JPH1180954A

JPH1180954A - 薄膜形成方法および薄膜形成装置

Info

Publication number: JPH1180954A
Application number: JP24418397A
Authority: JP
Inventors: Taketoshi Sato; 武俊佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】磁性材料の薄膜形成工程においてスプラッシ
ュに起因する薄膜の品質の劣化を防止する薄膜形成方法
および薄膜形成装置を提供する。【解決手段】本発明の薄膜形成方法および薄膜形成装
置は、少なくともルツボ６内などに収納された磁性材料
などの薄膜形成材料７を減圧雰囲気中で溶解蒸発させ、
非磁性支持体などの支持体２ａに被着して薄膜を形成す
る方法／装置において、薄膜形成材料７と支持体２ａと
の間に、網目状または格子状の金属あるいはセラミック
スで構成された薄膜形成材料７のスプラッシュによる塊
状粒子の飛散防止手段１１を配設し、塊状粒子が支持体
２ａへ到達することを防止する方法／装置を特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は薄膜形成方法および
薄膜形成装置に関し、さらに詳しくは、減圧雰囲気中で
薄膜形成材料を溶解蒸発させ、これを支持体に被着させ
て薄膜を形成する工程および手段に特徴を有する薄膜形
成方法および薄膜形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の分野において、例えばビデオ
テープレコーダーなどでは、高画質化の要求に伴う高密
度記録化が行われており、これに対応した磁気記録媒体
としては、磁性金属あるいはＣｏ−Ｎｉなどの磁性合金
などの磁性材料をメッキまたは真空蒸着法、スパッタリ
ング法あるいはイオンプレーティング法などの真空薄膜
形成技術により直接非磁性の支持体上に形成した金属磁
性薄膜型の磁気記録媒体が用いられている。この金属磁
性薄膜型の磁気記録媒体は、保持力、角形比、および短
波長領域での電磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性
層の薄膜化が可能であるために記録減磁や再生時の厚み
損失が著しく小さいことや、磁性層中に非磁性材料であ
る結合剤などの非磁性材料を含有しないので磁性材料の
充填密度を大きくできるなど多くの利点を有している。
そして、真空蒸着法により磁性層を形成する、いわゆる
蒸着テープは、高生産性と安定した特性のためにすでに
ハイバンド８ミリ用テープあるいはデジタルマイクロテ
ープとして商品化されている。

【０００３】蒸着テープは、真空室内に所定の方向に回
転可能な冷却キャンを配設し、冷却キャンの外周面に沿
って非磁性の支持体を所定の速度で移動走行させなが
ら、ルツボ内に収納された磁性材料を溶解蒸発させ、こ
れを支持体表面に連続形成することにより作製される。
このとき、磁性材料は電子ビームの照射により溶解され
る。ところで、電子ビームで磁性材料を溶解蒸発する場
合、磁性材料が塊状粒子となって突発的に飛び出す、い
わゆるスプラッシュと呼ばれる現象が発生する。このス
プラッシュによる塊状粒子が支持体上に到達して付着し
たり、勢い良く飛び出した塊状粒子が支持体にキズやピ
ンホールを形成して、ドロップアウト数を増大して電磁
変換特性を低下させていた。上述のように、磁気記録媒
体などの薄膜形成工程において、薄膜形成材料のスプラ
ッシュによる薄膜の品質の劣化が問題となっており、薄
膜形成工程において解決すべき重要な課題となってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点に鑑み、支持体上に薄膜を形成する工程においてスプ
ラッシュに起因する薄膜の品質の劣化を防止する薄膜形
成方法および薄膜形成装置を提供することを課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜形成方法
は、少なくとも減圧雰囲気中でルツボ内などに収納され
た磁性材料などの薄膜形成材料を溶解蒸発させ、これを
非磁性支持体などの支持体に被着させて薄膜を形成する
工程を有する磁気テープまたは磁気ディスクなどの磁気
記録媒体などの薄膜形成方法において、薄膜を形成する
工程が、薄膜形成材料と支持体との間に網目状または格
子状の形状の金属あるいはセラミックスで構成された、
スプラッシュによる塊状粒子の飛散防止手段を配設し、
塊状粒子が支持体へ到達することを防止しつつ、薄膜を
形成することを特徴とする。

【０００６】本発明の薄膜形成装置は、少なくとも、蒸
発源である磁性材料などの薄膜形成材料と、減圧雰囲気
中で薄膜形成材料を溶解蒸発させる加熱手段と、薄膜形
成材料を非磁性支持体などの支持体に被着させて薄膜を
形成する手段とを有する磁気テープまたは磁気ディスク
などの磁気記録媒体などの薄膜を形成する薄膜形成装置
において、薄膜形成材料と支持体との間に薄膜形成材料
のスプラッシュによる塊状粒子が支持体へ到達すること
を防止する網目状または格子状の形状の金属あるいはセ
ラミックスで構成された塊状粒子の飛散防止手段を配設
したことを特徴とする。

【０００７】本発明の薄膜形成方法および薄膜形成装置
において、薄膜を形成する工程および手段は、電子ビー
ム蒸着法／装置、誘導加熱蒸着法／装置、スパッタリン
グ法／装置、イオンプレーティング法／装置およびレー
ザ加熱蒸着法／装置のうちのいずれか一種を用いると効
果的である。ここで、減圧雰囲気とは、真空および真空
中に反応性ガスおよび不活性ガスなどを導入した状態の
雰囲気を示す。

【０００８】上述した手段によれば、薄膜形成材料と支
持体との間に配設した塊状粒子の飛散防止手段により、
塊状粒子が支持体に付着またはキズやピンホールを形成
することを防止することができる。従って、支持体上に
高品質の薄膜を形成することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の薄膜形成方法および薄膜
形成装置は、例えば非磁性の支持体上に金属磁性薄膜を
形成した金属薄膜型の磁気テープまたは磁気ディスクな
どの磁気記録媒体の薄膜形成方法および薄膜形成装置に
適用することができる。本発明を磁気記録媒体に適用し
た事例について説明する。

【００１０】磁気記録媒体は、一般的に非磁性の支持体
上に金属磁性薄膜などの磁性層が形成されている。必要
に応じて、磁性層の下に下地層、磁性層の上にトップコ
ート層あるいは磁性層が形成された支持体の面の反対面
にバックコート層が形成されたものでも良い。非磁性の
支持体としては、ポリエステル類、ポリオレフィン類、
セルロース誘導体、ビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリ
アミド類およびポリカーボネートなどの高分子材料を挙
げることができる。金属磁性薄膜である磁性層として
は、真空蒸着法などにより、連続膜として形成されるも
ので、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉなどの金属、Ｃｏ−Ｎｉ系
合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ系合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｂ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系合金およ
びＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｂ系合金などから形成される面内
磁化記録金属磁性薄膜、Ｃｏ−Ｃｒ系合金およびＣｏ−
Ｏ系化合物などから形成される垂直磁化記録金属磁性薄
膜などが挙げられる。特に、面内磁化記録金属磁性薄膜
の場合、あらかじめ非磁性支持体上にＢｉ、Ｓｂ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、ＳｉおよびＴｉなどの低融点非
磁性材料の下地層を形成しておき、金属磁性材料を垂直
方向から蒸着あるいはスパッタリングし、金属磁性薄膜
中にこれらの低融点非磁性材料を拡散して、配向性を解
消して面内等方性を確保するとともに、抗磁力を向上す
るようにしても良い。これらの金属磁性薄膜は、電子ビ
ーム蒸着法／装置およびスパッタリング法／装置などに
より形成され、磁性材料はルツボ内に収納されたり、ス
パッタリングターゲットなどにより溶解蒸発され、これ
が非磁性の支持体に被着される。トップコート層として
は、防錆剤または潤滑剤などを含有した通常使用される
高分子材料、バックコート層は帯電防止剤などを含有し
た通常使用される高分子材料が挙げられる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の薄膜形成方法および薄膜形成
装置について、磁気記録媒体の薄膜に適用した一例であ
り、薄膜形成装置の一例である真空蒸着装置の概略断面
図の図１、飛散防止手段の一例である概略外観斜視図の
図２およびその概略平面図の図３および磁気記録媒体の
概略断面図の図４を参照してさらに詳しく説明する。な
お、本発明は以下に示した実施例に限定されるものでは
ない。

【００１２】先ず、磁気記録媒体の概略構成について、
図４を参照して説明する。磁気記録媒体２は、非磁性の
支持体２ａ上に、必要に応じて下地層２ｂが形成され、
下地層２ｂ上に金属磁性薄膜などの磁性層２ｃが形成さ
れ、また必要に応じてトップコート層２ｄが形成されて
いる。そして、支持体２ａの磁性層２ｃが形成された面
の反対面には、必要に応じてバックコート層２ｅが形成
されている。

【００１３】真空蒸着装置２０の内部には、例えば１０
^-3Ｐａである真空状態にされた真空室１内に図中反時計
回り方向に回転する送りロール３、巻き取りロール４お
よび冷却キャン５が配設されており、送りロール３から
巻き取りロール４に向かって、テープ状のベースフィル
ムである支持体２ａが、所定の回転数で回転する冷却キ
ャン５の外周面に密着しつつ送られ、順次定速走行され
るように構成されている。冷却キャン５には、支持体２
ａの温度上昇による変形などを抑制するように、図示し
ない内部冷却装置が設けられている。なお、送りロール
３、巻き取りロール４および冷却キャン５は、それぞれ
支持体２ａの幅とほぼ同じ長さを有する円筒状に構成さ
れている。

【００１４】冷却キャン５の下方にはルツボ６が配設さ
れ、このルツボ６内に磁性材料である薄膜形成材料７が
収納されている。ルツボ６は冷却キャン５の幅と同一の
幅を有している。さらに、真空室１には、ルツボ６内に
収納された薄膜形成材料７を溶解蒸発させるための電子
ビーム発生装置８が配設されている。この電子ビーム発
生装置８は、発生される電子ビームが磁界を利用したフ
ォーカス装置９およびスキャンニング装置１０によりル
ツボ６内の磁性材料である薄膜形成材料７に照射され
る。このとき、ルツボ６内に収納された薄膜形成材料７
が溶解蒸発するときに発生するスプラッシュによる塊状
粒子の支持体２ａへの飛散を防止するために、薄膜形成
材料７と支持体２ａとの間に、例えばルツボ６の開口部
に薄膜形成材料７が蒸発する方向を覆うように、例えば
網目状の金属で構成された、塊状粒子の飛散防止手段１
１を配設する。この飛散防止手段１１は、例えば線径３
ｍｍのステンレス材を使用し、１５ｍｍ×１５ｍｍの網
目で作製される。また、飛散防止手段１１には、図３の
ように、スキャンニング装置１０からの電子ビームが照
射される部分は、その照射を妨げないように窓１２が設
けられている。なお、この飛散防止手段１１は、図２の
ようにルツボ６の開口部に取り付けたものでも、ルツボ
６と一体型のものでも、ルツボ６と支持体２ａの中間に
配設したものでも良く、更に、その線径、網目の大きさ
は特に限定されないが、例えば飛散防止手段１１の全体
の占有面積に対して網目状部分の占有面積は、上記の場
合では、ほぼ７％である。電子ビーム発生装置８により
溶解蒸発された薄膜形成材料７は冷却キャン５の外周面
に密着しつつ定速走行する支持体２ａ上に蒸着され、金
属磁性薄膜である磁性層２ｃを形成する。電子ビームの
パワーは、蒸着レートに応じて適宜設定されることが好
ましいが、通常の蒸着テープ製造可能なパワーとして例
えば約８ｋＷ以上が必要である。また、このような蒸着
に際し、図示しない酸素ガスなどの導入口を介して支持
体２ａ上の表面付近に酸素ガスが供給されており、得ら
れる金属磁性薄膜の磁気特性、耐久性および耐候性の向
上が図られている。

【００１５】また、薄膜形成材料７の加熱方法は、誘導
加熱蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング
法およびレーザ加熱蒸着法のうちのいずれか１種を用い
ても可能である。電子ビーム以外の加熱方法では飛散防
止手段１１には窓１２は必ずしも必要としない。

【００１６】上記の構成の真空蒸着装置２０を使用し、
厚さが７．２μmポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）の支持体２ａ上に厚さが０．５μmの磁性層２ｃを
形成した磁気テープと、比較例として、飛散防止手段１
１を使用しない場合の真空蒸着装置２０を用いて磁性層
２ｃを形成した磁気テープの各原反サンプルを作製し
た。この場合、電子ビームパワーを例えば１２ｋＷとし
た。各原反サンプルは８ｍｍ幅に裁断して評価用磁気テ
ープとした。これらの評価用磁気テープについて、ドロ
ップアウト数を以下の測定法により測定し、［表１］の
ような結果を得た。

【００１７】ドロップアウト数の測定相対速度３．７７ｍ／ｓｅｃとしてテープ走行させたと
きの７ＭＨｚ信号を記録し、再生させたときのＲＦ出力
レベルの劣化率とその時間をソニー製ＥＶ−Ｓ９００に
より測定し、（株）シバソク製のドロップアウトカウン
ターによりカウントした。ドロップアウトは、−１６ｄ
Ｂ／１０μｓ、−１０ｄＢ／１０μｓ、−１０ｄｂ／３
μｓの各レベルにおいて測定した。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１に示すように、本実施例の飛散防止手
段１１を使用して作製したサンプルでは、従来の飛散防
止手段１１を使用しない比較例のサンプルと比較して、
明らかにドロップアウト数が低減している。これはルツ
ボ６の開口部を覆うように飛散防止手段１１を設けたこ
とにより、薄膜形成材料７のスプラッシュにより発生す
る塊状粒子の磁気テープへの付着量およびキズやピンホ
ール数が低減したためであると推察される。

【００２０】上記した事例の実施例は、磁気記録媒体２
として磁気テープを例にしたが、磁気ディスクの場合に
も本発明を適用することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の薄膜形成方法および薄膜形成装
置によれば、支持体上に高品質の薄膜形成が可能な薄膜
形成方法および薄膜形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜形成装置の一例である真空蒸着
装置を示す概略断面図である。

【図２】本発明の薄膜形成装置に適用する飛散防止手
段の一例を示す概略外観斜視図である。

【図３】本発明の薄膜形成装置に適用する飛散防止手
段の一例を示す概略平面図である。

【図４】磁気記録媒体の概略断面図である。

【符号の説明】

１…真空室、２…磁気記録媒体、２ａ…支持体、２ｂ…
下地層、２ｃ…磁性層、２ｄ…トップコート層、２ｅ…
バックコート層、３…送りロール、４…巻き取りロー
ル、５…冷却キャン、６…ルツボ、７…薄膜形成材料、
８…電子ビーム発生装置、９…フォーカス装置、１０…
スキャンニング装置、１１…飛散防止手段、１２…窓、
２０…真空蒸着装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも減圧雰囲気中で溶解蒸発させ
た薄膜形成材料を支持体に被着して薄膜を形成する工程
を有する薄膜形成方法において、前記薄膜を形成する工程が、前記薄膜形成材料と前記支
持体との間に、前記薄膜形成材料のスプラッシュによる
塊状粒子の飛散防止手段を配設して、前記塊状粒子が前
記支持体へ到達することを防止しつつ、薄膜を形成する
工程であることを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項２】前記飛散防止手段は、網目状および格子
状のいずれか一方の形状を有するとともに、金属および
セラミックスのいずれか１種で構成されることを特徴と
する請求項１に記載の薄膜形成方法。
【請求項３】前記薄膜形成材料は、ルツボ内に収納さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成方
法。
【請求項４】前記薄膜形成材料は、少なくとも磁性金
属、磁性合金および磁性化合物のうちのいずれか１種で
あることを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成方法。
【請求項５】前記薄膜を形成する工程は、磁気テープ
および磁気ディスクのいずれか１種の薄膜を形成する工
程であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成方
法。
【請求項６】前記薄膜を形成する工程は、電子ビーム
蒸着法、誘導加熱蒸着法、スパッタリング法、イオンプ
レーティング法およびレーザー加熱蒸着法のうちのいず
れか１種を用いることを特徴とする請求項１に記載の薄
膜形成方法。
【請求項７】少なくとも、蒸発源である薄膜形成材料
と、減圧雰囲気中で前記薄膜形成材料を溶解蒸発させる加熱
手段と、前記薄膜形成材料を支持体に被着させて薄膜を形成する
手段とを有する薄膜形成装置において、前記薄膜形成材料と前記支持体との間に、前記薄膜形成
材料のスプラッシュによる塊状粒子が前記支持体へ到達
することを防止する飛散防止手段を配設したことを特徴
とする薄膜形成装置。
【請求項８】前記飛散防止手段は網目状および格子状
のいずれか一方の形状を有するとともに、金属およびセ
ラミックスのいずれか１種で構成されることを特徴とす
る請求項７に記載の薄膜形成装置。
【請求項９】前記薄膜形成材料は、ルツボ内に収納さ
れていることを特徴とする請求項７に記載の薄膜形成装
置。
【請求項１０】前記薄膜形成材料は、少なくとも磁性
金属、磁性合金および磁性化合物のうちのいずれか１種
であることを特徴とする請求項７に記載の薄膜形成装
置。
【請求項１１】前記薄膜を形成する手段は、磁気テー
プおよび磁気ディスクのいずれか１種の薄膜を形成する
手段であることを特徴とする請求項７に記載の薄膜形成
装置。
【請求項１２】前記薄膜を形成する手段は、電子ビー
ム蒸着装置、誘導加熱蒸着装置、スパッタリング装置、
イオンプレーティング装置およびレーザー加熱蒸着装置
のうちのいずれか一種であることを特徴とする請求項７
に記載の薄膜形成装置。