JPH083902B2 - 薄膜型磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

薄膜型磁気記録媒体の製造方法

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JPH083902B2
JPH083902B2 JP63032800A JP3280088A JPH083902B2 JP H083902 B2 JPH083902 B2 JP H083902B2 JP 63032800 A JP63032800 A JP 63032800A JP 3280088 A JP3280088 A JP 3280088A JP H083902 B2 JPH083902 B2 JP H083902B2
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/85Coating a support with a magnetic layer by vapour deposition

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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄膜型磁気記録媒体の製造方法に関し、特に
耐食性に優れた薄膜型磁気記録媒体の製造方法に関す
る。
〔従来の技術〕
従来より磁気記録媒体としては、非磁性基体上に、γ
−Fe2O3,Fe3O4,Coをドープしたγ−Fe2O3,Coをドープ
したFe3O4,γ−Fe2O3とFe3O4のベルトライド化合物、C
oをドープしたベルトライド化合物、CrO2等の酸化物磁
性粉末、あるいはFe,Co,Ni等を主成分とする合金磁性粉
末等の粉末磁性材料を、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、スチレン−ブタジエン共重合体、エポキシ樹脂、ポ
リウレタン樹脂等の有機バインダー中に分散せしめ、塗
布、乾燥させる塗布型のものが広く使用されてきてい
る。
更に、近年、高密度磁気記録への要求の高まりと共
に、真空蒸着、スパツタリング、イオンプレーテイング
等の方法により形成される強磁性薄膜は、バインダーを
使用しない、いわゆる薄膜型磁気記録媒体として注目を
浴びており、実用化への努力がなされている。
従来の塗布型の磁気記録媒体では、主として飽和磁化
の小さい金属酸化物を磁性材料として使用していると共
に、磁性層中の磁性材料の体積含有率が30〜50%にすぎ
ないため、高出力高密度記録媒体としては不適当なもの
である。更にその製造工程も複雑で溶剤回収あるいは公
害防止のための大きな付帯設備を必要とする、という欠
点を有している。金属薄膜型磁気記録媒体では、酸化物
より大きな飽和磁化を有する強磁性金属を有機バインダ
ーのごとき非磁性物質を介在させぬ状態で極めて薄い膜
として形成できるという利点を有する。高密度記録化に
つれて記録再生磁気ヘッドのギヤツプ長も1.0μm以下
のものを使用するようになつているが、それに伴つて磁
気記録層への記録深さも浅くなる傾向があり、磁性膜の
厚み全部が磁気信号の記録に利用されうる薄膜型磁気記
録媒体は、高出力高密度記録媒体として極めて優れてい
る。薄膜型磁気記録媒体のうちでも、成膜を真空蒸着に
より行なう方法は、成膜速度の速いこと、製造工程が簡
単であること、あるいは廃液処理を必要としないドライ
プロセスである等の利点を有する。中でも特に磁性材料
の蒸気流を非磁性基体上に斜めに入射させて蒸着をおこ
なう斜方入射真空蒸着法は、工程及び装置機構が比較的
簡単であると同時に良好な磁気特性を有する膜が得られ
るため実用上すぐれている。
しかしながら、薄膜型磁気記録媒体は、上記塗布型磁
気記録媒体に比べて、耐候性、耐久性等の実用特性が劣
るという欠点があつた。これらの欠点を補うために多く
の提案が行われているが、例えば磁性材料を蒸発せしめ
つつ同時に真空槽内にガスを導入せしめ、反応せしめて
薄膜磁性層を形成する方法がある(特開昭58−41442
号、特開昭58−41443号等)。一例を挙げれば、磁性材
料としてCo80Ni20合金を使用した時、反応ガスを導入せ
ず成膜した場合に比べて、酸素ガスを導入しつつ成膜し
たときは、耐久性、耐候性が大きく向上する。また本発
明者らは酸素ガスの導入方法を工夫することで更に耐蝕
性を向上させる手段を提案した(特開昭62−121929
号)。単にガスを導入したのみでは反応しない組み合わ
せに対しては、ガスをイオン化、励起化して反応活性度
を高めることで解決できる。この例としては、磁性材料
としてFeを使用し、反応ガスである窒素ガスをイオン化
して窒化鉄系磁性層を形成する方法がある(特開昭60−
231924号等)。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の方法によるときは、薄膜磁性層の耐食性が大き
く向上するが、それでも薄膜磁性層成膜速度が200Å/se
c以上の高速成膜をする場合には得られる薄膜磁性層は
その耐食性が不十分であつた。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは上記問題点に対し種々検討を加え、反応
性蒸着を行なう際の蒸着室真空度を特定の範囲に収める
ことにより、耐食性が大きく向上することを見出し、本
発明を完成するに至つた。
すなわち、本発明は、非磁性基体上に蒸発源から蒸発
せしめられた磁性材料蒸気流と、ガス流又はイオン流と
を差し向け、反応せしめて薄膜磁性層を形成する薄膜型
磁気記録媒体の製造方法において、蒸着室内を一定の真
空度まで減圧し、その状態でガス流又はイオン流のみを
差し向けた時の蒸着室内真空度をP0(Torr)とし、その
後そのままガス流又はイオン流を差し向けながら、磁性
材料を差し向けた時の蒸着室内真空度をP1(Torr)とし
た時、P1とP0が下記関係式を満足し、 P1/P0≦0.1 かつ薄膜磁性層の成膜速度が平均として200Å/sec以
上であることを特徴とする薄膜型磁気記録媒体の製造方
法である。
ここで薄膜型磁性層の成膜速度は、平均して200Å/se
c以上であることが好ましい。また、磁気記録媒体とし
て必要とされる磁気特性を得るために磁性材料流は非磁
性基体上に斜め方向から差し向けられることが好まし
い。この入射の角度は20°以上、更に好ましくは35°以
上である。
薄膜磁性層としては部分酸化コバルト系のものあるい
は窒化鉄系のもの、酸化窒化鉄系のものが好ましい。
本発明で用いられる非磁性基体としては、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、三酢
酸セルロース、ポリカボネートなどのプラスチツク基体
が望ましい。
以下図面に即して更に詳細な説明を加える。第1図
は、本発明の薄膜型磁気記録媒体の製造方法を実現する
ための一製造装置である。真空槽1は上室2と下室ある
いは蒸着室3にわかれており、非磁性基体6は送り出し
ロール7より送り出され冷却ドラム9に沿つて搬送され
た後、巻取りロール8に巻取られる。この間蒸着室3に
おいて磁性層の蒸着を行なう。磁性材料11は電子ビーム
により加熱蒸発され、蒸気流となり非磁性基体上に差し
向けられる。この際、マスク13により入射角が規制され
斜め入射が行われる。同時にガス導入口14ならびに15か
らガスを導入しつつ蒸着が行われ、その結果、基体上に
は反応生成された磁性膜が形成される。こういつた円筒
状ドラムに沿わせて成膜するさいには、ドラム円周上の
各点で膜の堆積速度が異なり、一定の成膜速度は定義し
にくい。但し成膜が行われる部分が一秒間蒸気流にさら
され、かつ膜厚が1000Åの膜ができたとき、成膜速度は
平均として1000Å/secであるということができる。
さて第1図においては、ガス導入口14,15よりガス導
入しつつ磁性材料11を蒸発させるわけであるが、この
時、ガス導入のみを行つた場合の蒸着室内真空度をP
0(Torr)、同時に磁性材料11の蒸発を伴なうときの蒸
着室内真空度をP1(Torr)とした時、P1/P0≦0.1の条
件を満たさせるものである。
第1図では、2か所のガス導入口を設けて、本発明の
条件を得ているが、もちろん一箇所のガス導入口を設け
ておこなうことも可能である。但し例えばガス導入口14
のみから本発明の条件を満たすほどにガス導入すると、
媒体の表面非磁性層が厚くなりすぎ、高密度記録には、
不適当となる。
第2図に示したのは本発明の薄膜型磁気記録媒体の製
造方法を実現するための別の一製造装置である。基体搬
送系等の動作は第1図と殆ど同じであるが、各部材で第
1図に対応するものは第1図の数字に100を加えた数字
で示されている。ここで、蒸着室103内においては磁性
材料111も蒸発させつつガス導入口118よりガス導入し、
これをイオン銃117でイオン化、ラジカル化し、イオン
流を成膜部分にさしむけるものである。ここで本発明で
は、ガス導入口118よりガス導入しイオン流をさしむけ
た時の蒸着室内真空度をP0(Torr)、この条件下で同時
に磁性材料11の蒸発を行つた時の蒸着室内真空度をP
1(Torr)とした時、P1/P0≦0.1の条件を満たさせるも
のである。
なお、上記においてP1がP0より小さくなるのは磁性材
料の蒸気がガス流又はイオン流と反応して真空槽内の分
子密度を小さくするためである。
〔実施例〕
次に実施例をもつて本発明を更に具体的に説明する
が、本発明は、これらに限定されるものではない。
実施例1 第1図に示した巻取り式真空蒸着装置を用いて、7.0
μm厚のポリエチレンフタレートフイルム上に斜め蒸着
法により、Co−Ni(Ni=20at%)の蒸着磁性薄膜を形成
し磁気テープ原反を作製した。フイルム幅は100mmであ
り、マスク13により規制される蒸気流の入射角は35°で
ある。ガス導入口14,15より酸素ガスを導入しつつ蒸着
をおこなつた。
フイルムの搬送速度は、2m/分〜25m/分の範囲で変化
させかつ磁性薄膜の膜厚は2000Å一定となるようにし
た。このとき平均としての成膜速度は以下のようにな
る。
2m/分 80Å/sec 5m/分 200Å/sec 25m/分 1000Å/sec ガス導入口14は、最低入射角すなわち35°のところに
あり、ガス導入口15は、入射角80°のところに設置し
た。
この条件下でまず、蒸着室内真空度が1×10-5Torr以
下となるまで真空引きした。しかるのちに、蒸着室内真
空度が1×10-4Torrとなるまでガス導入口14より酸素ガ
スを導入した。更に、ガス導入口15より第1表にしめす
真空度まで追加の酸素ガスを導入して、所定の真空度に
なるようにした。この真空度がP0(Torr)である。この
P0の真空度になるように一定の酸素ガスを導入しなが
ら、次に磁性材料11を電子ビームにより加熱溶解し、反
応性蒸着により磁性薄膜をベースフイルム6上に第1表
に示すような一定の成膜速度で成膜した。この成膜中の
真空度は第1表に示すような一定の値P1(Torr)を示し
た。
このようにして得られた磁気テープ原反の中央部分を
サンプリングし、磁気特性ならびに耐候特性を測定し
た。磁気特性は、VSMにより値を得た。耐候特性は、こ
のサンプルを60℃、90%RH雰囲気下に14日間放置した前
後での磁束変化率により評価した。
この結果を第1表に示した。実用特性上Hcは850Oe以
上、減磁率(磁束変化率)は5%程度以下が必要であ
る。
第1表においてP0が1.0×10-4Torrや7.0×10-4Torr程
度の酸素ガス導入量では反応量が少ないためP1/P0を0.
1以下にすることはできず、又P0が4.0×10-3Torrのよう
に多くの酸素ガスを導入しても成膜速度80Å/sec(サン
プルNo.3)では反応すべき蒸気に比べ過剰の酸素ガスが
存在することになり、同様にP1/P0を0.1以下にするこ
とはできない。
実施例2 第2図に示した装置によつて、窒化鉄磁性膜よりなる
磁気記録媒体を製造した。製造条件は、以下のとうりで
ある。
基 体 13μm厚ポリエチレンテレフタレート 入 射 角 75° 蒸着材料 純度99.9%Fe 電子ビームにより加熱蒸発させる 蒸発速度 水晶発振式膜厚モニターにより測定 する イオン銃 工業用窒素ガス導入 イオンエネルギー 1.0KeV 口径(矩形) 60mm×200mm イオン電流値〜500mA 但し、ガス導入量で二 割程度の増減はある。
製造の手順は、以下のとうりである。
成膜速度は実施例1と同様にして決定した。
80Å/sec.,200Å/sec.,500Å/sec.イオン銃117に窒素
ガスを導入し所定の真空度となるようにした。この状態
でイオン銃を作動せしめ窒素イオン流をさしむけた。こ
の真空度が、P0(Torr)である。このP0の真空度になる
ように一定の窒素ガスを導入しながら、次に磁性材料を
電子ビームにより加熱溶解し、反応性蒸着により磁性薄
膜をベースフイルム上に第2表に示すような一定の成膜
速度で成膜した。この成膜中の真空度は第2表に示すよ
うな一定の値P1(Torr)を示した。
このようにして得られた磁気テープ原反の中央部分を
サンプリングし、磁気特性ならびに耐候特性を測定し
た。磁気特性は、VSMにより値を得た。また、耐候特性
は、サンプルに5%NaCl水溶液のゾルを5分間ふきつけ
たのち、このサンプルを60℃90%Rh雰囲気下に3日間放
置し、錆の発生状況を観察して、点数をつけた。4点か
ら5点が実用上合格レベルである。
5 錆の発生なし 4 錆の発生が顕微鏡でわかる 3 錆の発生が目視でわかる 2 錆の発生が著しい 1 磁性層溶解 〔発明の効果〕 本発明によれば、200Å/sec.以上の高い成膜速度にお
いて、耐食性及び磁気特性に優れた磁気記録媒体を得ら
れるものであり、実用性に優れかつ高密度記録に適した
磁気記録媒体の、生産性に優れた製造方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図はガス流を導入する、本発明の製造方法を実施す
るための装置を示し、また第2図はイオン流を導入す
る、本発明の製造方法を実施するための装置を示す。 1,101……真空槽、3,103……蒸着室 6,106……非磁性基体、9,109……冷却ドラム 11,111……蒸着材料、13,113……マスク 14,15……ガス導入口、117……イオン銃

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性基体上に蒸発源から蒸発せしめられ
    た磁性材料蒸気流とガス流又はイオン流とを差し向け、
    反応せしめて薄膜磁性層を形成する薄膜型磁気記録媒体
    の製造方法において、蒸着室内を一定の真空度まで減圧
    し、その状態でガス流又はイオン流のみを差し向けた時
    の蒸着室内真空度をP0(Torr)とし、その後そのままガ
    ス流又はイオン流を差し向けながら、磁性材料蒸気流を
    差し向けた時の蒸着室内真空度をP1(Torr)とした時、
    P1とP0が下記関係式を満足し、 P1/P0≦0.1 かつ薄膜磁性層の成膜速度が平均として200Å/sec以上
    であることを特徴とする薄膜型磁性記録媒体の製造方
    法。
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