蒸発する。そこで図に示す様にCr供
給装置17より複数の高蒸気圧成分補給ポート18を経
由してCrが坩堝14内に供給される。又この供給口1
8の部分は坩堝14と同一材料の遮蔽板19にて上部が
閉そくされており、その領域から上部方向へ蒸着物質が
蒸発しない構成となっている。
第2図には坩堝14部分を上面より見た図を示している
。坩堝14本体は基板巾方向に長い形状となっており、
その投手力向に複数の高蒸気圧成分補給ポート18が設
けられておシ、更に補給ポート18近傍では坩堝巾がW
だけ広げられており、第1図に示す如く遮蔽板19が設
けられている。
。坩堝14本体は基板巾方向に長い形状となっており、
その投手力向に複数の高蒸気圧成分補給ポート18が設
けられておシ、更に補給ポート18近傍では坩堝巾がW
だけ広げられており、第1図に示す如く遮蔽板19が設
けられている。
また第3図は第2図に示す坩堝14を長手方向中心線よ
り断面にした図であシ、補給ポート18は遮蔽板19に
より囲まれている。
り断面にした図であシ、補給ポート18は遮蔽板19に
より囲まれている。
また第4図は坩堝長手方向にスキャンする電子線16の
スキャン速度を縦軸にとり、横軸に坩堝長手方向位置を
示したものであり、補給ポート18に対応する領域では
スキャン速度をその周囲のスキャン速度よりも遅くする
様にするものである。
スキャン速度を縦軸にとり、横軸に坩堝長手方向位置を
示したものであり、補給ポート18に対応する領域では
スキャン速度をその周囲のスキャン速度よりも遅くする
様にするものである。
このように構成された実施例での作用様態は次の如くで
ある。すなわち、坩堝14長手方向にスキャンされる電
子線16によってCo −Crの溶融合金15が電子線
16の強度に応じた所定の蒸発速度で基板11方向に飛
来し、防着板13を通過して連続走行している高分子フ
ィルム11上に堆積される。この時、高蒸気圧成分のO
rが先に蒸発し、Or組成が減少してくる。そこで、坩
堝14長手方向、すなわち基板巾方向に複数設けられた
補給ポート18よ901粒20が補給される。
ある。すなわち、坩堝14長手方向にスキャンされる電
子線16によってCo −Crの溶融合金15が電子線
16の強度に応じた所定の蒸発速度で基板11方向に飛
来し、防着板13を通過して連続走行している高分子フ
ィルム11上に堆積される。この時、高蒸気圧成分のO
rが先に蒸発し、Or組成が減少してくる。そこで、坩
堝14長手方向、すなわち基板巾方向に複数設けられた
補給ポート18よ901粒20が補給される。
この時電子線16のスキャン速度は補給ポート18近傍
の速度をその周囲より遅くしており、そのために補給ポ
ート18近傍の溶湯温度がその周囲の溶湯温度よシも上
昇し、それぞれ表面張力差に起因する第2図、第3図の
矢印で示す様な対流現象が生じる。この対流は、坩堝1
4長手方向でのCr濃度の均一化を促進すると共に、補
給ポート18から実際に蒸発する坩堝表面側への溶融C
rの拡散を促す事ができる。
の速度をその周囲より遅くしており、そのために補給ポ
ート18近傍の溶湯温度がその周囲の溶湯温度よシも上
昇し、それぞれ表面張力差に起因する第2図、第3図の
矢印で示す様な対流現象が生じる。この対流は、坩堝1
4長手方向でのCr濃度の均一化を促進すると共に、補
給ポート18から実際に蒸発する坩堝表面側への溶融C
rの拡散を促す事ができる。
また、補給ポート18近傍ではその坩堝巾が広げられ、
且つその上部が閉そくされているために、補給ポート1
8は坩堝に供給された昇華性Cr粒の突沸により発生す
る液滴発生を防止する事ができる。
且つその上部が閉そくされているために、補給ポート1
8は坩堝に供給された昇華性Cr粒の突沸により発生す
る液滴発生を防止する事ができる。
発明の効果
本発明によれば、巾広の基板に蒸気圧の異なる合金薄膜
を製膜する場合、その巾方向の組成分布分肉−にでき、
かつ、高蒸気圧成分の補給にする突沸現象を抑制でき、
ひいては表面性の優れた合金薄膜が、巾広の基板に対し
て得られるものである。
を製膜する場合、その巾方向の組成分布分肉−にでき、
かつ、高蒸気圧成分の補給にする突沸現象を抑制でき、
ひいては表面性の優れた合金薄膜が、巾広の基板に対し
て得られるものである。
第1図は本発明の一実施例に用いられる真空蒸着装置の
構成図、第2図は第1図の坩堝部分の上面図、第3図は
第2図の中心断面図、第4図は坩堝長手方向での電子線
のスキャン速度分布図、第6図は従来例1による金属薄
膜製造装置の構成図、第6図は従来例2による金属薄膜
製造装置の構成図、第7図は従来例1の長尺基板に対応
する金属薄膜製造装置の構成図、第8図は第7図の方法
で高蒸気圧成分を供給した場合の基板巾方向の高蒸気圧
成分(Cr)の組成分布図である。 11・・・・・・高分子フィルム基板、14・・・・・
・坩堝、16・・・・・・電子線、18・・・・・・高
蒸気圧成分補給ポート、19・・・・・・遮蔽板。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名//
−−高皐7フィルムX版 14−−−すiit雇う 第4図 第 図 第 図 第 図 第 図
構成図、第2図は第1図の坩堝部分の上面図、第3図は
第2図の中心断面図、第4図は坩堝長手方向での電子線
のスキャン速度分布図、第6図は従来例1による金属薄
膜製造装置の構成図、第6図は従来例2による金属薄膜
製造装置の構成図、第7図は従来例1の長尺基板に対応
する金属薄膜製造装置の構成図、第8図は第7図の方法
で高蒸気圧成分を供給した場合の基板巾方向の高蒸気圧
成分(Cr)の組成分布図である。 11・・・・・・高分子フィルム基板、14・・・・・
・坩堝、16・・・・・・電子線、18・・・・・・高
蒸気圧成分補給ポート、19・・・・・・遮蔽板。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名//
−−高皐7フィルムX版 14−−−すiit雇う 第4図 第 図 第 図 第 図 第 図
Claims (4)
- (1)長尺で巾広の基板に蒸気圧の異なる金属の合金薄
膜を真空蒸着法により連続的に製膜する際に用いられる
坩堝であって、基板巾方向に長手軸を有する開口と、開
口の長手方向に沿って設けられた複数の高蒸気圧成分補
給ポートとを備えた事を特徴とする坩堝。 - (2)補給ポート近傍において開口巾を広げ、その上部
を閉そくした事を特徴とする請求項1記載の坩堝。 - (3)坩堝長手方向に電子線をスキャンさせながら坩堝
内金属を加熱溶融させ、補給ポート近傍のスキャン速度
を周囲のスキャン速度よりも遅くした事を特徴とした請
求項1記載の坩堝を用いた金属薄膜の製造法。 - (4)高蒸気圧成分としてはCrであり、低蒸気圧成分
としてはCoである事を特徴とする請求項3記載の金属
薄膜の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63173304A JPH0222462A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 坩堝およびこの坩堝を用いた金属薄膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63173304A JPH0222462A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 坩堝およびこの坩堝を用いた金属薄膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0222462A true JPH0222462A (ja) | 1990-01-25 |
Family
ID=15957964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63173304A Pending JPH0222462A (ja) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | 坩堝およびこの坩堝を用いた金属薄膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0222462A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5454929A (en) * | 1977-10-07 | 1979-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Metal wire feeding device in vacuum metallizer |
| JPS60116769A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-24 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 蒸着装置 |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP63173304A patent/JPH0222462A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5454929A (en) * | 1977-10-07 | 1979-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Metal wire feeding device in vacuum metallizer |
| JPS60116769A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-24 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 蒸着装置 |
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