JPH06309665A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続蒸着装置を用いた斜方蒸着において、蒸
気密度の小さい領域に存在する余剰酸素が、磁性層の特
性劣化に及ぼす影響を低減し、記録再生特性の向上を図
る。 【構成】 真空容器内に酸素を導入し、連続蒸着により
円筒状キャン８の周面上を走行する長尺の高分子基板上
５に磁性層を形成する斜方蒸着過程において、酸素の導
入部４を磁性層形成終期の蒸発原子の高分子基板５への
入射角を規制する遮蔽板３ｂと円筒状キャン８との間に
置き、かつ磁性層形成初期の蒸発原子が高分子基板５に
入射する近傍において、希土類原子、もしくはイットリ
ウム原子、またはこれらを混合したものを蒸発させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度記録再生特性に
優れた磁気記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、磁気記録再生装置は小型化、高密
度化の傾向にあり、従来の塗布型媒体の高密度化の限界
を越えるものとして金属薄膜型媒体が注目されている。
これに関しては、ＣｏとＮｉとＯを主成分とする金属薄
膜型媒体がＶＴＲ用の磁気テープとして実用化され市販
されている。このような磁気記録媒体を生産性良く形成
するためには、例えば円筒状キャンを用いた連続真空蒸
着装置などにより、長尺の高分子基板を移動させながら
その上に磁性層を連続して蒸着すればよい。

【０００３】この際、真空容器内に酸素を導入して磁性
層をＣｏとＮｉの部分酸化物よりなる強磁性薄膜にする
とともに、斜方蒸着の手法を用いることにより、磁性層
がその膜面に垂直方向の磁化成分を有するようにし、そ
の寄与によって従来の塗布型媒体に比べて高密度記録再
生特性を向上させている。上記技術による金属薄膜型磁
気テープは、次世代の家庭用小型ディジタルＶＴＲ、特
にハイビジョン対応ディジタルＶＴＲに対応する磁気テ
ープとしても応用が期待されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の連続蒸着装置を
用いた製造方法により、酸素を導入して形成したＣｏと
Ｏ、あるいはＣｏとＮｉとＯを主成分とする磁性層にお
いて、Ｃｏ（Ｃｏ及びＮｉ）と酸素の組成比の磁性層厚
み方向のプロファイルを調べてみると、磁性層形成初期
部（Ｃｏ等の蒸気密度が小である。）における酸素の割
合が他の部分よりも大きくなっており、特に顕著な例で
は、高分子基板面近傍でその組成比が１対１となってい
ることがわかった。

【０００５】このことは、磁性層の初期形成部がほとん
ど非磁性になっていることを意味している。すなわち、
従来の製造方法では、磁性層の形成初期部である高分子
基板面近傍に磁気特性の劣る部分が存在し、磁性層表面
側に近づくほど磁気特性が改善されているものと考えら
れる。このような高分子基板表面近傍の部分の存在は、
磁性層全体としての磁気特性を劣化させる。また、磁性
層厚み方向において磁気特性が大きな差異をもって分布
することは、記録再生特性向上の観点から好ましいこと
ではない。上記観点から、磁性層形成初期部におけるＣ
ｏ（Ｃｏ及びＮｉ）と酸素の組成比を磁性層表面近傍と
同等程度とし、磁性層厚み方向における酸素の組成分布
をほぼ一定とできる製造方法が必要とされている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の観
点からより好ましい金属薄膜型磁気テープの製造方法を
提供するものであり、真空容器内に酸素を導入し、連続
蒸着により円筒状キャンの周面上を走行する長尺の高分
子基板上に磁性層を形成する斜方蒸着過程において、酸
素の導入部を磁性層形成終期の蒸発原子の高分子基板へ
の入射角を規制する遮蔽板と円筒状キャンとの間に置
き、かつ磁性層形成初期の蒸発原子が高分子基板に入射
する近傍において、希土類原子、もしくはイットリウム
原子、またはこれらを混合したものを蒸発させることを
特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によると、酸素の導入部を磁性層形成終
期側に配置して、Ｃｏ等の蒸気密度が小である磁性層形
成初期側での酸素量をなるべく少なくなるようにしてい
る。また本発明によると、磁性層形成初期側に回り込ん
だ酸素を、磁性層を構成するＣｏ等の金属原子より酸化
され易い希土類もしくはイットリウムの蒸発原子に優先
的に結合させることができるので、磁性層形成初期側の
層内に過剰の酸素が含有されることを防ぐことができ
る。

【０００８】

【実施例】図１に、本発明の製造方法を実現するための
連続蒸着装置の構成例を示す。この図において、５は長
尺の高分子基板であり、６、７はそれぞれ高分子基板５
の供給ロールおよび巻取りロールである。高分子基板５
には円筒状キャン８の周面上を矢印９の方向に走行する
間に、蒸発源１から蒸発したＣｏの蒸発原子が堆積され
る。蒸発原子の入射角は１対の遮蔽板３ａ、３ｂによっ
て規制される。また酸素導入管４により酸素を導入し
て、反応蒸着により部分酸化物よりなる強磁性層を形成
する構成となっている。

【０００９】磁性層形成初期部の酸素のＣｏに対する組
成比が磁性層表面近傍よりも大きくなる原因として、以
下の点が考えられる。まず、図１のような連続蒸着装置
によって磁性層を形成する場合には、蒸発原子の高分子
基板５への入射角が初期形成部から終期形成部に至るま
で連続的に変化する。高分子基板面近傍の初期部を形成
する蒸発原子の入射角は高分子基板法線に対して高入射
角となる領域であり、蒸発原子の付着効率が低い上に、
蒸発源からの距離が大きいために蒸気密度が低くなって
いるので、相対的に膜中の酸素の割合が高くなるのであ
る。

【００１０】これを考慮して、図１の装置では、酸素導
入管４を磁性層の形成終期側において蒸発原子の高分子
基板５への入射角を規制する遮蔽板３ｂと円筒状キャン
８との間に置き、磁性層の形成初期側での酸素量をなる
べく少なくするように構成されている。しかしながら、
磁性層の形成終期側で導入された酸素はすべてＣｏ等の
金属原子と結合するのではなく、一部は余剰となる。こ
の余剰酸素は、磁性層の形成終期側から高入射角領域の
磁性層形成初期側へも回り込んでしまう。

【００１１】そこで本製造方法ではさらに、磁性層形成
初期の蒸発原子が高分子基板５に入射する近傍におい
て、希土類原子もしくはイットリウム原子を酸化用蒸発
源２から蒸発させる構成としている。これら希土類もし
くはイットリウムの蒸発原子は、磁性層を構成するＣｏ
等の金属原子よりも酸化され易いため、磁性層形成初期
側に回り込んだ酸素と優先的に結合し、磁性層内に過剰
の酸素が含有されることを防ぐことができる。

【００１２】次に本実施例をより具体的に説明する。

【００１３】図１に示す装置を用い、磁性材料の蒸発源
１をＣｏとして高分子基板上にＣｏとＯを主成分とする
磁性層を形成した。本実施例では、酸化用蒸発源２をＧ
ｄとした。図１の構成においては、酸化用蒸発源２より
蒸発した希土類もしくはイットリウムの蒸発原子が磁性
層内に混入しないよう、酸化用蒸発源２、磁性材料の蒸
発源１および遮蔽板３ａの相対位置関係、また希土類も
しくはイットリウムの蒸気密度分布を十分に考慮しなけ
ればならない。この観点からは、必要に応じて、酸化用
蒸発源２と磁性材料の蒸発源１との間を遮蔽する遮蔽板
を設置すればさらに好ましい。本実施例では作製された
磁性層の組成分析を行った結果、磁性層内のＧｄ原子の
組成比は0.2 原子% 以下であり、ほとんど混入が無いこ
とが確認された。

【００１４】図２（ａ）に、本実施例において作製した
ＣｏとＯを主成分とする磁性層において、オージェ分光
分析により得られたＣｏ、酸素、およびカーボンの磁性
層厚み方向の組成プロファイルの一例を示す。また比較
例として、酸化用蒸発源２によってＧｄを蒸発させずに
作製したＣｏとＯを主成分とする磁性層における分析結
果例を同様に（ｂ）に示す。なお、カーボンを分析した
のは、磁性層と高分子基板との境界面をより明瞭に把握
するためである。

【００１５】（ｂ）に示す比較例において、磁性層の基
板側ほど酸素のＣｏに対する組成比が大きくなってお
り、磁性層厚み方向で酸素濃度分布が大きいことが分か
る。一方（ａ）に示す本実施例の製造方法による磁性層
では、磁性層の表面側から基板側にいたるまで酸素のＣ
ｏに対する組成比はほぼ一定となっており、（ｂ）に比
べて磁性層厚み方向における酸素の濃度分布が改善され
ていることが分かる。

【００１６】また本実施例および比較例における磁性層
の膜面内において、磁性層形成時の高分子基板の走行方
向、すなわち磁気テープとしたときのテープ長手方向に
磁界を印加した際の磁化曲線を振動試料型磁力計により
測定した。その結果、比較例では角型比が0.85であった
のに対し、本実施例による磁性層では0.9 に向上した。
これは磁性層形成初期部の磁気特性が改善されることに
よって磁気特性の磁性層厚み方向分布が抑制され、磁性
層全体としての磁気特性が向上したものと考えられる。

【００１７】さらに本実施例および比較例によって磁性
層が形成された高分子基板を裁断して磁気テープとし、
ドラムテスタを用いて記録再生特性の測定を行った。そ
の結果、波長0.5 μm 記録において、本実施例による磁
性層を有する磁気テープのC/N は、比較例による磁性層
を有する磁気テープよりも2dB 程度高いことが確認され
た。

【００１８】なお、酸化用蒸発源２をＧｄ以外の希土
類、あるいはイットリウム、あるいはこれらの少なくと
も２種を混合したものを用いた場合にも、Ｃｏよりも優
先的に酸素と結合することによる本発明の効果が確認さ
れた。一方、酸化用蒸発源２にＭｇ、Ｔｉ等の材料を用
いた場合にも、Ｃｏよりも優先的に酸素と結合すること
により、磁性層形成初期部での過剰酸素含有を防止する
効果が得られる。しかしこれらの昇華によって気相とな
る材料を用いた場合には、これらの原子が磁性層内に数
原子% 以上の割合で混入し、かえって磁気特性を劣化さ
せる結果となった。

【００１９】また磁性材料の蒸発源１としてＣｏの他、
Ｆｅ、Ｎｉあるいはこれらの少なくとも２種を混合した
ものを用いた場合にも、上記と同様に磁性層厚み方向の
酸素濃度分布を改善する本発明の効果が得られた。

【００２０】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、真空容器内
に酸素を導入して連続蒸着により形成される磁性層の層
厚方向において、酸素濃度分布をほぼ一定にすることが
でき、磁性層形成初期部の酸素含有量過剰による磁気特
性の劣化を防止することができる。これにより、磁性層
厚み方向において磁気特性が大きな差異をもって分布す
ることを抑制することができ、記録再生特性の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を実現するための連続蒸着装
置の構成例を示す概略図である。

【図２】オージェ分光分析により得られたＣｏ、酸素、
およびカーボンの磁性層厚み方向の組成プロファイル
を、本実施例（ａ）と比較例（ｂ）とを比較して示す図
である。

【符号の説明】

１ 磁性材料の蒸発源 ２ 希土類、もしくはイットリウム、またはこれらを混
合したものの蒸発源 ３ａ遮蔽板 ３ｂ遮蔽板 ４ 酸素導入管 ５ 高分子基板 ６ 供給ロール ７ 巻取りロール ８ 円筒状キャン ９ 円筒状キャンの回転方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器内に酸素を導入し、連続蒸着に
   より円筒状キャンの周面上を走行する長尺の高分子基板
   上に磁性層を形成する斜方蒸着過程において、酸素の導
   入部を磁性層形成終期の蒸発原子の高分子基板への入射
   角を規制する遮蔽板と円筒状キャンとの間に置き、かつ
   磁性層形成初期の蒸発原子が高分子基板に入射する近傍
   において、希土類原子、もしくはイットリウム原子、ま
   たはこれらを混合したものを蒸発させることを特徴とす
   る磁気記録媒体の製造方法。