JPH06306602A - 薄膜の製造方法 - Google Patents
薄膜の製造方法Info
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- JPH06306602A JPH06306602A JP9338593A JP9338593A JPH06306602A JP H06306602 A JPH06306602 A JP H06306602A JP 9338593 A JP9338593 A JP 9338593A JP 9338593 A JP9338593 A JP 9338593A JP H06306602 A JPH06306602 A JP H06306602A
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- Japan
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- cathode unit
- film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カソードユニット9に大きな電力を投入する
ことなく、成膜速度を向上させ、生産性の高い薄膜の製
造方法を提供する。 【構成】 スパッタ法により薄膜を形成するに際し、カ
ソードユニット9の近傍に一対の補助電極17を配置
し、この補助電極17を放電させながらスパッタを行
う。又は、ターゲット材10に対してEBガンで電子を
供給しながらスパッタを行う。
ことなく、成膜速度を向上させ、生産性の高い薄膜の製
造方法を提供する。 【構成】 スパッタ法により薄膜を形成するに際し、カ
ソードユニット9の近傍に一対の補助電極17を配置
し、この補助電極17を放電させながらスパッタを行
う。又は、ターゲット材10に対してEBガンで電子を
供給しながらスパッタを行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタ法により薄膜
を形成する薄膜の製造方法に関するものである。
を形成する薄膜の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、真空薄膜成膜法として蒸着
法,スパッタ法,CVD法等の検討がなされ、種々の分
野において実用化されている。蒸着法,CVD法は成膜
速度が大きく、特に蒸着法では電子銃(EBガン)を使
用することによって高速成膜が可能であるという利点が
ある。しかし、この蒸着法は金属を蒸気化して被着させ
る方法であるため、蒸気圧の異なる物質を同時に安定し
て蒸着することが難しいという問題もある。
法,スパッタ法,CVD法等の検討がなされ、種々の分
野において実用化されている。蒸着法,CVD法は成膜
速度が大きく、特に蒸着法では電子銃(EBガン)を使
用することによって高速成膜が可能であるという利点が
ある。しかし、この蒸着法は金属を蒸気化して被着させ
る方法であるため、蒸気圧の異なる物質を同時に安定し
て蒸着することが難しいという問題もある。
【0003】一方、スパッタ法は、蒸気圧の異なる様々
な金属の合金成膜が可能であることから注目されてい
る。このスパッタ法は、例えば、金属磁性薄膜型の磁気
記録媒体の保護膜形成に適用すると、磁気記録媒体の耐
久性や耐蝕性が向上することが知られている。
な金属の合金成膜が可能であることから注目されてい
る。このスパッタ法は、例えば、金属磁性薄膜型の磁気
記録媒体の保護膜形成に適用すると、磁気記録媒体の耐
久性や耐蝕性が向上することが知られている。
【0004】従来、上記スパッタ法は蒸着法に比べて成
膜速度に劣ることから生産性に欠けること、大量生産を
行うためには装置が大型化すること等の問題点があった
が、現在では、マグネトロンスパッタ法や対向ターゲッ
ト法等といったスパッタ法の開発により、成膜速度は高
速化しつつある。
膜速度に劣ることから生産性に欠けること、大量生産を
行うためには装置が大型化すること等の問題点があった
が、現在では、マグネトロンスパッタ法や対向ターゲッ
ト法等といったスパッタ法の開発により、成膜速度は高
速化しつつある。
【0005】例えば、上記マグネトロンスパッタ法にお
いては、ターゲットの下方にマグネットを配し、その漏
れ磁界によって電子をトラップして放電を持続させる
(サイクロトロン運動を行わせている)方法をとってい
るため、ターゲットを効率的にスパッタすることが可能
となり成膜速度は比較的大きなものとなる。そして、上
記成膜速度は、真空装置内に配置するターゲットの数を
増やすこと、各ターゲットに供給する投入電力量を大き
くすること等によって向上させることができる。
いては、ターゲットの下方にマグネットを配し、その漏
れ磁界によって電子をトラップして放電を持続させる
(サイクロトロン運動を行わせている)方法をとってい
るため、ターゲットを効率的にスパッタすることが可能
となり成膜速度は比較的大きなものとなる。そして、上
記成膜速度は、真空装置内に配置するターゲットの数を
増やすこと、各ターゲットに供給する投入電力量を大き
くすること等によって向上させることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、限られ
た空間の中に配置できるターゲットの数には限度がある
ため、ターゲット数の増加によって成膜速度を向上させ
ることは難しく、また、ターゲットに供給する投入電力
量を大きくすると、スパッタ時に発生する熱が大きくな
るため、ターゲットとバッキングプレートを接着してい
るハンダ等のボンディング剤が溶けだしてしまい、電極
をショートさせる等の問題が起こる。
た空間の中に配置できるターゲットの数には限度がある
ため、ターゲット数の増加によって成膜速度を向上させ
ることは難しく、また、ターゲットに供給する投入電力
量を大きくすると、スパッタ時に発生する熱が大きくな
るため、ターゲットとバッキングプレートを接着してい
るハンダ等のボンディング剤が溶けだしてしまい、電極
をショートさせる等の問題が起こる。
【0007】このように、マグネトロンスパッタ法によ
っても、充分な成膜速度を得られていないのが実情であ
る。
っても、充分な成膜速度を得られていないのが実情であ
る。
【0008】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、成膜速度を向上させ、生産性
に優れた薄膜の製造方法を提供することを目的とする。
て提案されたものであり、成膜速度を向上させ、生産性
に優れた薄膜の製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために提案されたものであり、カソードユニッ
ト上に載置したターゲットをスパッタすることにより薄
膜を成膜する薄膜の製造方法において、前記カソードユ
ニットの近傍に電子供給手段又は放電電極を配し、カソ
ードユニットに対して電子を補助的に供給しながら又は
放電を行いながら成膜を行うことを特徴とするものであ
る。
達成するために提案されたものであり、カソードユニッ
ト上に載置したターゲットをスパッタすることにより薄
膜を成膜する薄膜の製造方法において、前記カソードユ
ニットの近傍に電子供給手段又は放電電極を配し、カソ
ードユニットに対して電子を補助的に供給しながら又は
放電を行いながら成膜を行うことを特徴とするものであ
る。
【0010】そして、上記電子供給手段が電子銃(EB
ガン)であることを特徴とするものである。
ガン)であることを特徴とするものである。
【0011】本発明の薄膜の製造方法は、例えば、非磁
性支持体上に金属磁性薄膜,耐摩耗性薄膜(保護膜)等
を設けてなる金属薄膜型の磁気テープ(いわゆる蒸着テ
ープ)を製造するために使用されて好適である。
性支持体上に金属磁性薄膜,耐摩耗性薄膜(保護膜)等
を設けてなる金属薄膜型の磁気テープ(いわゆる蒸着テ
ープ)を製造するために使用されて好適である。
【0012】上記金属磁性薄膜の材料としては、通常の
蒸着テ−プに使用されるものであれば如何なるものであ
ってもよい。例示すれば、Fe,Co,Ni等の強磁性
金属材料、Fe−Co,Co−Ni,Fe−Co−N
i,Fe−Cu,Co−Cu,Co−Au,Co−P
t,Mn−Bi,Mn−Al,Fe−Cr,Co−C
r,Ni−Cr,Fe−Co−Cr,Co−Ni−C
r,Fe−Co−Ni−Cr等の強磁性合金材料等が挙
げられる。
蒸着テ−プに使用されるものであれば如何なるものであ
ってもよい。例示すれば、Fe,Co,Ni等の強磁性
金属材料、Fe−Co,Co−Ni,Fe−Co−N
i,Fe−Cu,Co−Cu,Co−Au,Co−P
t,Mn−Bi,Mn−Al,Fe−Cr,Co−C
r,Ni−Cr,Fe−Co−Cr,Co−Ni−C
r,Fe−Co−Ni−Cr等の強磁性合金材料等が挙
げられる。
【0013】上記金属磁性薄膜は、これらの単層膜であ
ってもよいし多層膜であってもよい。さらには、可撓性
支持体と金属磁性薄膜間、あるいは多層膜の場合には、
各層間の付着力向上、並びに抗磁力の制御等のため、下
地層または、中間層を設けてもよい。また、例えば磁性
層表面近傍が耐蝕性改善等のために酸化物となっていて
もよい。なお、上記下地層や中間層の形成に本発明の装
置を使用することも可能である。
ってもよいし多層膜であってもよい。さらには、可撓性
支持体と金属磁性薄膜間、あるいは多層膜の場合には、
各層間の付着力向上、並びに抗磁力の制御等のため、下
地層または、中間層を設けてもよい。また、例えば磁性
層表面近傍が耐蝕性改善等のために酸化物となっていて
もよい。なお、上記下地層や中間層の形成に本発明の装
置を使用することも可能である。
【0014】また、本発明を適用して耐摩耗性薄膜(保
護膜)を形成する場合、この材料としては一般に耐摩耗
性薄膜材料として使用されるものであればいかなるもの
であってもよく、例示するならば、カーボン、Cr
O2 ,Al2 O3 ,BN,Co酸化物、MgO,SiO
2 ,Si3 O4 ,SiNx ,SiC,SiNx −SiO
2,ZrO2 ,TiO2 ,TiC等が挙げられる。ま
た、かかる保護膜はこれらの単層膜であってもよいし多
層膜や金属との複合膜であってもよい。
護膜)を形成する場合、この材料としては一般に耐摩耗
性薄膜材料として使用されるものであればいかなるもの
であってもよく、例示するならば、カーボン、Cr
O2 ,Al2 O3 ,BN,Co酸化物、MgO,SiO
2 ,Si3 O4 ,SiNx ,SiC,SiNx −SiO
2,ZrO2 ,TiO2 ,TiC等が挙げられる。ま
た、かかる保護膜はこれらの単層膜であってもよいし多
層膜や金属との複合膜であってもよい。
【0015】もちろん、本発明の製造方法によって作成
される磁気テープの構成はこれに限定されるものではな
く、例えば必要に応じてバックコート層を形成したり、
可撓性支持体上に下塗層を形成したり、潤滑剤、防錆剤
などの層を形成することは何等差し支えない。この場
合、バックコート層に含まれる非磁性顔料、樹脂結合剤
あるいは潤滑剤、防錆剤層に含まれる材料としては従来
公知のものがいずれも使用できる。
される磁気テープの構成はこれに限定されるものではな
く、例えば必要に応じてバックコート層を形成したり、
可撓性支持体上に下塗層を形成したり、潤滑剤、防錆剤
などの層を形成することは何等差し支えない。この場
合、バックコート層に含まれる非磁性顔料、樹脂結合剤
あるいは潤滑剤、防錆剤層に含まれる材料としては従来
公知のものがいずれも使用できる。
【0016】なお、本発明の製造方法を適用して、その
他の金属薄膜の成膜も可能であり、例えば、基板に対し
てAu,Cr,Ti,Cu,Mo,Mn,Bi,Ag,
Pt等といった金属やこれらの合金の薄膜を成膜するた
めに用いてもよい。
他の金属薄膜の成膜も可能であり、例えば、基板に対し
てAu,Cr,Ti,Cu,Mo,Mn,Bi,Ag,
Pt等といった金属やこれらの合金の薄膜を成膜するた
めに用いてもよい。
【0017】
【作用】カソードユニット近傍に例えばEBガンのよう
な電子供給手段を配して、カソードユニット表面に多く
の電子を存在させるようにすると、スパッタガスがター
ゲットを攻撃しやすくなり、成膜速度を向上させること
ができる。また、同様にカソードユニット近傍に放電電
極を配して、放電させながらスパッタリングを行うこと
によっても効率的な成膜を行うことができる。
な電子供給手段を配して、カソードユニット表面に多く
の電子を存在させるようにすると、スパッタガスがター
ゲットを攻撃しやすくなり、成膜速度を向上させること
ができる。また、同様にカソードユニット近傍に放電電
極を配して、放電させながらスパッタリングを行うこと
によっても効率的な成膜を行うことができる。
【0018】これにより、カソードユニットに供給する
投入電力量を大きくしたのと同様な効果が得られること
となるが、カソードユニットに直接大きな電力を供給し
た場合のような大きな熱を生じることがないため、ター
ゲットとバッキングプレートを接着しているボンディン
グ剤が溶けだしたりすることがない。
投入電力量を大きくしたのと同様な効果が得られること
となるが、カソードユニットに直接大きな電力を供給し
た場合のような大きな熱を生じることがないため、ター
ゲットとバッキングプレートを接着しているボンディン
グ剤が溶けだしたりすることがない。
【0019】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明がこの実施例に限定されるものではな
い。
するが、本発明がこの実施例に限定されるものではな
い。
【0020】実験1 先ず、本発明を適用して基板にCr膜を形成した。以下
に、薄膜形成のために使用した適用した装置の構成につ
いて説明する。
に、薄膜形成のために使用した適用した装置の構成につ
いて説明する。
【0021】図1に示す様に、この薄膜製造装置におい
ては、上部と底部にそれぞれ設けられた排気口1a,1
bから排気されて内部が真空状態となされた真空室2内
に、同図中の矢印a方向に定速回転する送りロール3
と、同様に同図中の矢印b方向に定速回転する巻取りロ
ール4とが設けられ、これら送りロール3から巻取りロ
ール4にテープ状の可撓性支持体5が順次走行するよう
になされている。
ては、上部と底部にそれぞれ設けられた排気口1a,1
bから排気されて内部が真空状態となされた真空室2内
に、同図中の矢印a方向に定速回転する送りロール3
と、同様に同図中の矢印b方向に定速回転する巻取りロ
ール4とが設けられ、これら送りロール3から巻取りロ
ール4にテープ状の可撓性支持体5が順次走行するよう
になされている。
【0022】これら送りロール3から巻取りロール4側
に上記可撓性支持体5が走行する中途部には、上記各ロ
ール3、4の径よりも大径となされた円筒キャン6が設
けられている。この円筒キャン6は、上記可撓性支持体
5を図中下方に引き出す様に設けられ、同図中の矢印c
で示す方向に定速回転する構成とされる。尚、上記送り
ロール3、巻取りロール4、及び円筒キャン6は、それ
ぞれ可撓性支持体5の幅と略同じ長さを有する円筒体で
あり、また上記円筒キャン6には、内部に図示しない冷
却装置が設けられ、上記可撓性支持体5の温度上昇によ
る変形等を抑制し得るようになされている。
に上記可撓性支持体5が走行する中途部には、上記各ロ
ール3、4の径よりも大径となされた円筒キャン6が設
けられている。この円筒キャン6は、上記可撓性支持体
5を図中下方に引き出す様に設けられ、同図中の矢印c
で示す方向に定速回転する構成とされる。尚、上記送り
ロール3、巻取りロール4、及び円筒キャン6は、それ
ぞれ可撓性支持体5の幅と略同じ長さを有する円筒体で
あり、また上記円筒キャン6には、内部に図示しない冷
却装置が設けられ、上記可撓性支持体5の温度上昇によ
る変形等を抑制し得るようになされている。
【0023】従って、上記可撓性支持体5は、送りロー
ル3から順次送り出され、さらに上記円筒キャン6の周
面に沿って走行し、巻取りロール4に巻取られていくよ
うになされている。尚、上記送りロール3と上記円筒キ
ャン6との間及び該円筒キャン6と上記巻取りロール4
との間にはそれぞれガイドロール7、8が配設され、上
記円筒キャン6に沿って走行する可撓性支持体5に所定
のテンションをかけ、該可撓性支持体5が円滑に走行す
るようになされている。
ル3から順次送り出され、さらに上記円筒キャン6の周
面に沿って走行し、巻取りロール4に巻取られていくよ
うになされている。尚、上記送りロール3と上記円筒キ
ャン6との間及び該円筒キャン6と上記巻取りロール4
との間にはそれぞれガイドロール7、8が配設され、上
記円筒キャン6に沿って走行する可撓性支持体5に所定
のテンションをかけ、該可撓性支持体5が円滑に走行す
るようになされている。
【0024】なお、本実施例では、円筒キャン6は冷却
されているが、可撓性支持体と金属薄膜との接着強度を
上げるため、適宜加熱した状態でもよい。また、同様の
目的で成膜前に予めボンバード処理を施してもよい。
されているが、可撓性支持体と金属薄膜との接着強度を
上げるため、適宜加熱した状態でもよい。また、同様の
目的で成膜前に予めボンバード処理を施してもよい。
【0025】また、上記真空室内には上記円筒キャン6
の下方にカソードユニット9があり、この表面に薄膜材
料であるターゲット材10が接着されている。上記カソ
ードユニット9は、図2にその断面を示すように、電源
(図示せず。)に接続され負の電極となっているバッキ
ングプレート11、前記バッキングプレート11の下方
に配置されるマグネット12及びマグネット13、前記
マグネット12,13を収納するカソードケース14よ
りなるものである。
の下方にカソードユニット9があり、この表面に薄膜材
料であるターゲット材10が接着されている。上記カソ
ードユニット9は、図2にその断面を示すように、電源
(図示せず。)に接続され負の電極となっているバッキ
ングプレート11、前記バッキングプレート11の下方
に配置されるマグネット12及びマグネット13、前記
マグネット12,13を収納するカソードケース14よ
りなるものである。
【0026】上記バッキングプレート11上には、これ
よりも面積の小さいターゲット材10が接着され、スパ
ッタガスのガス導入管18の供給口がこのターゲット材
10に臨むようにして設けられている(図1参照)。そ
して、バッキングプレート11においてターゲット材1
0に覆われていない部分をスパッタイオンが攻撃しない
ように、ターゲット材10が配置されていない部分を覆
うカソードカバー15が設けられている。なお、矢印c
は可撓性支持体5の走行方向を示している。
よりも面積の小さいターゲット材10が接着され、スパ
ッタガスのガス導入管18の供給口がこのターゲット材
10に臨むようにして設けられている(図1参照)。そ
して、バッキングプレート11においてターゲット材1
0に覆われていない部分をスパッタイオンが攻撃しない
ように、ターゲット材10が配置されていない部分を覆
うカソードカバー15が設けられている。なお、矢印c
は可撓性支持体5の走行方向を示している。
【0027】また、上述のカソードユニット9には冷却
水の供給及び排出を行う冷却パイプ16が接続され、冷
却水を循環させることによりバッキングプレート11と
これに接着されたターゲット材10が加熱されるのを防
止している。
水の供給及び排出を行う冷却パイプ16が接続され、冷
却水を循環させることによりバッキングプレート11と
これに接着されたターゲット材10が加熱されるのを防
止している。
【0028】なお、マグネット12,13は、例えばマ
グネット12の周囲をマグネット13が囲むように配置
されている。そして、このような状態でカソードケース
14に収められており、それぞれのマグネット12,1
3の漏れ磁界により上記カソードユニット9の上面にお
いて磁界が存在するようになされている。かかる磁界の
存在下でスパッタを行うと、その漏れ磁界によって電子
をトラップして放電を持続させるため、ターゲット材1
0を効率的にスパッタすることが可能となる。
グネット12の周囲をマグネット13が囲むように配置
されている。そして、このような状態でカソードケース
14に収められており、それぞれのマグネット12,1
3の漏れ磁界により上記カソードユニット9の上面にお
いて磁界が存在するようになされている。かかる磁界の
存在下でスパッタを行うと、その漏れ磁界によって電子
をトラップして放電を持続させるため、ターゲット材1
0を効率的にスパッタすることが可能となる。
【0029】そして、この薄膜製造装置においては、ス
パッタリングの効率を向上させる目的で、上述のカソー
ドユニット9近傍に放電電極17が配されていることを
特徴としている。すなわち、図2(カソードユニット9
を側面から見た図)、図3(カソードユニット9を上面
から見た図)に示されるように、一対の放電電極17
a,17bが、矢印dで示される可撓性支持体5の幅方
向に平行してカソードユニット9の側方に配置されてい
る。
パッタリングの効率を向上させる目的で、上述のカソー
ドユニット9近傍に放電電極17が配されていることを
特徴としている。すなわち、図2(カソードユニット9
を側面から見た図)、図3(カソードユニット9を上面
から見た図)に示されるように、一対の放電電極17
a,17bが、矢印dで示される可撓性支持体5の幅方
向に平行してカソードユニット9の側方に配置されてい
る。
【0030】上記放電電極17a,17bは、図4に示
されるようにステンレス等よりなる放電部19と絶縁部
20から構成される円柱状の電極であり、上記放電部1
9内部には発熱を防止するため冷却水が循環するように
なっている。また、この放電部19内部にはフェライト
やSmCo等よりなるマグネット21が配置され、この
マグネット21の働きによって少ないガスの供給量でも
放電可能な構造となっている。
されるようにステンレス等よりなる放電部19と絶縁部
20から構成される円柱状の電極であり、上記放電部1
9内部には発熱を防止するため冷却水が循環するように
なっている。また、この放電部19内部にはフェライト
やSmCo等よりなるマグネット21が配置され、この
マグネット21の働きによって少ないガスの供給量でも
放電可能な構造となっている。
【0031】また、本実施例においては、上記放電電極
17a,17bとして20mm径のものを15mm離し
て平行に配置した。一般的に放電電極間の間隔は、真空
室2の広さ等、種々の装置条件によって決定されるが、
60mm程度以上離れると安定した放電が維持できな
い。
17a,17bとして20mm径のものを15mm離し
て平行に配置した。一般的に放電電極間の間隔は、真空
室2の広さ等、種々の装置条件によって決定されるが、
60mm程度以上離れると安定した放電が維持できな
い。
【0032】なお、上記放電電極17a,17bに投入
する電力は、上記電極間距離や真空度、上述した電極内
部のマグネット21の有無等により異なるが、安定した
放電が維持され、スパッタリングの効率を向上させるた
めには300V,0.05A(15W)程度以上が必要
であり、これ以下では放電の効果が発揮されない。逆に
1000V,1A(1kW)以上の電力を供給すると、
放電によって生じる熱が大きなものとなるため、円筒キ
ャン6の周面を走行する可撓性支持体5が上記熱によっ
てダメージを受けることがある。特に金属磁性膜等が形
成されているものに対しては使用できない。
する電力は、上記電極間距離や真空度、上述した電極内
部のマグネット21の有無等により異なるが、安定した
放電が維持され、スパッタリングの効率を向上させるた
めには300V,0.05A(15W)程度以上が必要
であり、これ以下では放電の効果が発揮されない。逆に
1000V,1A(1kW)以上の電力を供給すると、
放電によって生じる熱が大きなものとなるため、円筒キ
ャン6の周面を走行する可撓性支持体5が上記熱によっ
てダメージを受けることがある。特に金属磁性膜等が形
成されているものに対しては使用できない。
【0033】ここでは、15W〜1kWの電力を供給す
るのが好ましく、可撓性支持体5として150mm幅の
ものを使用したので、単位長さ当りに換算すると150
W/m〜6670W/mの電力となる。
るのが好ましく、可撓性支持体5として150mm幅の
ものを使用したので、単位長さ当りに換算すると150
W/m〜6670W/mの電力となる。
【0034】そして、上記放電電極17a,17bは、
カソードユニット9に電力を供給する電源とは別の電源
(真空室2外に設置されるが、ここでは図示せず。)に
接続されることにより上述の電力が供給され、カソード
ユニット9とは独立で放電がなされるようになってい
る。
カソードユニット9に電力を供給する電源とは別の電源
(真空室2外に設置されるが、ここでは図示せず。)に
接続されることにより上述の電力が供給され、カソード
ユニット9とは独立で放電がなされるようになってい
る。
【0035】上述のような薄膜製造装置においては、真
空室2を一定の真空度に保ち、上記放電電極17a,1
7bによって放電を行いながら、カソードユニット9上
のターゲット材10をスパッタリングし、走行する可撓
性支持体5表面に被着させることによって薄膜形成を行
う。
空室2を一定の真空度に保ち、上記放電電極17a,1
7bによって放電を行いながら、カソードユニット9上
のターゲット材10をスパッタリングし、走行する可撓
性支持体5表面に被着させることによって薄膜形成を行
う。
【0036】上述の装置を用いて、下記の条件で可撓性
支持体にCr膜を形成し、実施例1のサンプルを作成し
た。
支持体にCr膜を形成し、実施例1のサンプルを作成し
た。
【0037】スパッタ条件 可撓性支持体 :ポリエチレンテレフタレート (厚さ10μm,幅150mm) ターゲット材 :Cr,サイズ150mm×150
mm 使用ガス :アルゴン 装置内真空度 :4×10-3Pa 成膜時真空度 :2Pa 薄膜膜厚 :0.1μm
mm 使用ガス :アルゴン 装置内真空度 :4×10-3Pa 成膜時真空度 :2Pa 薄膜膜厚 :0.1μm
【0038】なお、上記放電電極17a,17bにはD
C電源より300V,0.2Aの電力を供給し、カソー
ドユニット9のバッキングプレート11には6W/cm2
の電力を投入した。また、可撓性支持体5の送り速度
は、上述のスパッタ条件において薄膜膜厚が上記0.1
μmとなるように調整された。
C電源より300V,0.2Aの電力を供給し、カソー
ドユニット9のバッキングプレート11には6W/cm2
の電力を投入した。また、可撓性支持体5の送り速度
は、上述のスパッタ条件において薄膜膜厚が上記0.1
μmとなるように調整された。
【0039】一般に可撓性支持体5と成膜される金属等
との接着性を向上させるために予め成膜直前にボンバー
ド処理を施すが、上述した放電電極17はこのボンバー
ド処理の効果をも合わせ持っているため、本実施例にお
いてはこのボンバード処理を行わなかった。
との接着性を向上させるために予め成膜直前にボンバー
ド処理を施すが、上述した放電電極17はこのボンバー
ド処理の効果をも合わせ持っているため、本実施例にお
いてはこのボンバード処理を行わなかった。
【0040】さらに、比較のために、上述の放電電極1
7を設置しない装置を用いた以外は実施例1と同様に成
膜が行われた比較例1のサンプルを作成した。なお、こ
の比較例1のサンプルも成膜に際しボンバード処理を行
っていない。また、比較例2としてボンバード処理を行
った後、比較例1同様放電電極17を有しない装置によ
って成膜が行われたサンプルも作成した。
7を設置しない装置を用いた以外は実施例1と同様に成
膜が行われた比較例1のサンプルを作成した。なお、こ
の比較例1のサンプルも成膜に際しボンバード処理を行
っていない。また、比較例2としてボンバード処理を行
った後、比較例1同様放電電極17を有しない装置によ
って成膜が行われたサンプルも作成した。
【0041】以上のようにして作成された各サンプルに
ついて、成膜された薄膜の接着性を調べた。この接着性
は、成膜後の薄膜の表面を鋭く削った鉛筆の先で引っか
き、傷が付くもの或いは剥離があるものは×、傷及び剥
離のなかったものは○として評価した。そして、各サン
プルにおける評価結果を、ボンバード処理の有無、放電
電極17の有無、可撓性支持体の送り速度と共に表1に
示す。
ついて、成膜された薄膜の接着性を調べた。この接着性
は、成膜後の薄膜の表面を鋭く削った鉛筆の先で引っか
き、傷が付くもの或いは剥離があるものは×、傷及び剥
離のなかったものは○として評価した。そして、各サン
プルにおける評価結果を、ボンバード処理の有無、放電
電極17の有無、可撓性支持体の送り速度と共に表1に
示す。
【0042】
【表1】
【0043】これより、実施例1と比較例1を比較する
と、放電電極17を設けることによって速い送り速度で
成膜が可能となることがわかる。また、比較例1と比較
例2とを比較すると、ボンバード処理によって薄膜の接
着性が向上することがわかる。また、実施例1ではこの
ボンバード処理を行わずとも薄膜の接着性が良好である
ことから、放電電極17がボンバード処理の効果をも合
わせ持っていることがわかる。
と、放電電極17を設けることによって速い送り速度で
成膜が可能となることがわかる。また、比較例1と比較
例2とを比較すると、ボンバード処理によって薄膜の接
着性が向上することがわかる。また、実施例1ではこの
ボンバード処理を行わずとも薄膜の接着性が良好である
ことから、放電電極17がボンバード処理の効果をも合
わせ持っていることがわかる。
【0044】実験2 次に、先に説明した薄膜製造装置(図1に示される。)
を、磁気記録媒体の保護膜形成に適用した。
を、磁気記録媒体の保護膜形成に適用した。
【0045】先ず、下塗が施された非磁性支持体上に、
一般的な連続巻取り式の斜方蒸着装置を用いて、Co−
Ni系の金属磁性薄膜を被着させた。使用したベース、
下塗、蒸着条件は下記の通りである。 非磁性支持体条件 ベース :ポリエチレンテレフタレート 10μm厚 150mm幅 下塗 :アクリルエステルを主成分とする
水溶性ラテックスを塗布 突起密度 約1000万個/mm2 蒸着条件 インゴット :Co80−Ni20(数字は各金属の
重量比) 入射角 :45〜90° テープ速度 :0.17m/sec 磁性層厚 :0.2μm 酸素導入量 :3.3×10-6m3/sec 真空度 :7×10-2Pa
一般的な連続巻取り式の斜方蒸着装置を用いて、Co−
Ni系の金属磁性薄膜を被着させた。使用したベース、
下塗、蒸着条件は下記の通りである。 非磁性支持体条件 ベース :ポリエチレンテレフタレート 10μm厚 150mm幅 下塗 :アクリルエステルを主成分とする
水溶性ラテックスを塗布 突起密度 約1000万個/mm2 蒸着条件 インゴット :Co80−Ni20(数字は各金属の
重量比) 入射角 :45〜90° テープ速度 :0.17m/sec 磁性層厚 :0.2μm 酸素導入量 :3.3×10-6m3/sec 真空度 :7×10-2Pa
【0046】なお、上記金属磁性薄膜の成膜時には、非
磁性支持体との接着性を高めるためにボンバード処理を
施した。
磁性支持体との接着性を高めるためにボンバード処理を
施した。
【0047】次に、先に説明した図1の薄膜製造装置に
よって保護膜を形成した。スパッタ条件を下記に示す。 スパッタ条件 方式 :DCマグネトロンスパッタ法 ターゲット材 :カーボン 使用ガス :アルゴン 装置内真空度 :4×10-3Pa 成膜時真空度 :2Pa 保護膜膜厚 :0.015μm
よって保護膜を形成した。スパッタ条件を下記に示す。 スパッタ条件 方式 :DCマグネトロンスパッタ法 ターゲット材 :カーボン 使用ガス :アルゴン 装置内真空度 :4×10-3Pa 成膜時真空度 :2Pa 保護膜膜厚 :0.015μm
【0048】なお、上記保護膜作成に際し、放電電極1
7にはDC電源より350V,0.5Aの電力を供給
し、カソードユニット9のバッキングプレート11には
8W/cm2 の電力を投入した。また、可撓性支持体5の
送り速度は、上述のスパッタ条件において薄膜膜厚が上
記0.015μmとなるように調整された。
7にはDC電源より350V,0.5Aの電力を供給
し、カソードユニット9のバッキングプレート11には
8W/cm2 の電力を投入した。また、可撓性支持体5の
送り速度は、上述のスパッタ条件において薄膜膜厚が上
記0.015μmとなるように調整された。
【0049】さらに、上述の条件に従って保護膜を形成
した後、下記の条件に従ってバックコート、トップコー
トを施し所定のテープ幅に裁断してサンプルテープ(実
施例2)とした。 バックコート :カーボン、及びウレタンバインダ
ーを混合したものを0.6μm厚塗布 トップコート :パーフルオロポリエーテルを塗布 スリット幅 :8mm幅
した後、下記の条件に従ってバックコート、トップコー
トを施し所定のテープ幅に裁断してサンプルテープ(実
施例2)とした。 バックコート :カーボン、及びウレタンバインダ
ーを混合したものを0.6μm厚塗布 トップコート :パーフルオロポリエーテルを塗布 スリット幅 :8mm幅
【0050】また、保護膜作成時、カソードユニット9
の近傍に放電電極17が配置されなかった装置を用いた
以外は実施例2と同様にして比較例3のサンプルテープ
を作成した。なお、実施例2,比較例3ともに保護膜形
成時にはボンバード処理は行わなかった。
の近傍に放電電極17が配置されなかった装置を用いた
以外は実施例2と同様にして比較例3のサンプルテープ
を作成した。なお、実施例2,比較例3ともに保護膜形
成時にはボンバード処理は行わなかった。
【0051】実験3 次に、上述した薄膜製造装置において放電電極17が配
置されない代わりにEBガンが配置された装置を用い、
以下のようにして保護膜の形成を行った。
置されない代わりにEBガンが配置された装置を用い、
以下のようにして保護膜の形成を行った。
【0052】ここで用いられた装置は、図5に示される
ように、放電電極17が配置されない代わりにEBガン
22の電子供給口がターゲット材10表面に臨むように
して配されているものであり、このEBガン22によっ
て、ターゲット材10に電子が供給されるようになって
いる以外は、可撓性支持体6を走行させるための走行系
やカソードユニット9等、前述した図1の薄膜製造装置
と同様の構成を有するものである。
ように、放電電極17が配置されない代わりにEBガン
22の電子供給口がターゲット材10表面に臨むように
して配されているものであり、このEBガン22によっ
て、ターゲット材10に電子が供給されるようになって
いる以外は、可撓性支持体6を走行させるための走行系
やカソードユニット9等、前述した図1の薄膜製造装置
と同様の構成を有するものである。
【0053】上記EBガン22は、バルブ23を介して
ターボ分子ポンプ24と接続されており、真空室2内の
排気を行うポンプとは独立して局所排気が行えるように
なっている。そして、本装置においては、このような差
動排気を行うことにより、EBガン22内部と真空室2
内との真空度の差を2桁以上とすることができる。EB
ガン22による電子供給は真空度が高いほど効率的に行
うことができるため、EBガン22を用いる場合には上
述の局所排気が行われる。
ターボ分子ポンプ24と接続されており、真空室2内の
排気を行うポンプとは独立して局所排気が行えるように
なっている。そして、本装置においては、このような差
動排気を行うことにより、EBガン22内部と真空室2
内との真空度の差を2桁以上とすることができる。EB
ガン22による電子供給は真空度が高いほど効率的に行
うことができるため、EBガン22を用いる場合には上
述の局所排気が行われる。
【0054】ここではEBガン22としては、ピアス式
(直進タイプ)を用いたが、一般に使用されている27
0゜偏向タイプも使用可能である。
(直進タイプ)を用いたが、一般に使用されている27
0゜偏向タイプも使用可能である。
【0055】そして、上記薄膜製造装置においては、真
空室2を排気口1a,1bより排気を行うことにより一
定の真空度に保ち、ターゲット材10に対して上記EB
ガン22によって電子を供給しながらスパッタリングを
行い、円筒キャン6の周面を走行する可撓性支持体5に
対して成膜が行われる。なお、一般に可撓性支持体5と
成膜される金属等との接着性を向上させるために予め成
膜直前にボンバード処理を施してもよいが、本実施例に
おいてはこのボンバード処理を行わなかった。
空室2を排気口1a,1bより排気を行うことにより一
定の真空度に保ち、ターゲット材10に対して上記EB
ガン22によって電子を供給しながらスパッタリングを
行い、円筒キャン6の周面を走行する可撓性支持体5に
対して成膜が行われる。なお、一般に可撓性支持体5と
成膜される金属等との接着性を向上させるために予め成
膜直前にボンバード処理を施してもよいが、本実施例に
おいてはこのボンバード処理を行わなかった。
【0056】このようにEBガンを用いた薄膜製造装置
によって保護膜の形成を行った以外は実施例2と全く同
様にして磁気テープを作成し実施例3とした。なお、こ
の実施例3のサンプルテープの保護膜を形成するに際
し、カソードユニット9に投入した電力は実施例2同様
8W/cm2 であり、上記EBガン22に投入した電力は
20kV,0.1Aなるものである。
によって保護膜の形成を行った以外は実施例2と全く同
様にして磁気テープを作成し実施例3とした。なお、こ
の実施例3のサンプルテープの保護膜を形成するに際
し、カソードユニット9に投入した電力は実施例2同様
8W/cm2 であり、上記EBガン22に投入した電力は
20kV,0.1Aなるものである。
【0057】特性の評価 以上のようにして作成された実施例2,3、比較例3の
各サンプルテープについて、成膜された保護膜の接着性
を、保護膜成膜後に実験1で行ったのと同様にして評価
した。そして、各サンプルテープにおける評価結果を、
ボンバード処理の有無、放電電極17の有無、可撓性支
持体の送り速度と共に表2に示す。
各サンプルテープについて、成膜された保護膜の接着性
を、保護膜成膜後に実験1で行ったのと同様にして評価
した。そして、各サンプルテープにおける評価結果を、
ボンバード処理の有無、放電電極17の有無、可撓性支
持体の送り速度と共に表2に示す。
【0058】
【表2】
【0059】これより、どの製造装置によって作成した
保護膜も、接着性には問題がなかったが、カソードユニ
ット9の近傍に放電電極17又はEBガン22を配する
ことによって成膜速度が大幅に向上していることがわか
る。
保護膜も、接着性には問題がなかったが、カソードユニ
ット9の近傍に放電電極17又はEBガン22を配する
ことによって成膜速度が大幅に向上していることがわか
る。
【0060】そして、上述の実施例2,3及び比較例3
のサンプルテープについて、スチル耐久性,耐錆性の測
定を行った。スチル耐久性の測定はソニー社製8mmV
TR EV−S900改造機を用いて、再生出力レベル
から3dB以上の出力落ちした時間をもとにしてスチル
耐久性の時間とした。
のサンプルテープについて、スチル耐久性,耐錆性の測
定を行った。スチル耐久性の測定はソニー社製8mmV
TR EV−S900改造機を用いて、再生出力レベル
から3dB以上の出力落ちした時間をもとにしてスチル
耐久性の時間とした。
【0061】一方、耐錆性は、腐食試験前の測定値をφ
s 、腐食試験後の測定値をφs ’として磁気特性の劣化
率Δφs を式(1)によって求めることによって評価し
た。 Δφs = (φs − φs ’)/φs ×100 (%) ・・・(1)
s 、腐食試験後の測定値をφs ’として磁気特性の劣化
率Δφs を式(1)によって求めることによって評価し
た。 Δφs = (φs − φs ’)/φs ×100 (%) ・・・(1)
【0062】なお、腐食試験はガス腐食試験機を用い、
SO2 ガス0.3ppmを含む雰囲気(温度30℃,相
対湿度90%)中で24時間保存することによって行っ
た。表3にこれらの測定結果を示す。
SO2 ガス0.3ppmを含む雰囲気(温度30℃,相
対湿度90%)中で24時間保存することによって行っ
た。表3にこれらの測定結果を示す。
【0063】
【表3】
【0064】表3より、実施例2,3のサンプルテープ
は、表2に示されたように著しく速い成膜速度で成膜さ
れたものであるにもかかわらず、スチル耐久性及び防錆
性にも優れたものとなっていることがわかる。
は、表2に示されたように著しく速い成膜速度で成膜さ
れたものであるにもかかわらず、スチル耐久性及び防錆
性にも優れたものとなっていることがわかる。
【0065】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の薄膜の製造方法を適用して、カソードユニットの近
傍にEBガン又は放電電極を配してスパッタリングを行
うと、成膜速度が向上する。また、磁気記録媒体の保護
膜形成に本発明を適用すると、生産性が向上するととも
に、耐久性に優れた磁気記録媒体とすることができる。
明の薄膜の製造方法を適用して、カソードユニットの近
傍にEBガン又は放電電極を配してスパッタリングを行
うと、成膜速度が向上する。また、磁気記録媒体の保護
膜形成に本発明を適用すると、生産性が向上するととも
に、耐久性に優れた磁気記録媒体とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いられる薄膜製造装置の一構成例を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図2】本発明に用いられる薄膜製造装置におけるカソ
ードユニットを模式的に示す断面図である。
ードユニットを模式的に示す断面図である。
【図3】本発明に用いられる薄膜製造装置におけるカソ
ードユニットを模式的に示す平面図である。
ードユニットを模式的に示す平面図である。
【図4】本発明に用いられる薄膜製造装置に配置された
放電電極を模式的に示す断面図である。
放電電極を模式的に示す断面図である。
【図5】本発明に用いられる薄膜製造装置の他の構成例
を示す模式図である。
を示す模式図である。
1a,b ・・・排気口 2・・・真空室 3・・・送りロール 4・・・巻取りロール 5・・・可撓性支持体 6・・・円筒キャン 7,8・・・ガイドロール 9・・・カソードユニット 10・・・ターゲット材 11・・・バッキングプレート 12,13・・・マグネット 14・・・カソードケース 15・・・カソードカバー 17・・・放電電極 18・・・ガス導入管 19・・・放電部 20・・・絶縁部 21・・・マグネット 22・・・EBガン 23・・・バルブ 24・・・ターボ分子ポンプ
Claims (2)
- 【請求項1】 カソードユニット上に載置したターゲッ
トをスパッタすることにより薄膜を成膜する薄膜の製造
方法において、 前記カソードユニットの近傍に電子供給手段又は放電電
極を配し、カソードユニットに対して電子を補助的に供
給しながら又は放電を行いながら成膜を行うことを特徴
とする薄膜の製造方法。 - 【請求項2】 電子供給手段が電子銃であることを特徴
とする請求項1記載の薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338593A JPH06306602A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338593A JPH06306602A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306602A true JPH06306602A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14080850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9338593A Pending JPH06306602A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06306602A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006501367A (ja) * | 2002-10-03 | 2006-01-12 | テトゥラ・ラバル・ホールディングス・アンド・ファイナンス・ソシエテ・アノニム | プラズマ強化プロセスを実行するための装置 |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP9338593A patent/JPH06306602A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006501367A (ja) * | 2002-10-03 | 2006-01-12 | テトゥラ・ラバル・ホールディングス・アンド・ファイナンス・ソシエテ・アノニム | プラズマ強化プロセスを実行するための装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021126 |