JPH0841630A

JPH0841630A - 薄膜形成方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0841630A
Application number: JP17985294A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Kitaori; 典之北折; Osamu Yoshida; 修吉田; Hirohide Mizunoya; 博英水野谷; Shigemi Wakabayashi; 繁美若林; Akira Shiga; 章志賀
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1994-08-01
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】電子の帯電による支持体の走行不良を改善
し、成膜が歩留り良く行われる技術を提供することであ
る。【構成】ビーム照射手段からビームが照射され、これ
により蒸発した粒子が支持体に堆積する薄膜形成方法で
あって、前記粒子が堆積した支持体に帯電した電子の除
電性粒子を当てる薄膜形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば金属膜（磁性膜
および／またはバックコート膜）が支持体上に設けられ
た磁気記録媒体を製造するに際して用いられる技術に関
するものである。

【０００２】

【発明の背景】磁気テープ等の磁気記録媒体において
は、高密度記録化の要請から、非磁性支持体上に設けら
れる磁性層として、バインダ樹脂を用いた塗布型のもの
ではなく、バインダ樹脂を用いない金属薄膜型のものが
提案されていることは周知の通りである。

【０００３】すなわち、無電解メッキといった湿式メッ
キ手段、真空蒸着、スパッタリングあるいはイオンプレ
ーティングといった乾式メッキ手段により磁性層を構成
した磁気記録媒体が提案されている。そして、この種の
磁気記録媒体は磁性体の充填密度が高いことから、高密
度記録に適したものである。特に、電子ビームを照射し
て蒸発・付着させる手段により磁性膜を構成する手段
は、スパッタリングによる場合よりも成膜速度が速いこ
とから好ましいものであると言われている。

【０００４】このような蒸着手段による磁気記録媒体の
製造装置は、図３に示す如く構成されているものが一般
的である。尚、図３中、３１は冷却キャンロール、３２
ａはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム３
３の供給側ロール、３２ｂはＰＥＴフィルム３３の巻取
側ロール、３４は遮蔽板、３５はルツボ、３６は磁性合
金、３７は真空容器である。

【０００５】そして、真空容器３７内を所定の真空度と
なるように排気した後、電子銃３８を作動させてルツボ
３５内の磁性合金３６を加熱・蒸発させ、ＰＥＴフィル
ム３３に対して磁性合金３６を堆積（蒸着）させること
によって磁気記録媒体が製造されている。ところで、電
子銃３８から発射されるビームは電子銃から遠ざかるに
つれて散乱し、この散乱電子がＰＥＴフィルム３３に付
着し、電子の帯電によってＰＥＴフィルム３３の走行性
が低下し（乱れ）、酷い場合にはＰＥＴフィルム３３が
冷却キャンロール３１に貼り付いてしまい、走行できな
くなることも有る。

【０００６】

【発明の開示】本発明の目的は、電子の帯電による支持
体の走行不良を改善し、成膜が歩留り良く行われる技術
を提供することである。この本発明の目的は、ビーム照
射手段からビームが照射され、これにより蒸発した粒子
が支持体に堆積する薄膜形成方法であって、前記粒子が
堆積した支持体に帯電した電子の除電性粒子を当てるこ
とを特徴とする薄膜形成方法によって達成される。

【０００７】特に、ビーム照射手段からのビームを金属
源に照射し、蒸発した金属粒子を冷却キャンロールに沿
って走行する支持体に堆積させる薄膜形成方法であっ
て、薄膜形成後の冷却キャンロールに沿った走行過程に
おいて除電性粒子を支持体の薄膜形成面側に当てること
を特徴とする薄膜形成方法によって達成される。又、ビ
ーム照射手段と、このビーム照射手段からビームが照射
され、蒸発した粒子が堆積する支持体とを具備する薄膜
形成装置であって、前記粒子が堆積した支持体に帯電し
た電子の除電性粒子を供給する供給手段が設けられてな
ることを特徴とする薄膜形成装置によって達成される。

【０００８】特に、冷却キャンロールと、支持体と、こ
の支持体の走行手段と、ビーム照射手段と、除電性粒子
を供給する供給手段とを具備してなり、前記ビーム照射
手段からビームが金属源に照射され、蒸発した金属粒子
が前記冷却キャンロールに沿って走行する支持体上に堆
積するよう構成されると共に、金属粒子が堆積した支持
体に除電性粒子が供給されるよう構成されてなることを
特徴とする薄膜形成装置によって達成される。

【０００９】尚、上記の発明において、除電性粒子はプ
ラスにチャージした粒子であったり、あるいは導電性材
料からなる粒子であることが好ましい。すなわち、プラ
スにチャージさせていたり、導電性材料のものである
と、支持体に帯電している電子を効率良く取り除くこと
ができるからである。従って、このような観点から、除
電性粒子をプラスにチャージさせておくチャージ手段が
設けられていることが好ましい。

【００１０】尚、粒子は０．１〜５ｍｍ程度の大きさの
ものであれば良く、そして形状は球あるいは丸形状のも
のが良い。又、導電性材料からなる粒子であるのが好ま
しい旨を述べたが、プラスにチャージさせ得れば、鉄の
ような導電性材料のみならず、米、大豆、カーボン製、
ガラス製、有機樹脂製のものであっても良い。除電性粒
子を供給する供給手段は、除電性粒子を溜めておく貯溜
容器と、この貯溜容器から除電性粒子の供給・停止を行
うシャッター装置と、前記貯溜容器から冷却キャンロー
ルに沿って走行する支持体に向けて除電性粒子を案内す
る第１の案内手段と、冷却キャンロールに沿って走行す
る支持体に当たった除電性粒子を回収する第２の案内手
段とを具備するものとして構成できる。

【００１１】特に、除電性粒子を供給する供給手段は、
除電性粒子が上方から下方に落下して行くよう案内手段
を構成していると、格別な輸送手段を必要としないこと
から好ましい。しかしながら、この場合においては、除
電性粒子が上方から下方に落下して行く途中で詰まった
りする恐れがあるから、その途中の経路において振動印
加手段を設けておくことが好ましい。

【００１２】上記のように構成させてなる薄膜形成装置
によれば、薄膜形成作業に際して、目標位置に向けて照
射される電子ビームからの散乱電子が支持体に付着して
も、これは除電性粒子によって取り除かれ、電子の帯電
（静電気）による支持体の走行性の低下が起きず、走行
する支持体上に薄膜が綺麗に形成されるようになる。

【００１３】

【実施例】図１及び図２は本発明の薄膜形成装置の実施
例を示すもので、図１は全体の概略図、図２は要部の概
略図である。各図中、１は冷却キャンロール、２ａは非
磁性で絶縁性の支持体（例えば、ＰＥＴ等のポリエステ
ル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリカ
ーボネート、ポリプロピレン等のオレフィン系の樹脂、
セルロース系の樹脂、塩化ビニル系の樹脂といった高分
子材料）３の供給側ロール、２ｂは支持体３の巻取側ロ
ール、４は遮蔽板、５は酸素ガス導入管、６はルツボ、
７はルツボ６に入れられている磁性合金（例えば、Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の金属の他に、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ
−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、
Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、
あるいはこれらにＡｌ等の金属を含有させたもの等）、
８は電子銃、９は真空槽、１０はソレノイド、１１はイ
オンボンバード装置である。

【００１４】尚、これらの部分の構成についての詳細な
説明は省略する。１２は、密度１．４ｇ／ｃｍ³の導電
性カーボンからなる直径３ｍｍの除電性粒子である。こ
の除電性粒子１２は、真空ポンプに接続され、真空槽９
内の真空度と同程度の真空度に排気された第１の容器１
３内に充填されている。そして、バルブ１４を開ける
と、その下に位置する第２の容器１５内に落下するよう
になっている。勿論、この第２の容器１５も真空ポンプ
に接続され、真空槽９内の真空度と同程度の真空度に排
気されるようになっている。１６は供給パイプであり、
この供給パイプ１６の先端部が冷却キャンロール１の左
上部に対応するよう設けられている。１７は回収板、１
８は回収板１７につながって設けられた回収パイプ、１
９は回収パイプ１８端が接続された第３の容器、２０は
第３の容器１９にバルブ２１を介して接続された第４の
容器である。２２は供給パイプ１６の途中に設けられた
シヤッター、２３は第２の容器１５に設けられたハンマ
ーアーム、２４は歯車、２５は覗窓、２６はリーク弁で
ある。

【００１５】上記のように構成させてなる薄膜形成装置
（磁気記録媒体製造装置）を用いた金属薄膜型の磁気記
録媒体の製造について説明する。先ず、真空槽９内を所
定の真空度のものに排気する。そして、供給側ロール２
ａから繰り出され、冷却キャンロール１に添接され、そ
して巻取側ロール２ｂに支持体３は巻き取られて行く。
この状態において、電子銃８からは電子ビームが矢印で
示す如く発射され、ルツボ６内のＣｏ−Ｎｉ磁性合金７
に照射され、これによってＣｏ−Ｎｉ磁性合金７の粒子
が蒸発し、冷却キャンロール１に添接されている支持体
３に付着し、堆積して行く。尚、このような過程は、こ
れまでの薄膜形成装置においても同様なものである。

【００１６】ところで、上記薄膜形成過程にあっては、
電子銃から発射された電子ビームの一部は拡がって散乱
し、一部の電子は支持体にまで飛散して行き、これが支
持体に付着し、結果として支持体に静電気が帯電する。
この為、支持体の走行が乱れ、酷い場合には支持体が冷
却キャンロールに貼り付き、走行できなくなることが有
った。

【００１７】しかしながら、上記のように構成させてい
ると、電子銃８から発射された電子ビームが途中で散乱
し、散乱電子が支持体３にまで飛散し、付着しても、こ
の付着電子は次に述べるように除去される。すなわち、
薄膜形成過程においてシヤッター２２を開くと、除電性
粒子１２が第２の容器１５、供給パイプ１６を介して支
持体３上のＣｏ−Ｎｉ磁性合金膜に当たる。これによ
り、Ｃｏ−Ｎｉ磁性合金膜に帯電している電子が除電性
粒子１２側に移行し、Ｃｏ−Ｎｉ磁性合金膜に帯電して
いた電子が除去される。従って、支持体３の走行性が低
下することは回避される。

【００１８】尚、電子が移行して来た除電性粒子１２
は、回収板１７、回収パイプ１８、第３の容器１９、第
４の容器２０へと回収されて行く。そして、回収先がア
ースされていることから、除電性粒子１２からも静電気
がなくなる。この後、回収された除電性粒子１２は第１
の容器１３に戻される。尚、除電性粒子１２が供給パイ
プ１６の途中に詰まったりした場合には、ハンマーアー
ム２３や歯車２４を作動させ、ハンマーアーム２３の力
によって振動を作用させれば、これによって除電性粒子
１２の供給は再びスムーズに行われるようになる。

【００１９】因みに、上記の装置において、真空槽９内
を３×１０^-5Ｔｏｒｒの真空度に排気し、６μｍ厚のＰ
ＥＴフィルムを供給側ロール２ａから巻取側ロール２ｂ
に１０ｍ／分の速度で走行させ、そして日本電子（株）
製のピアス式電子銃を用いて３０ｋＷの出力で電子ビー
ムをＣｏ−Ｎｉ（８０−２０）磁性合金に照射し、Ｃｏ
−Ｎｉ磁性合金の粒子を蒸発させ、冷却キャンロール１
に添接されているＰＥＴフィルムに付着させ、１８００
Åの厚さ堆積させた。尚、この金属磁性膜の形成に際し
て、酸素ガス導入管５から酸素ガスを毎分１５０ｓｃｃ
ｍ流し、表面を酸化処理した。そして、１０００ｍの長
さにわたって金属磁性膜を形成し、厚さのバラツキを段
差計（ラングテーラボブソン社製のタリステップ）によ
り測定したので、その結果を表−１に示す。

【００２０】表−１ 100m 200m 300m 400m 500m 600m 700m 800m 900m 実施例１ +50 +70 +50 +80 0 -50 0 +50 -20 実施例２ +60 +70 +70 +80 +60 0 0 0 +60 比較例 +80 +120 +250 -50 +100 +220 -50 +100 +150 ＊表中の数字は、1800Åからの差（単位はÅ）を示したものである。

【００２１】＊実施例１は、導電性カーボン製の除電性
粒子を用いた場合のもの。＊実施例２は、プラスにチャージさせたエポキシ樹脂製
の除電性粒子を用いた場合のもの。＊比較例は、除電性粒子を当てない場合のもの。これによれば、除電性粒子を当てながら薄膜形成を行っ
た場合には、薄膜形成時における支持体の走行特性が良
く、金属磁性膜が均一な厚さで形成されていることが窺
える。これに対して、除電性粒子を当てないで薄膜形成
を行った場合には、電子銃から発射された電子ビームか
らの散乱電子が支持体にまで飛散して行き、支持体に静
電気が帯電し、支持体の走行が乱れ、堆積した金属磁性
膜のバラツキが大きいことが窺える。

【００２２】従って、本発明の薄膜形成方法や装置によ
れば、形成される薄膜が均一なものとなり、厚さにバラ
ツキの少ない金属磁性膜が形成され、高性能な磁気記録
媒体が歩留り良く得られることが判る。尚、上記実施例
においては、プラスの荷電チャージ手段について述べて
いなかったが、第３の容器１９あるいは第４の容器２０
の位置、又は第１の容器１３あるいは第２の容器１５の
位置、あるいはこれらの途中経過において設けておき、
粒子にプラスの荷電をチャージさせるようにしておけば
良い。

【００２３】又、磁性膜の形成の場合で説明したが、こ
れは非磁性の金属膜（バックコート膜）を設ける場合に
おいても同様である。

【００２４】

【効果】本発明によれば、バラツキの少ない均一な厚さ
の薄膜が良好に形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜形成装置全体の概略図

【図２】本発明の薄膜形成装置の要部の概略図

【図３】従来の薄膜形成装置の概略図

【符号の説明】

１冷却キャンロール２ａ供給側ロール２ｂ巻取側ロール３支持体７磁性合金８電子銃９真空槽１２除電性粒子１３第１の容器１５第２の容器１６供給パイプ１７回収板１８回収パイプ１９第３の容器２０第４の容器２２シヤッター２３ハンマーリング２４歯車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若林繁美栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株式会社情報科学研究所内 (72)発明者志賀章栃木県芳賀郡市貝町大字赤羽2606 花王株式会社情報科学研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビーム照射手段からビームが照射され、
これにより蒸発した粒子が支持体に堆積する薄膜形成方
法であって、前記粒子が堆積した支持体に帯電した電子
の除電性粒子を当てることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項２】ビーム照射手段からのビームを金属源に
照射し、蒸発した金属粒子を冷却キャンロールに沿って
走行する支持体に堆積させる薄膜形成方法であって、薄
膜形成後の冷却キャンロールに沿った走行過程において
除電性粒子を支持体の薄膜形成面側に当てることを特徴
とする薄膜形成方法。
【請求項３】除電性粒子がプラスにチャージした粒子
であることを特徴とする請求項１または請求項２の薄膜
形成方法。
【請求項４】除電性粒子が導電性材料からなる粒子で
あることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかの薄
膜形成方法。
【請求項５】ビーム照射手段と、このビーム照射手段
からビームが照射され、蒸発した粒子が堆積する支持体
とを具備する薄膜形成装置であって、前記粒子が堆積し
た支持体に帯電した電子の除電性粒子を供給する供給手
段が設けられてなることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項６】冷却キャンロールと、支持体と、この支
持体の走行手段と、ビーム照射手段と、除電性粒子を供
給する供給手段とを具備してなり、前記ビーム照射手段
からビームが金属源に照射され、蒸発した金属粒子が前
記冷却キャンロールに沿って走行する支持体上に堆積す
るよう構成されると共に、金属粒子が堆積した支持体に
除電性粒子が供給されるよう構成されてなることを特徴
とする薄膜形成装置。
【請求項７】除電性粒子を供給する供給手段は、除電
性粒子を溜めておく貯溜容器と、この貯溜容器から除電
性粒子の供給・停止を行うシャッター装置と、前記貯溜
容器から冷却キャンロールに沿って走行する支持体に向
けて除電性粒子を案内する第１の案内手段と、冷却キャ
ンロールに沿って走行する支持体に当たった除電性粒子
を回収する第２の案内手段とを具備することを特徴とす
る請求項５または請求項６の薄膜形成装置。
【請求項８】除電性粒子が上方から下方に落下して行
くよう案内手段が構成されており、その途中の経路にお
いて振動印加手段が設けられていることを特徴とする請
求項７の薄膜形成装置。
【請求項９】支持体に向けて供給される除電性粒子を
プラスにチャージさせておくチャージ手段を具備してな
ることを特徴とする請求項５〜請求項８いずれかの薄膜
形成装置。