JPH0995778A

JPH0995778A - 真空蒸着装置

Info

Publication number: JPH0995778A
Application number: JP25424595A
Authority: JP
Inventors: Yuka Itou; 由佳伊藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】強磁性金属材料の真空装置内に付着している
割合を少なくして、確実にルツボ内に戻すとともに、非
磁性支持体上に被着形成される磁性層を高精度に効率良
く成膜する。【解決手段】反射板１が蒸発源と蒸発源から蒸発せし
められた強磁性金属材料が被着する非磁性支持体との間
に配されるとともに、反射板１の内面側１ａが電子銃２
１の方向に向くような曲面形状に形成されてなる。この
曲面形状が蒸発源からの蒸発点Ｆ１と金属蒸気流が非磁
性支持体上に被着する被着点Ｆ２とを焦点とする楕円形
状Ｐの一部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性層とされる強
磁性金属薄膜を斜方蒸着により非磁性支持体に形成する
真空蒸着装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、非磁
性支持体上に酸化物磁性粉末或いは合金磁性粉末等の磁
性粉末材料と有機バインダーを主体とする磁性層が形成
されてなる、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く使用
されているが、高密度磁気記録への要求の高まりととも
に、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｏ等の金
属磁性材料を、メッキ法や真空薄膜形成手段（真空蒸着
法やスパッタリング法、イオンプレーティング法等）に
よってポリエステルフィルムやポリアミド、ポリイミド
フィルム等の非磁性支持体上に直接被着した、いわゆる
金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案され注目を集めて
いる。

【０００３】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、抗
磁力や角形比等に優れ、磁性層の厚みを極めて薄くでき
るため、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さく短
波長での電磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性層中
に非磁性材であるバインダーを混入する必要がないため
磁性材料の充填密度を高めることができる等、数々の利
点を有している。

【０００４】そして、この強磁性金属薄膜塗布型の磁気
記録媒体においては、電磁変換特性を向上させ、より大
きな出力を得ることが出来るようにするために、該磁気
記録媒体の磁性層を形成する場合、磁性層を斜めに蒸着
する斜め蒸着が提案され実用化されている。したがっ
て、このような金属薄膜媒体は、磁気特性的な優位さ故
に今後の高密度磁気記録媒体の主流となると考えられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、斜方蒸着を
行うことにより磁気記録媒体を製造する製造装置におい
ては、図４及び図５に示すように、搬送される非磁性支
持体１０３が巻き回される冷却キャン１０６の下方に設
けられたルツボ１０９内にＣｏ−Ｎｉ系の強磁性金属材
料１１０を収納し、この強磁性金属材料１１０を加熱手
段を介して加熱蒸発させ、その蒸発せしめられた金属蒸
気流を非磁性支持体１０３上に被着形成させるが、この
斜方蒸着を行うためには、上記冷却キャン１０６近傍に
入射角制限マスク１１２が配設されて、この入射角制限
マスク１１２により、蒸発源から飛来する金属蒸気流の
入射角度を規制している。

【０００６】しかし、従来の装置では、電子ビームＸは
磁石により偏向されてルツボ１０９内に向けられ、強磁
性金属材料１１０上をスキャンして、金属蒸気流として
非磁性支持体１０３上に被着させるもので、すべての金
属蒸気流が蒸着に使用されるものであるとは言えず、実
際には、金属蒸気流は真空装置内の入射角制限マスク１
１２等に付着してしまう。

【０００７】このため、従来装置においては、図５に示
すように、上記ルツボ１０９の一側部に垂直状に反射板
１０１が立てられている。したがって、電子ビームＸを
電子銃１１１の向きと垂直に左右にスキャンさせると
（図５中、矢印Ｔの向き）、それにより飛来した金属蒸
気流を反射させてルツボ１０９内に戻すような構造とさ
れていた。

【０００８】しかしながら、上記従来の装置を用いて
も、実際には、投入した強磁性金属材料１１０のいくら
かの蒸気粒子が真空装置内に付着している。そして、そ
の割合は少なくないものと考えられる。

【０００９】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
て提案されたものであって、強磁性金属材料の真空装置
内に付着している割合を少なくして、確実にルツボ内に
戻すとともに、非磁性支持体上に被着形成される磁性層
を高精度に効率良く成膜することができる真空蒸着装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成するため、まず、上記従来の反射板が設けられ
ている装置において、強磁性金属材料が蒸発により蒸気
粒子として真空装置内に付着している割合と、ルツボ内
に戻される割合と、非磁性支持体上に被着形成される割
合とを実験により調べた。その結果、上記従来の装置の
強磁性金属材料が蒸発により蒸気粒子として真空装置内
に付着している割合が高いことを明らかにした。

【００１１】そして、かかる実験結果を踏まえて、本発
明にかかる真空蒸着装置は、真空室内に磁性層が形成さ
れる非磁性支持体の走行系と、磁性材料が収納される容
器と、電子銃から照射される電子ビームにより蒸発され
る強磁性金属材料の金属蒸気を反射させる反射板とを備
えて、真空蒸着法により非磁性支持体上に強磁性金属薄
膜を蒸着させる真空蒸着装置において、上記反射板が少
なくとも上記蒸発源とこの蒸発源から蒸発せしめられた
強磁性金属材料が被着する非磁性支持体との間に配され
るとともに、上記反射板の内面側が上記電子銃の方向に
向くような曲面形状に形成されてなることを特徴とす
る。

【００１２】そして、前記反射板が強磁性金属材料が収
納される容器の一側部に立設され、前記曲面形状が蒸発
源からの蒸発点と金属蒸気流が非磁性支持体上に被着す
る被着点とを焦点とする楕円形状の一部を形成すること
を特徴とする。

【００１３】本発明においては、磁気記録媒体の磁性層
を構成する強磁性金属薄膜を斜方蒸着により形成する。
この斜方蒸着とは、搬送される非磁性支持体に対して蒸
発源から蒸発せしめられた強磁性金属薄膜を斜めに蒸着
させる方法である。このような斜方蒸着に際して、上記
蒸発源近傍に反射板が形成されてなる真空蒸着装置を前
提とする。

【００１４】上記反射板は、少なくとも上記蒸発源とこ
の蒸発源から蒸発せしめられた強磁性金属材料が被着す
る非磁性支持体との間に配されることが必要である。

【００１５】上記強磁性金属薄膜を構成する強磁性金属
材料としては、一般的に使用されているものであればい
ずれでも良い。例示すれば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの強
磁性金属、Ｆｅ−Ｃｏ，Ｃｏ−ＮＩ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎ
ｉ，Ｆｅ−Ｃｕ，Ｃｏ−Ｃｕ，Ｃｂ−Ａｕ，Ｃｏ−Ｐ
ｔ，Ｍｎ−Ｂｉ，Ｍｎ−ＡＩ，Ｆｅ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃ
ｒ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の強磁性合金が挙げられ
る。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、非磁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。

【００１６】また、上記非磁性支持体としては、通常こ
の種の磁気記録媒体において使用されるものがいずれも
使用可能であり、例えばポリエンエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエス
テル樹脂や芳香族ポリアミドフィルム、ポリイミド樹脂
フィルム等が挙げられる。

【００１７】さらに、本発明においては、必要に応じ
て、上記非磁性支持体上に下塗り層を形成する工程やバ
ックコート層、トップコート層等を形成する工程等を加
えても良い。この場合、下塗り層、バックコート層、ト
ップコート層等の成膜条件は、通常この種の真空蒸着装
置に適用されるものであれば、特に限定されない。

【００１８】本発明によれば、反射板の内面側が上記電
子銃の方向に向くような曲面形状に形成されてなること
から、磁性支持体に飛来する金属蒸気流の方向が規制さ
れることとなり、強磁性金属材料の真空装置内に付着し
ている割合を少なくする一方、ルツボ内に戻す割合を極
めて高くする。

【００１９】そして、前記曲面形状が蒸発源からの蒸発
点と金属蒸気流が被着する被着点とを焦点とする楕円形
状の一部を形成することによって、蒸発源から蒸発され
た金属蒸気流が上記楕円形状の軌道を描いて一層高い割
合でルツボ内に戻ることとなる。

【００２０】また、蒸発源から蒸発された金属蒸気流
は、非磁性支持体上の被着点に確実に集中して被着する
こととなって、磁性層を高精度に効率よく成膜させるこ
とができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。

【００２２】本真空蒸着装置は、図１乃至図３に示すよ
うに、頭部と低部にそれぞれ設けられた排気口１１から
排気されて内部が真空状態となされた真空室１２内に、
図中の反時計回り方向に定速回転する送りロール１３
と、図中の時計回り方向に定速回転する巻取りロール１
４とが設けられ、これら送りロール１３から巻取りロー
ル１４にテープ状の非磁性支持体であるベースフィルム
１５が順次走行するようになされている。

【００２３】これら送りロール１３から巻取りロール１
４側に上記ベースフィルム１５が走行する中途部には、
各ロール１３，１４の径よりも大径となされた冷却キャ
ン１６が設けられている。この冷却キャン１６は、ベー
スフィルム１５を図中下方に引き出すように設けられ、
図中の時計回り方向に定速回転する構成とされる。

【００２４】また、上記送りロール１３、巻取りロール
１４、及び、冷却キャン１６は、それぞれベースフィル
ム１５の幅と略同じ長さからなる円筒状をなすものであ
り、また、冷却キャン１６には、内部に図示しない冷却
装置が設けられ、上記ベースフィルム１５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。

【００２５】したがって、ベースフィルム１５は、送り
ロール１３から順次送り出され、さらに上記冷却キャン
１６の周面を通過し、巻取りロール１４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１３と記冷
却キャン１６との間及び該冷却キャン１６と上記巻取り
ロール１４との問にはそれぞれガイドロール１７、１８
が配設され、上記送りロール１３から冷却キャン１６及
び該冷却キャン１６から券取りロール１４にわたって走
行するベースフィルム１５に所定のテンションをかけ、
該ベースフィルム１５が円滑に走行するようになされて
いる。

【００２６】また、上記真空室１２内には、上記冷却キ
ャン１６の下方に筺体状のルツボ１９が設けられ、この
ルツボ１９内にＣｏ−Ｎｉ系合金からなる金属磁性材料
２０が充填されている。

【００２７】一方、上記真空室１２の側壁部には、上記
ルツボ１９内に充填された金属磁性材料２０を加熱蒸発
させるための電子銃２１が取り付けられる。この電子銃
２１は、当該電子銃２１より放出される電子ビームＸが
上記ルツボ１９内の金属磁性材料２０に照射されるよう
な位置に配設される。そして、この電子銃２１によって
蒸発した金属磁性材料２０が上記冷却キャン１６の周面
を定速走行するベースフィルム１５上に磁性層として被
着形成されるようになっている。

【００２８】また、上記冷却キャン１６とルツボ１９と
の間であって該冷却キャン１６の近傍には、入射角制限
マスク２２が配設されている。

【００２９】この入射角制限マスク２２は、蒸発源から
飛来する金属蒸気流の入射角度を規制するためのもの
で、上記冷却キャン１６の外周表面を定速走行するベー
スフィルム１５の所定領域を覆う形で形成され、この入
射角制限マスク２２により上記蒸発せしめられた金属磁
性材料２０が上記ベースフィルム１５に対して所定の角
度範囲で斜めに蒸着されるようになっている。

【００３０】なお、成膜の際の最高入射角及び最低入射
角は、このの開口位置によって決まる。このように、Ｃ
ｏＮｉ合金の蒸着入射ビームは、入射角制限マスク２２
を設置することにより任意に蒸着入射角の範囲を設定で
き、ここではこの入射角を４５°とした。

【００３１】さらに、このような蒸着に際し、上記真空
室１２の側壁部を貫通して設けられる酸素ガス導入口２
４を介してベースフィルム１５の表面に酸素ガスが供給
され、磁気特性、耐久性及び耐候性の向上が図られてい
る。

【００３２】そして特に、上記装置においては、図１に
示すように、反射板１は、強磁性金属材料２０が収納さ
れるルツボ１９の一側部に立設されている。この反射板
１は、電子ビームＸを電子銃２１の向きと垂直に左右に
スキャンさせ（図２中、矢印Ｔの向き）、それにより飛
来した金属蒸気流１０を反射させてルツボ１９内に戻す
構造とされるもので、その先端側１ａは上記入射角制限
マスク２２に近接するほどの高さが高く形成されてい
る。すなわち、図４及び図５に示す従来の装置の上記反
射板１０１よりもを高く設けられている。なお、このル
ツボ１９の反射板１は、冷却キャン１６の外周表面の幅
Ｈ２と略同一の幅Ｈ１を有してなる（Ｈ１＝Ｈ２）。

【００３３】また、この反射板１は、上記反射板１の内
面側１ａが上記電子銃２１の方向に向くような曲面形状
に形成されてなる。

【００３４】そして、この反射板１は、前記曲面形状が
蒸発源からの蒸発点（楕円形状の一方の焦点）Ｆ１と、
金属蒸気流が被着する被着点（楕円形状の一方の焦点）
Ｆ２とを焦点とする楕円形状Ｐの一部を形成するように
なされている。

【００３５】すなわち、本実施例の反射板１は、楕円形
状Ｐに対する接線と、その接点と２つの焦点Ｆ１，Ｆ２
を結んだそれぞれの辺とのなす角が等しいという性質が
活かされている（図１中、Ｆ１Ｐ１＋Ｐ１Ｆ２＝Ｆ１Ｐ
２＋Ｐ２Ｆ２＝一定）。このため、この反射板１にある
角度（図１中、符号θ１又は、θ２）で入射した金属蒸
気は同じ角度（図１中、符号θ１’又は、θ２’）で反
射することとなり、反射板１に当たった蒸気はすべて非
磁性支持体１５のある一点Ｆ１に集中して被着するた
め、極めて精度の高い蒸着となる。

【００３６】２．磁気記録媒体の構成次に、本発明の真空蒸着装置を使用して磁気記録媒体を
製造した。

【００３７】本真空蒸着装置により製造される磁気記録
媒体は、非磁性支持体であるベースフィルム１５上に強
磁性金属或いはその合金の薄膜からなる磁性層が形成さ
れるとともに、この磁性層の形成面とは反対側の面にバ
ックコート層が形成される磁気記録媒体である。

【００３８】すなわち、ポリエンエチレンテレフタレー
ト（ＰＥＴ）フィルムからなるベースフィルム１５上に
Ｃｏ₈₀Ｎｉ₂₀を蒸着させる。

【００３９】また、バックコート層の製造は、カーボ
ン、無機顔料（例えば、ＺｎＯ，ＴｉＯ，ＳｉＯ₂）
を、バインダー（結合剤）と共に混練してバックコート
塗料となし、これをベースフィルム１５に塗布して製造
した。

【００４０】そいて、また、ベースフィルム１５上には
下塗り層が形成されてなり、潤滑剤、防錆剤の層も形成
されてなる。

【００４１】ところで、上記従来の反射板１０１が設け
られている装置（図４及び図５参照）と、本実施例に係
る真空蒸着装置において、強磁性金属材料２０が蒸発に
より蒸気粒子として真空装置内に付着している割合と、
ルツボ１９内に戻される割合と、非磁性支持体１５上に
被着形成される割合とを調べた結果は、図６に示す。

【００４２】この図６（Ａ）に示すように、従来装置に
おいては、（１）非磁性支持体上に被着形成される割合
は、２０％であり、（２）強磁性金属材料が蒸発により
蒸気粒子として真空室内に付着している割合は、３６％
であり、（３）ルツボ内に戻される割合は、４４％であ
る。

【００４３】これに対して、本真空蒸着装置によれば、
（１）非磁性支持体１５上に被着形成される割合は、３
８％であり、（２）強磁性金属材料２０が蒸発により蒸
気粒子として真空室１２内に付着している割合は、６％
であり、（３）ルツボ１９内に戻される割合は、５６％
である。

【００４４】このように、本真空蒸着装置によれば、
（２）強磁性金属材料２０が蒸発により蒸気粒子として
真空室１２内に付着している割合を極端に低くして、そ
の分を（１）非磁性支持体１５上への被着と、（３）ル
ツボ１９内への戻りに大きく分け与えられていることが
わかる。

【００４５】これは、反射板１の内面側１ａが上記電子
銃２２の方向に向くような曲面形状に形成されてなるこ
とから、非磁性支持体１５上に飛来する金属蒸気流１０
の方向を規制することにより、強磁性金属材料２９の真
空室１２内に付着している割合が少なくして、確実にル
ツボ１９内に戻す割合を極めて高められるからである。

【００４６】そして、前記曲面形状が蒸発源からの蒸発
点Ｆ１と金属蒸気流１０が被着する被着点Ｆ２とを焦点
とする楕円形状Ｐの一部を形成することによって、蒸発
源から蒸発された金属蒸気流１０が上記楕円形状Ｐの軌
道を描いて一層高い割合でルツボ１９内に戻されること
となる。言うまでもなく、ルツボ１９内に戻される金属
蒸気流１０は、再使用されることとなるためにコストダ
ウンが図られることとなる。

【００４７】また、蒸発源から蒸発された金属蒸気流１
０は、非磁性支持体１５上の被着点Ｆ１に確実に集中し
て被着することとなって、磁性層を高精度に効率よく成
膜させることができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、反射板の内面側が電子
銃の方向に向くような曲面形状に形成されてなることか
ら、磁性支持体に飛来する金属蒸気流の方向が規制され
ることとなり、強磁性金属材料の真空室内に付着してい
る割合が少なくして、確実にルツボ内に戻す割合を極め
て高められる。

【００４９】そして、前記曲面形状が蒸発源からの蒸発
点と金属蒸気流が被着する被着点とを焦点とする楕円形
状の一部を形成することによって、蒸発源から蒸発され
た金属蒸気流が上記楕円形状の軌道を描いて一層高い割
合でルツボ内に戻ることとなる。

【００５０】また、蒸発源から蒸発された金属蒸気流
は、非磁性支持体上の被着点に確実に集中して被着する
こととなって、磁性層を高精度に成膜させることができ
る。

【００５１】したがって、本発明の真空蒸着装置は、強
磁性金属材料の真空室内に付着している割合を少なくし
て、確実にルツボ内に戻されて製造コストの低廉化が図
られるとともに、非磁性支持体上に被着形成される磁性
層を高精度に効率良く成膜することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の真空蒸着装置の一部を拡大して模式的
に示す断面図である。

【図２】上記真空蒸着装置のルツボ内の強磁性金属材料
を電子ビームがスキャンする状態を模式的に示す図であ
る。

【図３】上記真空蒸着装置の一構成を模式的に示す断面
図である。

【図４】上記真空蒸着装置のルツボ内の強磁性金属材料
を電子ビームがスキャンする状態を模式的に示す図であ
る。

【図５】従来の真空蒸着装置の一構成を示す斜視図であ
る。

【図６】非磁性支持体上に被着形成される割合と、強磁
性金属材料２０が蒸発により蒸気粒子として真空室内に
付着している割合と、ルツボ１９内に戻される割合を示
す図であり、（Ａ）は従来の真空蒸着装置の場合を示
し、（Ｂ）は狭幅のベースフィルムの場合を示し、
（Ｂ）は、従来の真空蒸着装置の場合を示す。

【符号の説明】

１反射板１ａ反射板の内面側１０蒸気粒子（金属蒸気流）１２真空室１５非磁性支持体（ベースフィルム）１６冷却キャン１９ルツボ２０金属磁性材料２１電子銃２２入射角制限マスクＰ，Ｐ１，Ｐ２楕円軌跡（楕円形状）Ｆ１蒸発源からのある蒸発点（楕円形状の一方の焦
点）Ｆ２金属蒸気流が被着する被着点（楕円形状の他方の
焦点）Ｔ電子銃が電子ビームをスキャンさせる方向Ｘ電子ビーム θ１，θ２金属蒸気が反射板に入射（反射）する角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空室内に磁性層が形成される非磁性支
持体の走行系と、磁性材料が収納される容器と、電子銃
から照射される電子ビームにより蒸発される強磁性金属
材料の金属蒸気を反射させる反射板とを備えて、真空蒸
着法により非磁性支持体上に強磁性金属薄膜を蒸着させ
る真空蒸着装置において、上記反射板が少なくとも上記蒸発源と蒸発源から蒸発せ
しめられた強磁性金属材料が被着する非磁性支持体との
間に配されるとともに、上記反射板の内面側が上記電子
銃の方向に向くような曲面形状に形成されてなることを
特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】前記反射板が強磁性金属材料が収納され
る容器の一側部に立設され、前記曲面形状が蒸発源からの蒸発点と金属蒸気流が非磁
性支持体上に被着する被着点とを焦点とする楕円形状の
一部を形成することを特徴とする請求項１記載の真空蒸
着装置。