DE19648749A1

DE19648749A1 - Magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE19648749A1
Application number: DE19648749A
Authority: DE
Inventors: Kiyokazu Tohma; Kazunari Yoshimoto; Ryuji Sugita
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1997-06-05
Also published as: JPH09153218A; US5851660A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein magnetisches Dünnfilm-Aufzeich nungsmedium mit exzellenten Schreib/Lese-Eigenschaften bei hoher Dichte und auf ein Verfahren zur Herstellung des magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums.

In den letzten Jahren ist die Aufzeichnungsdichte von magnetischen Aufzeichnungs vorrichtungen erhöht worden, und in Folge dessen besteht ein Bedarf für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit exzellenten Schreib/Lese-Eigenschaften bei kurzen Wellenlän gen. Derzeit wird in umfangreichem Maße ein aus Partikeln bestehendes magnetisches Aufzeichnungsmedium, bei dem magnetisches Pulver auf einem Substrat aufgebracht ist, als magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet. Jedoch ist das aus Partikeln bestehende magnetische Aufzeichnungsmedium für den oben beschriebenen Bedarf nicht ausreichend.

In Folge dessen wurde vermehrt einem magnetischen Dünnfilmaufzeichnungsmedi um, das durch Vakuumaufdampfung, Kathodenstrahlzerstäubung oder Plattieren hergestellt werden kann und exzellente Schreib/Lese-Eigenschaften bei kurzen Wellenlängen zeigt, als alternatives magnetisches Aufzeichnungsmedium Aufmerksamkeit geschenkt. Verschiedene Arten von magnetischen Materialien, wie etwa Co, Co-Ni, Co-Ni-P, Co-O, Co-Ni-O, Co-Cr, Co-Ni-Cr, Co-Cr-Ta, Co-Cr, Pt und dergleichen wurden als Magnetschicht für dieses magnetischen Dünnfilmaufzeichnungsmedium untersucht. Für die Verwendung als Magnet band wurden unter den oben genannten magnetischen Material Co-O und Co-Ni-O als am geeignetesten betrachtet. Eine Bedampfung von Band mit Co-Ni-O als magnetische Schicht wurde schon in der Praxis angewandt für Hi-8-VTR- (Videobandrekorder) Band.

Ein Verfahren zum Herstellen eines bedampften Bandes wird hiernach unter Be zugnahme auf Fig. 9 als ein Beispiel eines herkömmlichen Verfahrens zum Herstellen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums beschrieben. Fig. 9 ist ein diagrammati scher Querschnitt, der ein Beispiel des inneren Aufbaus einer herkömmlichen Vakuum aufdampfvorrichtung zum Herstellen eines aufgedampften Bandes zeigt.

Ein Substrat 1, das auf eine Zuführrolle 2 gewickelt ist, bewegt sich in einer Rich tung (a) entlang einer zylindrischen Trommel 3, die gekühlt wird, und wird auf einer Auf nahmerolle 4 aufgewickelt. Hier ist das Substrat 1 ein filmförmiges Substrat aus einem Polymermaterial, wie etwa ein Polyäthylen-Terephtalatfilm, ein Polyimidfilm, ein Polyamid film, ein Polyäther-Imidfilm, ein Polyäthylen-Naphtalatfilm oder dergleichen. Das Substrat 1 ist nicht auf diese Filme beschrankt. Eine Aufdampfquelle 5 ist mit einem Metall oder einer Legierung, wie etwa Co oder Co-Ni, als Aufdampfmaterial 6 gefüllt. Vorzugsweise ist die Aufdampfquelle 5 eine Quelle, die auch ein Metall mit einem hohen Schmelzpunkt (wie etwa Kobalt) mit hoher Aufdampfgeschwindigkeit aufdampfen kann, wie etwa eine Elektronenstrahlaufdampfquelle.

In einer Vakuumaufdampfvorrichtung wie der obigen haften durch Anheben der Temperatur der Aufdampfquelle 5 auf eine höhere Temperatur als der Schmelzpunkt des Aufdampfmaterials 6 von der Aufdampfquelle 5 verdampfte Atome auf dem Substrat 1 und bilden eine magnetische Schicht. Wenn dies geschieht, ist es wichtig, die Menge der ver dampften Atome, die auf dem Substrat 1 haften, genau zu steuern. Daher sind in der Nähe des Umfangs der zylindrischen Trommel 3 Abschirmplatten 7 und 8 angeordnet, um zu verhindern, daß überflüssige, verdampfte Atome auf dem Substrat 1 haften.

Die Abschirmplatte 7 wird verwendet, um einen Anfangseinfallswinkel (hiernach Φ_i bezeichnet), unter dem die verdampften Atome in den Startbereich für die Erzeugung der magnetischen Schicht auf dem Substrat 1 einfallen, zu bestimmen. Die Abschirmplatte 8 wird verwendet, um einen Endeinfallswinkel (hiernach Φ_f bezeichnet), unter dem die ver dampften Atome in den Endbereich für die Erzeugung der magnetischen Schicht auf dem Substrat 1 einfallen, zu bestimmen. Hier ist der Einfallswinkel der verdampften Atome definiert als der Winkel, der durch die Einfallsrichtung der verdampften Atome und der Normalen des Substrats 1 gebildet wird. Es sei festzustellen, daß, wenn ein bedampftes Band hergestellt wird, der Anfangseinfallswinkel Φ_i 90° beträgt und der Endeinfallswinkel Φ_f etwa 30° beträgt. Wenn Φ_i 90° beträgt, kontaktiert die Einfallsrichtung der verdampften Atome das Substrat 1. In diesem Fall kann die Abschirmplatte 7 weggelassen werden.

Der Endbereich der Abschirmplatte 8 ist mit einer Sauerstoffzuführdüse 9 zum Einführen von Sauerstoff in einen Vakuumtank der Vakuumaufdampfvorrichtung, wenn die Bedampfung durchgeführt wird, ausgestattet. Durch optimale Steuerung der eingeführten Menge an Sauerstoff, kann ein bedampftes Band mit exzellenten Schreib/Lese-Eigenschaf ten und weiteren praktischen Eigenschaften erhalten werden.

Im Hinblick auf die Aufgabe, die Schreib/Lese-Eigenschaften und die praktischen Eigenschaften des bedampften Bandes weiter zu verbessern, ist in JP-A-1 258 226, JP-A-5 151 551 und JP-A-5 334 645 eine Technik offengelegt, bei der das Herausragen von An fangswachstumsbereichen mit säulenförmigen Körnern, die eine magnetische Schicht bil den, aus dem Substrat durch Einführen von Gas in der Nähe des Anfangsbereichs für die magnetische Schichtbildung bewirkt wird.

Zusätzlich ist in JP-A-2 236 815 eine Technik offengelegt, bei der ein nicht-magne tischer Metalldampf mit einem niedrigen Schmelzpunkt reflektiert wird und durch eine Wolframplatte, die auf eine hohe Temperatur aufgeheizt ist, auf das Substrat gerichtet wird, um beim Erzeugen einer magnetischen Schicht das nicht-magnetische Metall, das nicht mit Kobalt schmilzt, in die magnetische Schicht einzuführen, statt Sauerstoff in die Vakuumaufdampfvorrichtung einzuführen.

Das magnetische Dünnfilmaufzeichnungsmedium, wie es oben beschrieben ist, erfordert die exzellenten Schreib/Lese-Eigenschaften bei kurzen Wellenlängen, also ein hohe Signal/Rausch-(S/N-)Verhältnis in einem Band kurzer Wellenlängen, und eine hohe Produktivität.

Um eine magnetische Schicht mit einem hohen S/N-Verhältnis auf einem sich bewe genden Substrat mittels einer Vakuumbedampfung, wie der zuvor beschriebenen, herzustel len, ist es allgemein bekannt, daß der Anfangseinfallswinkel Φ_i des Startpunkts für die Bil dung der magnetischen Schicht und der Endeinfallswinkel Φ_f des Endpunkts für die Bilden der magnetischen Schicht groß sein sollen. Wenn jedoch Φ_i und Φ_f groß sind, kann ein hohes S/N-Verhältnis erhalten werden, aber die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrats muß beim Herstellen der Magnetschicht verringert werden, was zu einer Verringerung der Produktivität führt.

Die vorliegende Erfindung soll die oben stehenden Probleme lösen. Folglich ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums zu schaffen, durch das ein magnetisches Dünnfilm-Auf zeichnungsmedium mit einem hohen S/N-Verhältnis bei einer hohen Produktivität erhalten werden kann.

Diese und weitere Aufgaben werden entsprechend der vorliegenden Erfindung durch das in den beigefügten Patentansprüchen definierte Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums und durch das dort definierte magnetische Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium gelöst.

Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines magneti schen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums ein Verfahren, bei dem Aufdampfmaterial durch eine Vakuumaufdampfvorrichtung auf ein sich bewegendes Substrat aufgedampft wird, um eine magnetische Schicht zu bilden. Die Merkmale der vorliegenden Erfindung liegen in den folgenden Punkten:

1. Die Temperatur eines Wiederverdampfungselements, das so angeordnet ist, daß es sich gegenüber dem Substrat nach einem Startpunkt für die Erzeugung einer magneti schen Schicht, an dem die Erzeugung der magnetischen Schicht beginnt, befindet, wird höher als der Schmelzpunkt eines Aufdampfmaterials angehoben. Atome, die von einer Aufdampfquelle verdampft werden und das Wiederverdampfungselement erreichen, werden durch die erhöhte Temperatur des Wiederverdampfungselements wieder verdampft. Die wieder verdampften Atome und direkt von der Aufdampfquelle verdampfte Atome werden miteinander vermischt, und dann wird bewirkt, daß die vermischten Atome gleichzeitig das Substrat erreichen, um die magnetische Schicht zu bilden.
2. Ein Wiederverdampfungselement zum Erzeugen einer Unterschicht ist so an geordnet, daß es sich vor dem Startpunkt für die Erzeugung der magnetischen Schicht gegenüber dem Substrat befindet. Die Temperatur die Wiederverdampfungselements zum Erzeugen einer Unterschicht wird höher als der Schmelzpunkt des Aufdampfmaterials angehoben. Atome, die von einer Aufdampfquelle verdampft werden und das Wiederver dampfungselement erreichen, werden durch die erhöhte Temperatur des Wiederverdamp fungselements wieder verdampft. Zur gleichen Zeit wird Sauerstoff einem Bereich zuge führt, in dem die Unterschicht auf der Seite vor dem Startpunkt für die Erzeugung der magnetischen Schicht geformt wird. Die wieder verdampften Atome erreichen das Substrat in der Gegenwart von Sauerstoff und bilden die Unterschicht, die eine Unterschicht für die magnetische Schicht ist.
3. Wenn dem Bereich, in dem die Unterschicht geformt wird, Sauerstoff zugeführt wird, wird der Sauerstoff von der Seite der sich abwärts befindlichen Seite des sich bewe genden Substrats zur aufwärts befindlichen Seite des sich bewegenden Substrats zugeführt.
4. Durch Verwendung einer mit Spannung belegten, dünnen Platte als Wiederver dampfungselement, kann die anfängliche Form des Wiederverdampfungselements unter Hochtemperaturbedingungen, die höher als der Schmelzpunkt des Aufdampfmaterials sind, gehalten werden.
5. Ein Wärmereflektor ist auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats gegen über dem Wiederverdampfungselement angeordnet, und Strahlungswärme wird dadurch dem Wiederverdampfungselement zugeführt.
6. Ein Kühlelement ist auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats gegenüber dem Wiederverdampfungselement angeordnet, um einen Temperaturanstieg in der Wand oberfläche der Vakuumaufdampfanlage zu verhindern.
7. Ein Kühlelement ist auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats gegenüber dem Wiederverdampfungselement angeordnet und ein Wärmereflektor ist zwischen dem Kühlelement und dem Wiederverdampfungselement angeordnet, wodurch Wärmestrahlung dem Wiederverdampfungselement zugeführt wird und ein Temperaturanstieg in der Wand oberfläche der Vakuumverdampfungsanlage verhindert wird.
8. Der Wärmereflektor umfaßt Kohlestoff.
9. Ein Stromfluß wird durch das Wiederverdampfungselement bewirkt, um die Temperatur des Wiederverdampfungselements durch Widerstandsheizen zu erhöhen. Ein Stromfluß, der gleich dem Strom durch das Wiederverdampfungselement ist, wird in der umgekehrten Richtung durch das Kühlelement bewirkt.
10. Eine Mehrzahl von Wiederverdampfungselementen wird verwendet, um Strom flüsse durch benachbarte Wiederverdampfungselemente in entgegengesetzten Richtungen zu bewirken, um die Temperatur der Wiederverdampfungselemente durch Widerstands heizen zu erhöhen.
11. Eine Spule ist in der Nähe des Wiederverdampfungselements und des Kühl elements angebracht, um durch einen Stromfluß durch die Spule ein verringerndes magneti sches Feld zu erzeugen, das ein durch das Wiederverdampfungselement und das Kühl element fließenden Strom erzeugtes magnetisches Feld auslöscht.
12. Das magnetische Dünnfilmaufzeichnungsmedium nach der vorliegenden Erfin dung ist ein magnetisches Dünnfilmaufzeichnungsmedium, das nach dem oben beschriebe nen Verfahren 1 hergestellt wird. Die Filmdicke der magnetischen Schicht ist größer als 10 nm und kleiner als 50 nm. Die magnetische Schicht wird durch Mischen von ersten Atomen und zweiten Atomen hergestellt, wobei die gemischten Atome das Substrat zum selben Zeitpunkt erreichen und die ersten Atomen von einem Wiederverdampfungselement, das so angeordnet ist, daß es nach dem Startpunkt für die Erzeugung der magnetischen Schicht, an dem die Erzeugung der magnetischen Schicht beginnt, dem Substrat gegen überliegt, wieder verdampft werden und dann das Substrat erreichen und die zweiten Ato me von einer Aufdampfquelle verdampft werden und direkt das Substrat erreichen.
13. Das magnetische Dünnfilmaufzeichnungsmedium nach der vorliegenden Erfin dung ist ein magnetisches Dünnfilmaufzeichnungsmedium, das nach dem oben beschriebe nen Verfahren 2 hergestellt wird. Die Filmdicke der magnetischen Schicht ist größer als 10 nm und kleiner als 50 nm. Die magnetische Schicht wird durch Mischen von ersten Atomen und zweiten Atomen hergestellt, wobei die gemischten Atome das Substrat zum selben Zeitpunkt erreichen und die ersten Atomen von einem Wiederverdampfungselement, das so angeordnet ist, daß es nach dem Startpunkts für die Erzeugung der magnetischen Schicht, an dem die Erzeugung der magnetischen Schicht beginnt, dem Substrat gegen überliegt, wieder verdampft werden und dann das Substrat erreichen und die zweiten Ato me von einer Aufdampfquelle verdampft werden und direkt das Substrat erreichen. Zusätz lich ist die Filmdicke einer Unterschicht 10 nm oder höher, und die Unterschicht wird von Atomen erzeugt, die von einem Wiederverdampfungselement zum Erzeugen der Unter schicht wieder verdampft werden und das Substrat erreichen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist das Wiederverdampfungselement so angeordnet, daß es sich gegenüber dem Substrat befindet, wenn die magnetische Schicht auf dem sich bewegenden Substrat durch eine Vakuumaufdampfvorrichtung erzeugt wird. Die Temperatur des Wiederverdampfungselements wird auf einen Wert höher als der Schmelzpunkt des Aufdampfmaterials angehoben. Von den Atomen, die von der Auf dampfquelle verdampft werden, werden die das Wiederverdampfungselement erreichenden Atome durch die erhöhte Temperatur des Wiederverdampfungselements wieder verdampft. Auf diese Weise können die Atome, die bei dem herkömmlichen Herstellungsvorgang das Substrat nicht erreicht haben, das Substrat erreichen. Daher können Atome, die bei dem herkömmlichen Herstellungsvorgang nicht zur Herstellung der magnetischen Schicht bei getragen haben und verloren gingen, für die magnetische Schicht verwendet werden, und daher wird eine Verbesserung der Produktivität bei der Herstellung der magnetischen Schicht erhöht.

Zusätzlich ist die Richtung, unter der die wieder verdampften Atome sich von der Oberfläche des Wiederverdampfungselements lösen, ursprünglich die Normalrichtung des Wiederverdampfungselements. Nur mit den wieder verdampften Atomen von dem Wieder verdampfungselement, die senkrecht auf das Substrat einfallen, würde der Film, der von diesen Atomen gebildet wird, nicht in ausreichender Weise als magnetische Schicht wirken.

Nach der vorliegenden Erfindung werden die Atome, die von der Wiederverdampfungs element wieder verdampft werden und in ungefähr der senkrechten Richtung auf das Sub strat einfallen, und die Atome, die von der Aufdampfquelle verdampft werden und schräg auf das Substrat einfallen, miteinander gemischt und erreichen das Substrat zum selben Zeitpunkt, um die magnetische Schicht zu bilden. In der Praxis wird die magnetische Schicht von den verdampften Atomen, die schräg auf dem Substrat einfallen, geformt. Daher können die von dem Wiederverdampfungselement wieder verdampften Atome als magnetische Schicht verwendet werden, ohne daß die Eigenschaften der erhaltenen magne tischen Schicht verschlechtert würden.

Weiterhin wird in der vorliegenden Erfindung ein zusätzliches Wiederverdamp fungselement zum Erzeugen einer Unterschicht zu Verfügung gestellt und gegenüber dem Substrat vor dem Startpunkt für die Erzeugung der magnetischen Schicht angeordnet. Dadurch können Atome, die bei dem herkömmlichen Herstellungsvorgang für die magneti sche Schicht nicht zu deren Herstellung beigetragen haben und ungenutzt blieben, zusätz lich zu den wieder verdampften Atomen, die durch das Einrichten des Wiederverdamp fungselements verwendet werden, wirkungsvoll genutzt werden. Somit kann eine Unter schicht, die die Kristallanordnung in der magnetischen Schicht verbessert, als Unterschicht für die magnetische Schicht erzeugt werden. Also kann das Hinzufügen eines Wiederver dampfungselements zum Erzeugen einer Unterschicht zur Verbesserung der Produktivität und der magnetischen und Schreib/Lese-Eigenschaften beitragen.

Die vorliegende Erfindung wird in größerem Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein diagrammatischer Querschnitt, der den inneren Aufbau einer Vakuum aufdampfvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels zeigt, die bei dem erfindungsgemä ßen Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums ver wendet wird.

Fig. 2 ist ein diagrammatischer Querschnitt, der den inneren Aufbau einer Vakuum aufdampfvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels zeigt, die bei dem erfindungs gemäßen Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums verwendet wird.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Wiederver dampfungselements, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen eines mag netischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums verwendet wird.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels des Wiederver dampfungselements, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen eines mag netischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums verwendet wird.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Wiederverdampfungselements, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums verwendet wird.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Wiederverdampfungselements, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums verwendet wird.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Wiederverdampfungselements, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums verwendet wird.

Fig. 8a ist ein schematische Ansicht eines Bereichs einer magnetischen Schicht, die durch die Vakuumaufdampfvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, die bei dem Ver fahren zum Herstellen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hergestellt wurde.

Fig. 8b ist ein schematische Ansicht eines Bereichs einer magnetischen Schicht, die durch die Vakuumaufdampfvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels, die bei dem Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hergestellt wurde.

Fig. 8c ist ein schematische Ansicht eines Bereichs einer magnetischen Schicht, die durch eine Vakuumaufdampfvorrichtung, die bei einem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums verwendet wird, her gestellt wurde.

Fig. 9 ist ein diagrammatischer Querschnitt, der den inneren Aufbau einer Vakuum aufdampfvorrichtung zeigt, die bei einem herkömmlichen Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums verwendet wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird hiernach im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein diagrammatischer Querschnitt, der den inneren Aufbau einer Vakuum aufdampfvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiel zeigt, die bei dem erfindungsgemä ßen Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums ver wendet wird. In der Zeichnung sind Substratfördersysteme 1, 2, 3, und 4, Aufdampfquellen 5 und 6 und eine Sauerstoffzuführdüse 9 ungefähr die gleichen wie in der herkömmlichen, in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung. Jedoch wird in der vorliegenden Erfindung anstelle der Abschirmplatte 7 der herkömmlichen Vorrichtung ein Wiederverdampfungselement 10 verwendet.

In der vorliegenden Erfindung ist es notwendig, die Temperatur des Wiederver dampfungselements 10 soweit zu erhöhen, daß, wenn Atome das Wiederverdampfungs element 10 erreichen, diese wieder verdampft werden, ohne an dem Wiederverdampfungs element haften zu bleiben. Wenn speziell die Temperatur des Wiederverdampfungselements 10 auf einen Wert höher als der Schmelzpunkt eines Aufdampfmaterials 6 erhöht wird, wird es fast keine Adhäsion von Aufdampfatomen geben. Um eine Adhäsion von Auf dampfatomen vollständig zu verhindern, kann die Temperatur des Wiederverdampfungs elements 10 noch höher eingestellt werden. Jedoch ist es vorzuziehen, daß die Temperatur des Wiederverdampfungselements 10 auf geeignete Weise eingestellt wird, wobei Schwie rigkeiten beim Anheben der Temperatur und die Lebensdauer des Wiederverdampfungs elements 10 in Betracht gezogen werden. Wenn das Aufdampfmaterial 6 Kobalt ist, gibt es fast keine Adhäsion von Kobaltatomen auf dem Wiederverdampfungselement 10 und das Aufdampfmaterial kann stabil wieder verdampft werden, wenn die Temperatur auf ungefähr 1800° angehoben wird.

Das Material, aus dem das Wiederverdampfungselement 10 besteht, ist nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt, aber es ist notwendig, daß seine Form auch unter solch hohen Temperaturen, wie oben beschrieben, beibehalten wird. Es ist außerdem notwendig, daß das Material des Wiederverdampfungselements 10 bei den oben erwähnten, hohen Temperaturen chemisch und metallisch stabil bezüglich des Aufdampfmaterials 6 ist, und außerdem ist es notwendig, daß ein Material verwendet wird, das auch zum Erhöhen der Temperatur dienen kann. Insbesondere kann ein Material mit einem hohen Schmelzpunkt, wie etwa Wolfram, Molybdän, Kohlenstoff oder Tantal, verwendet werden. Wenn jedoch Tantal als Material für das Wiederverdampfungselement 10 verwendet wird und Kobalt das Aufdampfmaterial 6 ist, gehen Tantal und Kobalt leicht eine Verbindung miteinander ein, und wenn die Temperaturen hoch genug sind, bilden Tantal und Kobalt eine Legierung, bevor die Kobaltatome wieder verdampft sind. Bei zunehmender Legierungsbildung ändert sich dann der elektrische Widerstand, und der Schmelzpunkt nimmt ebenfalls ab. Daher wird es schwierig, das Wiederverdampfungselement 10 auf der gewünschten Temperatur zu halten. Zusätzlich entstehen unter Hochtemperaturbedingungen leicht Spannungen in dem Wiederverdampfungselement 10, und manchmal wird das Wiederverdampfungsele ment 10 physikalisch zerstört. Kohlenstoff ist zum Beispiel ein einzigartiges Material, das einen negativen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei hohen Temperaturen besitzt, und wenn es als Material für das Wiederverdampfungselement 10 verwendet wird, kon trahiert es bei hohen Temperaturen und bricht leicht.

Weiterhin sind auch die Vorrichtungen zum Erhöhen der Temperatur des Wieder verdampfungselements 10 auf Werte höher als die Schmelztemperatur des Aufdampfmate rials 6 nicht auf bestimmte Vorrichtungen beschränkt. Zum Beispiel können Widerstands heizen, Induktionsheizen und Elektronenstrahlheizen verwendet werden. Jedoch ist Wieder standsheizen die beste Wahl, da die Temperatur mit einer relativ einfachen Vorrichtung auf einen hohen Wert gebracht werden kann, und auch die Temperatursteuerung und die Re produzierbarkeit sind gut.

Wie oben beschrieben, ist die Richtung, unter der sich die wieder verdampften Atome von dem Wiederverdampfungselement 10 lösen, ungefahr die Normalrichtung des Wiederverdampfungselements 10. Daher ist, wenn das Wiederverdampfungselement 10 so angeordnet ist, daß es dem Substrat 1 gegenüberliegt, die Einfallsrichtung der wieder ver dampften Atome von dem Wiederverdampfungselement 10 auf das Substrat 1 ungefahr senkrecht. Jedoch ist der Film, der auf dem Substrat 1 erzeugt wird, indem die verdampften Atome in der senkrechten Richtung einfallen, nicht ausreichend als magnetische Schicht. In der vorliegenden Erfindung werden, um die von dem Wiederverdampfungselement 10 in einer senkrechten Einfallsrichtung verdampften Atome wirkungsvoll zu verwenden, die Atome, die im wesentlichen senkrecht von dem Wiederverdampfungselement 10 auf dem Substrat 1 aufgedampft werden, und die Atome, die von der Aufdampfquelle 5 schräg auf das Substrat 1 aufgedampft werden, miteinander gemischt und kommen zur selben Zeit auf dem Substrat 1 an und bilden dort die magnetische Schicht. Dies ist die Anwendung der Prinzipien eines Zwei-Quellen-Vakuumaufdampfverfahrens.

Bei dem Zwei-Quellen-Vakuumaufdampfverfahren können, wenn die Atome von zwei Aufdampfquellen auf ein einziges Substrat aufgedampft werden, die Eigenschaften des auf dem Substrat 1 aufgedampften Films unter Verwendung der jeweiligen Einfallswinkel und der Aufdampfgeschwindigkeiten als Parameter gesteuert werden. Der Film wird näm lich auf dem Substrat 1 geformt mit einem Einfallswinkel und einem Aufdampfbetrag, die durch Addition der jeweiligen Einfallwinkel der Dampfströme von den jeweiligen Auf dampfquellen auf das Substrat und der jeweiligen Aufdampfbeträge erhalten werden.

In Fig. 1 beträgt der Einfallswinkel Φ_i, unter dem die verdampften Atome von der Aufdampfquelle 5 direkt zum Substrat 1 gehen, in den Bereichen, in denen die Erzeugung des Films begonnen wird, 90°. Die wieder verdampften Atome von dem Wiederverdamp fungselement 10 werden auf den Bereich, an dem die Filmerzeugung beginnt und wo der Einfallswinkel relativ groß ist, gerichtet. Aus diesem Grund wird die magnetische Schicht, die in der Nähe des Bereichs, an dem die Filmerzeugung beginnt, durch einen Dampfstrom erzeugt, der das Resultat der vertikal einfallenden Atome von dem Wiederverdampfungs element 10 und der schräg einfallenden Atome von der Aufdampfquelle 5 ist. Also fallen durch Mischen beider verdampften Atome die von dem Wiederverdampfungselement 10 verdampften Atome unter einem schrägen Winkel auf das Substrat 1 ein. Wenn die ver dampften Atome auf diese Weise schräg einfallen, besitzt der Film eine schräge magneti sche Anisotropie und weist die Eigenschaften einer magnetischen Schicht für ein magneti sches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium auf. Daher kann, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Teil der verdampften Atome, der bei dem herkömmlichen Herstellungsverfahren überhaupt nicht zur Erzeugung der magnetischen Schicht beigetragen hat und verloren ging, durch Verwen den des Wiederverdampfungselements 10 auf solche Weise, daß es sich gegenüber dem Substrat 1 nach dem Bereich, an dem die Erzeugung der magnetischen Schicht beginnt, befindet, verwendet werden, und somit wird eine Verbesserung der Produktivität bei der Herstellung der magnetischen Schicht möglich.

Es sei festzustellen, daß die Technik, die in JP-A- 2 23 681 offengelegt ist und bei der verdampfte Atome von einer auf eine hohe Temperatur erhitzte Wolframplatte reflek tiert und auf das Substrat gerichtet werden, von den Prinzipien und der Ausführung der Technik nach der vorliegenden Erfindung insofern vollkommen verschieden ist, als daß das Wiederverdampfungselement 10 so angeordnet ist, daß es sich unterhalb des Punktes, an dem die Erzeugung der magnetischen Schicht beginnt, gegenüber dem Substrat befindet, und daß die verdampften Atome, die bei dem herkömmlichen Herstellungsverfahren verlo ren gingen, von dem Wiederverdampfungselement 10 wieder verdampft werden und auf das Substrat 1 gerichtet werden.

Als nächstes wird ein diagrammatischer Querschnitt des inneren Aufbaus einer Vakuumaufdampfvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel wer den die von dem Wiederverdampfungselement wieder verdampften Atome wirkungsvoll als Unterschicht, die eine magnetische Schicht bildet, verwendet. Der Aufbau der Fig. 2 ist im wesentlichen derselbe wie in Fig. 1, unterscheidet sich von diesem aber insofern, als es zusätzlich ein Wiederverdampfungselement 11 zum Erzeugen der Unterschicht und eine Sauerstoffeinführdüse 12 gibt. Es sei festzustellen, daß auch in diesem Ausführungsbeispiel das Wiederverdampfungselement 10 dieselbe Funktion wie im Falle der oben beschriebenen Fig. 1 ausführt.

Das Wiederverdampfungselement 11 zum Erzeugen der Unterschicht ist, wie in Fig. 2 gezeigt, so angeordnet, daß es sich gegenüber dem Substrat 1 vor dem Wiederverdamp fungselement 10 befindet. Die Temperatur des Wiederverdampfungselements 11 zum Er zeugen der Unterschicht wird ebenfalls auf einen Wert höher als der Schmelzpunkt des Aufdampfmaterials 6 angehoben. Die verdampften Atome, die das Wiederverdampfungs element 11 zum Erzeugen der Unterschicht erreichen, werden an der Oberfläche des Wie derverdampfungselement 11 zum Erzeugen der Unterschicht wieder verdampft und auf das Substrat 1 gerichtet. Dann werden die wieder verdampften Atome auf dem Substrat 1 abgeschieden und bilden dort die Unterschicht.

Wenn die Unterschicht erzeugt wird, ist der Einfallswinkel der verdampften Atome nicht beschränkt, kann aber senkrecht sein. Wenn jedoch die Magnetisierung der Unter schicht hoch ist, stellt die Unterschicht nicht nur eine Rauschquelle dar, sondern ist auch in der Lage, eine Verbesserung der Kristallausrichtung der magnetischen Schicht zu bewirken, die anschließend auf der Unterschicht geformt wird. Daher wird vorzugsweise Sauerstoff durch die Sauerstoffeinführdüse 12 in den Bereich eingeführt, in dem die Unterschicht erzeugt wird, um die Magnetisierung der Unterschicht zu verringern.

Wenn eine große Menge an Sauerstoff durch die Sauerstoffeinführdüse 12 einge führt wird, wird die große Sauerstoffmenge auf dem Erzeugungsbereich für die magneti sche Schicht auf einer in Richtung der Bewegung des Substrats 1 abwärts gelegen Seite verbleiben, und folglich werden die magnetischen Eigenschaften der gesamten Magnet schicht und folglich die Wiedergabe verschlechtert. Aus diesem Grunde werden das Wie derverdampfungselement 11 und die Sauerstoffeinführdüse 12 vorzugsweise an Positionen angeordnet, die soweit wie möglich von dem Startpunkt der Erzeugung der magnetischen Schicht in der Bewegungsrichtung des Substrats 1 aufwärts entfernt sind. Wenn jedoch auf der anderen Seite eine sehr geringe Sauerstoffinenge durch die Sauerstoffeinführdüse 12 eingeführt wird, wird die Sättigungsmagnetisierung der Unterschicht groß, und das Auf treten von Rauschen wird lästig. Es ist daher nützlich, wenn die Ausströmrichtung des Sauerstoffs von der in der Bewegungsrichtung des Substrats 1 abwärts gerichteten Seite zur aufwärts gerichteten Seite geht, so daß der von der Sauerstoffeinführdüse 12 ausge strömte Sauerstoff zum Bereich der Unterschichterzeugung geht und nicht in dem Bereich der Erzeugung der magnetischen Schicht bleibt. Wenn also Sauerstoff von der Sauerstoff einführdüse 12 eingeführt wird, ist es wichtig, daß die Emissionsrichtung und die Menge so eingestellt sind, daß die Sättigungsmagnetisierung der Unterschicht, die durch das Wie derverdampfungselement 11 erzeugt wird, ausreichend reduziert wird.

In der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur des Wiederverdampfungsele ments 10 auf eine relativ hohen Wert angehoben, der höher als der Schmelzpunkt des Auf dampfmaterials 6 ist. Daher dehnt sich das Wiederverdampfungselement 10 bei einer solch hohen Temperatur thermisch aus. Es gibt Fälle, bei denen das Wiederverdampfungselement 10 bei diesen hohen Temperaturen sich ausdehnt und verformt und andere Elemente be rührt. Im Falle von Kohlenstoff kann es sich ausdehnen und verformen und dann andere Elemente kontaktieren, wenn es von der hohen Temperatur wieder auf normale Temperatu ren abgekühlt wird. Das Anlegen einer Zugspannung F an das Wiederverdampfungselement 10 ist ein wirkungsvolles Mittel, um einer solchen thermischen Ausdehnung entgegenzuwir ken. Insbesondere kann eine dünne Platte 13, auf die eine Zugspannung F wirkt, wie in Fig. 3 gezeigt, als Wiederverdampfungselement 10 verwendet werden. Durch Anlegen einer Zugspannung F kann die Anfangsform des Wiederverdampfungselements 10 in beiden Fällen, also wenn sich das Wiederverdampfungselement 10 aufgrund der Temperatur aus dehnt und wenn es sich zusammenzieht, gehalten werden. Hier ist das Verfahren zum Anle gen einer Zugspannung nicht auf ein spezielles Verfahren beschränkt, aber es ist wichtig, daß die Zugspannung bei der Expansion und der Kontraktion des Wiederverdampfungs elements 10 ungefähr konstant ist. Das einfachste Verfahren ist, an dem Wiederverdamp fungselement 10 mittels einer Feder, die mit einem oder beiden Enden des Wiederverdamp fungselements 10 verbunden ist, zu ziehen. Dann sind die Federkonstante und die einge stellte Auslenkung vorzugsweise so eingestellt, daß die Feder in ausreichendem Maße wirkt, wenn das Wiederverdampfungselement 10 sich zusammenzieht. Wenn zum Beispiel ein Metall für das Wiederverdampfungselement 10 verwendet wird, beträgt die Ausdeh nung etwa 1 bis 2 cm bei einer Gesamtlänge von 70 cm. Wenn das Wiederverdampfungs element 10 von dieser Art ist, kann die Anfangsform des Wiederverdampfungselements 10 ungefahr gehalten werden, wenn es sich bei höheren Temperaturen ausdehnt, wodurch eine stabile magnetische Schicht geformt wird. In der Praxis ist es jedoch schwierig, eine Zug spannung F in der Richtung der Breite des Wiederverdampfungselements 10, also in der schmalen Richtung der dünnen Platte 13 in Fig. 3 anzulegen. Daher wird, um den Einfluß der thermischen Expansion so gering wie möglich zu machen, das Wiederverdampfungs element 10 so dünn wie möglich gemacht. Es sei festzustellen, daß die vorstehende Be schreibung nicht nur für das Wiederverdampfungselement 10 sondern auch für das Wieder verdampfungselement 11, das für die Erzeugung des Unterschicht verwendet wird, zutrifft.

In der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, wie in Fig. 4 gezeigt, daß ein Wärmereflektor 14 gegenüber dem Substrat 1 jenseits des Wiederverdampfungselements 10 vorgesehen ist. Durch Anordnen des Wärmereflektors 14 jenseits des Wiederverdamp fungselements 10 kann der Energiebedarf verringert werden, der notwendig ist, um die Temperatur des Wiederverdampfungselements 10 auf einen gewünschten Wert anzuheben. Zum Beispiel kann im Falle einer Widerstandsheizung die notwendige elektrische Leistung verringert werden. Dieses Verfahren verwendet die Strahlungswärme von der Oberfläche des Wiederverdampfungselements 10, die nicht dem Substrat 1 gegenüberliegt. Die Tempe ratur des Wärmereflektors 14 wird durch die Strahlungswärme des Wiederverdampfungs elements 10 erhöht. Mit der Strahlungswärme des auf eine hohe Temperatur gebrachten Wärmereflektors 14 wird thermische Energie dem Wiederverdampfungselement 10 zu geführt. Es ist wünschenswert, daß das Material, aus dem der Wärmereflektor 14 besteht, ein Material mit hoher Strahlungseffizienz ist. Kohlenstoff ist zum Beispiel ein geeignetes Material, da es eine höhere Strahlungseffizienz als Metalle besitzt. Außerdem sind auch feuerfeste Materialien, wie keramische Materialien, verwendbar, aber Vorsicht ist geboten, da feuerfeste Materialien wegen ihrer geringen Wärmeleitung leicht brechen. Auch wenn in Fig. 4 nur ein einziger Wärmereflektor gezeigt ist, kann auch eine Vielzahl von Wärme reflektoren verwendet werden, und die Effizienz der Wärmereflexion und die Verringerung des Energieverbrauchs werden weiter verbessert. Es sei festzustellen, daß die oben stehen de Beschreibung nicht nur auf das Wiederverdampfungselement 10 zutrifft, sondern auch für das Wiederverdampfungselement 11, das zum Erzeugen der Unterschicht verwendet wird, Anwendung findet.

Vorzugsweise wird in der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 5 gezeigt, ein Kühl element 15 verwendet, das auf der gegenüber dem Substrat 1 liegenden Seite jenseits des Wiederverdampfungselements 10 angeordnet ist. Dies wird getan, da die Wärmestrahlung von dem Wiederverdampfungselement 10, das auf eine hohe Temperatur gebracht wird, die Temperatur in der Vakuumaufdampfvorrichtung in der Nähe des Wiederverdampfungs elements 10 anhebt und daher eine große Gasmenge von der Wandoberfläche der Vakuum aufdampfvorrichtung, die auf eine hohe Temperatur gebracht wird, emittiert wird. Im all gemeinen führt dies zu einer Verschlechterung der Eigenschaften der zu erzeugenden Mag netschicht, und das Kühlelement 15 wird verwendet, um eine Verschlechterung zu verhin dern. Der Kühlvorgang durch das Kühlelement 15 kann durch jedes beliebige Verfahren erfolgen, zum Beispiel durch die Zirkulation eines Kühlmittels durch eine Röhre 16.

Zusätzlich wird bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise das Wiederverdamp fungselement 10 zusammen mit dem zuvor beschriebenen Wärmereflektor 14 und dem Kühlelement 15 verwendet. In diesem Fall wird, wie in Fig. 6 gezeigt, das Kühlelement 15 gegenüber dem Substrat 1 jenseits des Wiederverdampfungselements 10 angeordnet, und der Wärmereflektor 14 wird zwischen dem Kühlelement 15 und dem Wiederverdampfungs element 10 angeordnet.

Weiterhin fließt in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein Strom I2, der gleich einem Strom I1 ist, der durch das Wiederverdampfungselement 10 fließt, in umge kehrter Richtung durch das Kühlelement 15, wenn der zuvor beschriebene Aufbau der Fig. 5, also derjenige mit dem gegenüber dem Wiederverdampfungselement 10 angeordneten Kühlelement 15, verwendet wird. Außerdem ist das Erwärmungsverfahren für das Wieder verdampfungselement 10 vorzugsweise ein Widerstandsheizverfahren und das Kühlelement 15 ist leitfähig. Der Strom I1, der fließt, wenn eine Widerstandsheizung erfolgt, hängt von der Dicke oder Breite des Wiederverdampfungselements 10 ab und ist normalerweise eini ge hundert Amperes stark. Dies führt zu dem Problem, daß das durch den durch das Wie derverdampfungselement 10 fließenden Strom I1 erzeugte Magnetfeld bei Verwendung von geladenen Teilchen, wie etwa Elektronen und Ionen, in dem dem Wiederverdamp fungselement 10 gegenüberliegenden Bereich des Substrats 1 nicht vernachlässigt werden kann. Wenn aber ein Strom I2, der im Betrag gleich dem durch das Wiederverdampfungs element 10 fließenden Strom I1 ist, in umgekehrter Richtung durch das Kühlelement 15 fließt, kann das Magnetfeld verringert werden.

In der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise, wie in Fig. 7 gezeigt, eine Mehr zahl von Kombinationen von Wiederverdampfungselement 10 und Kühlelement 15 an geordnet, um den zuvor erwähnten Einfluß des magnetischen Felds über einen weiten Be reich zu unterdrücken. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist ein Kombination eines zweiten Wieder verdampfungselements 10′ und eines zweiten Kühlelements 15′ zusätzlich zu der Kombina tion des Wiederverdampfungselements 10 und des Kühlelements 15 angeordnet. Bei jeder Kombination von Wiederverdampfungselement 10 und Kühleelement 15 beziehungsweise von Wiederverdampfungselement 10′ und Kühlelement 15′, ist die Richtung des durch das Wiederverdampfungselement 10 (10′) fließenden Stroms I1 (I1′) der des durch das Kühl element 15 (15′) fließenden Stroms I2 (I2′) entgegengesetzt. Außerdem sind die Richtungen der durch benachbarte Wiederverdampfungselemente (10 und 10′) fließenden Ströme (11 und 11′) so eingestellt, daß sie einander entgegengesetzt sind, und die Richtungen der durch benachbarte Kühlelemente (15 und 15′) fließenden Ströme (I2 und I2′) sind ebenfalls so eingestellt, daß sie einander entgegengesetzt sind. Dadurch kann das durch diese beiden Kombinationen erzeugte Magnetfeld verringert werden.

Wenn es gewünscht wird, den Einfluß des Magnetfelds weiter zu unterdrücken, wird vorzugsweise eine Spule 17 in der Nähe des Wiederverdampfungselements 10 und des Kühlelements 15 angeordnet, so daß ein Strom I3 durch die Spule 17 fließt. In diesem Fall kann eine Spule 17 mit einer Wicklung verwendet werden, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, oder es kann eine Spule mit mehrfachen Wicklungen verwendet werden. Die Anordnung der Spule 17 ist nicht auf die in Fig. 7 gezeigte beschränkt. Die Anordnung der Spule 17 ist ausreichend, wenn sie sich in der Nahe des Wiederverdampfungselements 10 und des Kühl elements 15 befindet, so daß das Magnetfeld reduziert werden kann. Es sei festzustellen, daß der zuvor erwähnte Wärmreflektor 14 vorzugsweise zwischen dem Wiederverdamp fungselement 10 und Kühlelement 15 für jede Kombination derselben vorgesehen ist.

Das durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung erhaltene magnetische Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium besitzt eine magneti sche Schichtstruktur und Eigenschaften, die von dem magnetischen Dünnfilm-Aufzeich nungsmedium, wie es durch ein herkömmliches Verfahren erhalten wird, verschieden sind. Fig. 8(a) zeigt schematisch den Querschnitt der durch die Vakuumaufdampfvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, erhaltenen magnetischen Schicht. Fig. 8(b) zeigt schematisch den Querschnitt der durch die Vakuumaufdampfvor richtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 gezeigt ist, erhaltenen mag netischen Schicht. Fig. 8(c) zeigt schematisch den Querschnitt der durch eine herkömm liche Vakuumaufdampfvorrichtung, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, erhaltenen magnetischen Schicht. Diese magnetischen Schichten werden hiernach beschrieben. Es sei festzustellen, daß, auch wenn jede magnetische Schicht aus säulenförmigen Körnern besteht, der Raum zwischen den säulenförmigen Körnern übertrieben, mit einem größeren Maßstab als es tatsächlich der Fall ist, dargestellt ist.

Zunächst wird die magnetische Schicht beschrieben, die durch die herkömmliche Vakuumaufdampfvorrichtung, die in Fig. 9 gezeigt ist, erzeugt wird. In diesem Fall wird eine magnetische Schicht 18c geformt, während sich der Einfallswinkel zwischen dem Startbereich der Erzeugung der magnetischen Schicht und dem Endbereich der Erzeugung der magnetischen Schicht kontinuierlich ändert. Daher wachsen, wie in Fig. 8(c) gezeigt, entsprechend der Änderung des Einfallswinkels in der Nähe der Oberfläche des Substrats 1 die säulenförmigen Körner, die die magnetische Schicht bilden, mit einem stark geneigten Winkel bezüglich des Substrats 1, und in der Nähe der Oberfläche der magnetischen Schicht 18c heben sich die säulenförmigen Körner vom Substrat 1 ab.

Im Gegensatz dazu besteht, wie in Fig. 8(a) gezeigt, die von der Vakuumaufdampf vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugte Magnetschicht aus säulenförmigen Körnern, was die Tatsache reflektiert, daß die von dem Wiederverdampfungselement 10 wieder verdampften Atome und die direkt von der Auf dampfquelle 5 verdampften Atome in der Nähe des Startbereichs der Erzeugung der mag netischen Schicht miteinander gemischt werden und das Substrat 1 zum gleichen Zeit punkt erreichen. Daher erheben sich die die Magnetschicht 18a formenden, säulenförmigen Körner in dem Bereich 19a der Dampfmischung in der Nähe der Oberfläche des Substrats 1 und wachsen danach kontinuierlich und schräg. In der Nähe des Startbereichs der Erzeu gung der magnetischen Schicht sind die von dem Wiederverdampfungselement 10 wieder verdampften Atome zahlreicher als die direkt von der Aufdampfquelle 5 das Substrat 1 erreichenden Atome, so daß sich die säulenförmigen Körner von der Oberfläche des Sub strats 1 erheben. Dann nimmt die Anzahl der das Substrat 1 von der Aufdampfquelle 5 direkt erreichenden Atome von der Nähe des Startbereichs der Erzeugung der magneti schen Schicht zur in der Bewegungsrichtung des Substrats 1 abwärts gelegenen Seite hin rasch zu, so daß die säulenförmigen Körner schräg wachsen, wie die in Fig. 8(c) gezeigten, säulenförmigen Körner.

Bei der magnetischen Schicht 18a, die durch die Vakuumaufdampfvorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugt wird, beträgt die Filmdicke des Bereichs der Dampfmischung (also der Film, der von den von der Wiederverdampfungsvorrichtung 10 wieder verdampften Atomen und den direkt von der Aufdampfquelle 5 verdampften Ato men, die miteinander gemischt werden und gleichzeitig das Substrat 1 erreichen, erzeugt wird) im Hinblick auf die Schreib/Lese-Eigenschaften vorzugsweise 10 bis 50 nm.

Es sei festzustellen, das der von dem Substrat ansteigende Bereich im Anfangs wachstumsbereich der die magnetische Schicht bildenden Körner, wie er in JP-A-1 258 226, JP-A-5 151 551 und JP-A-5 33 463 offengelegt ist, in der Form ähnlich dem gemisch ten Dampfbereich 19a der vorliegenden Erfindung ist, der sich in der Nähe des Substrats 1 von dem Substrat 1 erhebt. Jedoch wird der ansteigende Bereich im Stand der Technik durch Einführen eines Gases in die Nähe des Startbereichs für die Erzeugung der magneti schen Schicht erzeugt, während der Bereich der Dampfmischung nach der vorliegenden Erfindung durch Mischen zweier Dampfströme in zwei Richtungen erzeugt wird. Daher sind die magnetischen und kristallographischen Eigenschaften des ansteigenden Bereichs im Stand der Technik und des Bereichs der Dampfmischung nach der vorliegenden Erfin dung vollständig verschieden voneinander.

Bei der magnetischen Schicht 18b, die durch die Vakuumaufdampfvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiels geformt wird, gibt es, wie in Fig. 8(b) gezeigt, eine Unterschicht aus säulenförmigen Körnern, die im wesentlichen senkrecht zum Substrat aufgewachsen sind, in der Nähe der Oberfläche des Substrats 1, da die von dem Wieder verdampfungselement 11 wieder verdampften Atome zum Formen der Unterschicht als erste das Substrat 1 erreichen. Da die säulenförmigen Körner der Unterschicht 20 mit ei nem ungefähr senkrechten Einfallswinkel zur Substratoberfläche geformt werden, sind sie dichter angeordnet als die Körner des Bereichs der Dampfmischung 19b, der anschließend auf der Unterschicht 20 geformt wird. Diese dichte Anordnung führt zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit und der Steifheit des Films. Weiterhin verbindet sich die Unterschicht 20 mit Sauerstoff von der Sauerstoffeinführdüse 12 und besitzt eine geringere Magnetisie rung als der übrige Bereich der magnetischen Schicht 18b. Auf der Unterschicht 20 wird anschließend der Bereich der Dampfmischung 19b, der aus den von dem Wiederverdamp fungselement 10 wieder verdampften Atomen und den direkt von der Aufdampfquelle 5 aufgedampften Atomen besteht, in der Nähe des Startbereichs für die Erzeugung der mag netischen Schicht geformt. An der Grenze zwischen der Unterschicht 20 und dem Bereich der Dampfinischung 19b, die sich auf der Unterschicht 20 befindet, stellt man eine relativ klare Grenzlinie fest, und eine Diskontinuität kann bestätigt werden. Anschließend nimmt die Zahl der direkt von der Aufdampfquelle 5 das Substrat 1 erreichenden Atome wie im ersten Ausführungsbeispiel schnell von der Nähe des Startbereichs für die Erzeugung der magnetischen Schicht zur in der Bewegungsrichtung des Substrats 1 nach unten führenden Seite hin zu, so daß die säulenförmigen Körner auf die gleiche Weise schräg wachsen, wie in Fig. 8(c) gezeigt.

Bei der magnetischen Schicht 18b, die durch die Vakuumaufdampfvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel erzeugt wird, beträgt die Filmdicke des Bereichs der Dampfmischung 19b, der von den von der Wiederverdampfungsvorrichtung 10 wieder verdampften Atomen und den direkt von der Aufdampfquelle 5 verdampften Atomen, die miteinander gemischt werden und gleichzeitig das Substrat 1 erreichen, erzeugt wird, wie beim Bereich der Dampfmischung 19a im ersten Ausführungsbeispiel vorzugsweise 10 bis 50 nm.

Weiterhin beträgt in diesem Ausführungsbeispiel im Hinblick auf die Schreib/Lese- Eigenschaften die Filmdicke der Unterschicht 20 10 nm oder mehr.

Es sei festzustellen, daß der von dem Substrat ansteigende Bereich in dem anfäng lich aufgewachsenen Bereich der die magnetische Schicht bildenden, säulenförmigen Kör ner, wie er in JP-A-1 258 226, JP-A-5 151 551 und JP-A-5 33 463 offengelegt ist, sich in der Form von der Unterschicht 20, die in der Nähe der Oberfläche des Substrats 1 ent sprechend der vorliegenden Erfindung geformt ist, unterscheidet. Der ansteigende Bereich nach dem Stand der Technik wird durch Einführen von Gas in die Nähe des Startbereichs für die Erzeugung der magnetischen Schicht geformt, während die Unterschicht 20 nach der vorliegenden Erfindung durch ein Sauerstoffeinführverfahren geformt wird, das mit der einzigen Aufgabe der Oxydation der wieder verdampften Atome erfunden wurde, die von der Wiederverdampfungsvorrichtung 11 mit einem Winkel von ungefahr 90° das Substrat 1 an einer Position von dem Startbereich der Erzeugung der magnetischen Schicht aufwärts entfernt erreichen.

Wie oben beschrieben, unterscheidet sich die Struktur der magnetischen Schicht, wie sie durch das Herstellungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, deutlich von dem der magnetischen Schicht, wie sie durch herkömmliche Herstellungs verfahren erzeugt wird.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird hiernach an Hand von Beispielen beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.

BEISPIEL 1

In Beispiel 1 wurde ein aufgedampftes Band unter Verwendung der in Fig. 1 ge zeigten Aufdampfvorrichtung erzeugt.

Eine zylindrische Trommel 3 mit einem Durchmesser von 1,5 m wurde verwendet, und ein Polyäthylen-Terephtalat-Film mit einer Breite von 50 cm und einer Filmdicke von 7 µm wurde als Substrat 1 verwendet. Kobalt (Co) wurde als Aufdampfmaterial 6 verwen det. Die Aufdampfquelle 5 war in einem Abstand von 75 cm horizontal von dem Mittel punkt der zylindrischen Walze 3 in der Bewegungsrichtung des Substrats aufwärts und mit einem Abstand von 1 m in der vertikalen Richtung von dem Mittelpunkt der zylindrischen Walze 3 angeordnet. Ein Kohlenstoffilm mit einer Filmdicke von 0,25 mm (hergestellt von Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) wurde als Wiederverdampfungselement 10 ver wendet. Die Länge in der Querrichtung des Substrats betrug 70 cm, und die Länge in der Bewegungsrichtung des Substrats betrug 15 cm. Die Höhe des oberen Endes diese Wieder verdampfungselements 10 wurde gleich dem Mittelpunkt der zylindrischen Walze 3 ge wählt, und der Abstand vom Umfang der zylindrischen Walze 3 wurde auf 15 cm einge stellt. Außerdem war, wie in Fig. 1 gezeigt, das untere Ende des Wiederverdampfungs elements 10 von der Vertikalen mit einem Neigungswinkel von 15° weggeneigt. Ein Strom von 900 A floß durch das Wiederverdampfungselement 10, so daß seine Temperatur auf etwa 1800°C gebracht wurde. Damit wurden die Atome, die von der Aufdampfquelle 5 auf das Wiederverdampfungselement 10 kamen und im wesentlichen in einer zur Oberfläche des Verdampfungselements 10 senkrechten Richtung wieder verdampft wurden, in der Nähe des Startbereichs der Erzeugung der magnetischen Schicht mit den direkt von der Aufdampfquelle 5 verdampften Atomen gemischt, und die gemischten Atome wurden auf dem Substrat 1 abgeschieden. Zu diesem Zeitpunkt betrug der anfängliche Einfallswinkel Φ_i 90° und der Endeinfallswinkel Φ_f 50°.

Unter den oben beschriebenen Bedingungen wurden die Aufdampfgeschwindigkeit der Atome und die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrats so eingestellt, daß eine Ge samtfilmdicke für die Magnetschicht 18a von 160 nm erreicht wurde, und ein Co-O-Film wurde erhalten, indem Sauerstoff mit 1,2 Liter pro Minute durch die Sauerstoffeinführdüse 9 eingeführt wurde. Obiges wird als Probe 1 bezeichnet.

Um einen Vergleich hinsichtlich der Produktivität mit dem herkömmlichen Her stellungsverfahren durchzuführen, wurde ein Co-O-Film unter den gleichen Bedingungen wie oben aber ohne Wiederverdampfungselement 10 hergestellt. Die Filmdicke betrug etwa 140 nm. Daraus wird geschlossen, daß die Filmdicke aufgrund des Beitrags des Wieder verdampfungselements 10 etwa 20 nm ist. Mit anderen Worten wurde eine Verbesserung der Produktivität von etwa 14% Im Vergleich mit dem Fall, in dem kein Wiederverdamp fungselement 10 verwendet wurde, erreicht.

Um einen Vergleich hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften und der Schreib/Lese-Eigenschaften durchzuführen, wurde ein Co-O-Film mit einer Filmdicke von etwa 160 nm, wie oben beschrieben, ohne Wiederverdampfungselement 10 mit einer um etwa 14% verringerten Bewegungsgeschwindigkeit des Substrats erzeugt. Dies wird als Vergleichsprobe 1 bezeichnet.

Beim Vergleich der Koerzitivkraft und der Rechteckigkeit der statischen magneti schen Eigenschaften wurden für die Probe 1103 kA/m und 0,78 und für die Vergleichs probe 1120 kA/m und 0,69 erhalten. Es wird angenommen, daß die Ursache für die gerin ge Koerzitivkraft bei Probe 1 die Tatsache ist, daß der anfängliche Einfallswinkel Φ_i an der Startposition der Filmerzeugung dieses Films auf Grund der Mischung der Atome von der Aufdampfquelle 5 mit den von dem Wiederverdampfungselement 10 wieder verdampften Atomen deutlich kleiner wird als 90°. Auf der anderen Seite wird angenommen, daß der Grund für die große Rechteckigkeit die Tatsache ist, daß die anisotrope magnetische Dis persion aufgrund des kleinen Anfangseinfallswinkels Φ_i unterdrückt wird.

Für den Vergleich der Schreib/Lese-Eigenschaften wurde jede Probe in Bandform geschnitten, und die Schreib/Lese-Eigenschaften wurden bei einer Aufzeichnungswellenlän ge von 0,5 µm unter Verwendung eine Magnetkopfs des Ringtyps mit einer Lücke von 0,15 µm, der von Sendust hergestellt war, ausgewertet. Als Ergebnis war die Probe 1 der vorliegenden Erfindung, die das Wiederverdampfungselement 10 verwendet, um etwa 1,5 dB besser sowohl bei der Wiedergabeausgabe als auch dem Wiedergabeausgabe/Rausch-Verhältnis als die Vergleichsprobe 1 nach dem herkömmlichen Herstellungsverfahren. Es wird angenommen, daß der Grund darin liegt, daß die Rechteckigkeit der Probe 1 groß ist, während die Koerzitivkraft nur etwa geringer ist.

Aus der oben stehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß ein magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium mit einer hohen Produktivität und hoher Leistung unter Verwendung des Wiederverdampfungselements 10 hergestellt werden konnte.

Bei einer Betrachtung der magnetischen Schicht der Probe 1 mit einem Rasterelek tronenmikroskop wurde festgestellt, daß die magnetische Schicht aus säulenförmigen Kör nern bestand, wie sie in Fig. 8(a) gezeigt sind, und daß die Filmdicke des Bereichs der Dampfmischung 19a etwa 30 nm bis 40 nm betrug. Die oben beschriebene Untersuchung zeigte, daß die Filmdicke auf Grund des Beitrags des Wiederverdampfungselements 10 etwa 20 nm betrug und daß in dem magnetischen Film die Atome, die von dem Wieder verdampfungselement 10 wieder verdampfen und zur Erzeugung der magnetischen Schicht beitragen, sich von dem Startbereich für die Erzeugung der magnetischen Schicht bis etwa 30 nm bis 40 nm in der Richtung der Filmdicke der magnetischen Schicht erstrecken. Wenn eine genauere Analyse möglich wäre, sollte man annehmen, daß die von dem Wiederver dampfungselement 10 wieder verdampften Atome sich über die gesamte magnetische Schicht erstrecken. Jedoch nimmt der Anteil der Atome, die direkt von der Aufdampfquelle 5 aufgedampft werden, überwältigend zu, je näher man zum Endbereich für die Erzeugung der magnetischen Schicht kommt, während auf der anderen Seite der Anteil der von dem Wiederverdampfungselement 10 wieder verdampften Atome stark abnimmt, je näher man zum Endbereich für die Erzeugung der magnetischen Schicht kommt. Aus diesem Grund ist der Beitrag der von dem Wiederverdampfungselement 10 wieder verdampften Atome, wenn sie den Endbereich für die Erzeugung der magnetischen Schicht erreichen, zur Erhö hung der Produktivität gering, und man nimmt an, daß ihr Beitrag zu den magnetischen Eigenschaften auch vernachlässigt werden kann.

BEISPIEL 2

Um den Einfluß der Filmdicke des Bereichs der Dampfmischung zu untersuchen, wurde eine magnetische Schicht auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 geformt, außer daß das Wiederverdampfungselement 10 in seiner Länge geändert wurde. Die Position des oberen Endes des Wiederverdampfungselements 10 und der Einfallswinkel wurden gleich denen des Beispiels 1 gemacht. Die Länge wurde zwischen 3 cm und 30 cm verändert, und die Filmdicke des Bereichs der Dampfmischung 19a variierte zwischen etwa 5 nm und etwa 70 nm.

Bei dem so erhaltenen Beispiel wurden die Schreib/Lese-Eigenschaften auf dieselbe Weise wie bei Beispiel 1 ausgewertet. Die Wiedergabeausgabe und das Wiedergabe ausgabe/Rausch-Verhältnis waren 0,5 dB höher als bei der Vergleichsprobe 1, die nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde, und wurden für Filmdicke im Bereich von 10 nm bis 50 nm erhalten. Eine Wiedergabeausgabe und ein Wiedergabeausga be/Rausch-Verhältnis von +1 dB wurden für Proben mit einer Filmdicke von etwa 15 nm bis etwa 35 nm erhalten.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Filmdicke des Bereichs der Dampfmischung in dem Beispiel 1 zwischen 10 nm und 50 nm zufriedenstellend ist und zwischen 15 nm und 35 nm noch besser ist.

BEISPIEL 3

Ein bedampftes Band wurde mittels der Vakuumaufdampfvorrichtung der Fig. 2 hergestellt.

Die Anordnung und die Größe der zylindrischen Walze 3, des Substrats 1, des Bedampfungsmaterials 6, der Aufdampfquelle 5 und des Wiederverdampfungselements 10 waren die gleichen wie beim Beispiel 1.

Ein Kohlenstoffilm mit einer Dicke von 0,25 mm ähnlich dem Beispiel 1 (hergestellt von Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) wurde als Wiederverdampfungselement 11 zum Erzeugen einer Unterschicht verwendet. Die Länge in der Querrichtung des Substrats betrug 70 cm. Dieses Wiederverdampfungselement 11 zum Erzeugen einer Unterschicht war in zwei Teile geteilt, wie in Fig. 7 gezeigt, und die Länge jedes Teils in der Bewe gungsrichtung des Substrats 1 betrug 15 cm, so daß die Gesamtlänge 30 cm betrug. Die Höhe des oberen Endes dieses Wiederverdampfungselements 11 zum Erzeugen einer Un terschicht lag 42 cm über dem Mittelpunkt des zylindrischen Walze 3, und der Abstand von dem Umfang der zylindrischen Walze 3 lag bei 11 cm. Außerdem war, wie in Fig. 2 ge zeigt, das untere Ende des Wiederverdampfungselements 11 zum Erzeugen einer Unter schicht bezüglich der Vertikalen geneigt, so daß es sich von der zylindrischen Walze 3 weg erstreckte, wobei der Neigungswinkel 23° betrug. Ein Strom von etwa 1800 A floß durch das Wiederverdampfungselement 11, so daß dessen Temperatur auf etwa 1800°C angeho ben wurde. Dadurch erreichen die Atome, die von der Aufdampfquelle 5 zum Wieder verdampfungselement 11 kommen und in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Wiederverdampfungselements 11 wieder verdampft werden, das Substrat mit einem Neigungswinkel von ungefähr 90° und werden auf dem Substrat 1 abgeschieden. Zu diesem Zeitpunkt beträgt der Anfangseinfallswinkel Φ_i 90° und der Endeinfallswinkel Φ_f 50°.

Die Sauerstoffeinführdüse 12 wurde in einer Position 5 cm von einer horizontalen, die durch den Mittelpunkt der zylindrischen Walze 3 geht, nach oben angeordnet, und der Abstand von dem Umfang der zylindrischen Walze 3 wurde auf 2 cm eingestellt. Wie in Fig. 2 gezeigt, wurde die Richtung, in der der Sauerstoff ausgeströmt wurde, bezogen auf die Bewegungsrichtung des Substrats 1 aufwärts gerichtet.

Unter den oben beschriebenen Bedingungen war die Aufdampfgeschwindigkeit dieselbe wie im Beispiel 1, und die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrats wurde so eingestellt, daß die gesamte Filmdicke der magnetischen Schicht 18b einen Wert von 160 nm erreichte. Ein Co-O-Film wurde erhalten, indem 1,2 Liter Sauerstoff pro Minute durch die Sauerstoffeinführdüse 9 und 0,8 Liter Sauerstoff pro Minute durch die Sauerstoffein führdüse 12 eingeführt wurden. Das Ergebnis wird als Probe 2 bezeichnet. Die Bewegungs geschwindigkeit des Substrats mußte im Vergleich mit dem Fall der Probe 1 des Beispiels 1 um 30% angehoben werden.

Die Koerzitivkraft und die Rechteckigkeit der statischen magnetischen Eigenschaf ten betrugen für Probe 2125 kA/cm beziehungsweise 0,85. Wie bei Probe 1 wurde jede Probe in Bandform geschnitten, um die Schreib/Lese-Eigenschaften vergleichen zu können.

Die Schreib/Lese-Eigenschaften wurden mit einer Aufzeichnungswellenlänge von 0,5 µm unter Verwendung eine Magnetkopfs des Ringtyps mit einer Lücke von 0,5 µm, der von Sendust hergestellt wurde, ausgewertet. Als Ergebnis war die Probe 2 um etwa 1,5 dB besser als Probe 1 sowohl für die Wiedergabeausgabe als auch das Wiedergabeausga be/Rausch-Verhältnis. Aus dieser Tatsache wird gefolgert, daß die Koerzitivkraft und die Rechteckigkeit im Vergleich mit Probe 1 verbessert sind.

Es wird angenommen, daß ein derart vorteilhafter Effekt wie dieser erreicht wird, da durch das Erzeugen der Unterschicht 20 die Kristallausrichtung der magnetischen Schicht, die auf der Unterschicht 20 geformt wird, verbessert wird. Es wird also angenom men, daß, obwohl der geneigte magnetische Schichtbereich ziemlich dünn geworden ist, die Schreib/Lese-Eigenschaften wegen der verbesserten Kristallausrichtung verbessert werden.

Bei einer Betrachtung des magnetischen Schicht der Probe 2 mit einem Rasterelek tronenmikroskop wurde festgestellt, daß die magnetische Schicht aus geneigten, säulenför migen Körnern und ungefähr vertikalen und dicht stehenden Körnern auf der Substratober fläche bestand, wie in Fig. 8(b) gezeigt. Es wurde ebenfalls beobachtet, daß die Filmdicke der Unterschicht 20, die aus säulenförmigen Körnern in der Nähe des Substratoberfläche besteht, etwa 30 nm betrug und die Filmdicke des Bereichs der Dampfmischung 19b etwa 20 nm bis 30 nm betrug.

Ein Vergleich der Produktivität bei dieser Probe hinsichtlich der Erzeugungsge schwindigkeit der magnetischen Schicht ergibt, daß die Produktivität im Vergleich mit der Vergleichsprobe 1, die mittels des herkömmlichen Herstellungsverfahrens hergestellt wur de, um 45% erhöht wurde.

BEISPIEL 4

Um den Einfluß der Filmdicke der Unterschicht zu untersuchen, wurde eine magne tische Schicht auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 geformt, außer daß das Wiederver dampfungselement 11 zum Erzeugen der Unterschicht in seiner Länge geändert wurde. Die Position des oberen Endes des Wiederverdampfungselements 11 und der Einfallswinkel wurden gleich denen des Beispiels 3 gemacht. Die Länge in der Bewegungsrichtung des Substrats wurde zwischen 5 cm und 40 cm verändert, und eine magnetische Schicht, bei der die Filmdicke der Unterschicht zwischen 5 nm und 50 nm variierte, wurde erzeugt.

Bei der so erhaltenen Probe wurden die Schreib/Lese-Eigenschaften auf dieselbe Weise wie bei Beispiel 1 ausgewertet. Als Ergebnis wurde erhalten, daß die statischen magnetischen Eigenschaften und die Schreib/Lese-Eigenschaften verbessert waren, wenn die Filmdicke der Unterschicht 20 zunahm. Wenn die Filmdicke der Unterschicht 20 jedoch 20 nm und mehr betrug, ging dieser vorteilhafte Effekt in die Sättigung. Weiterhin wurde festgestellt, daß die Filmdicke der Unterschicht zufriedenstellend war, wenn sie etwa 10 nm und mehr betrug, und daß die Filmdicke zufriedenstellendere Ergebnisse brachte, wenn sie etwa 20 nm und mehr betrug.

Zusätzlich wurde die Filmdicke der Unterschicht 20 auf einen festen Wert von 30 nm eingestellt, und wie bei dem Beispiel 2 wurde eine magnetische Schicht geformt, indem die Länge des Wiederverdampfungselements 10 verändert wurde. Unter diesen Bedingun gen wurden dann die Eigenschaften der erhaltenen Schichten überprüft. Es wurde her ausgefunden, daß die Filmdicke des Bereichs der Dampfmischung 19b in Fig. 8(b) wie im Falle der Fig. 8(a) mit Werten zwischen etwa 10 nm und etwa 50 nm zufriedenstellend waren und zwischen etwa 15 nm und 35 nm noch besser waren.

BEISPIEL 5

Eine Kohlenstoffplatte von ungefähr derselben Größe wie das Wiederverdamp fungselement 10 und mit einer Dicke von 2 mm wurde als Wärmereflektor 14 verwendet, und die Platte wurde, wie in Fig. 4 gezeigt, etwa 1 cm von dem Wiederverdampfungs element 10 entfernt angeordnet. In der ansonsten identischen Vakuumaufdampfvorrichtung des Beispiels 1 wurde eine Widerstandsheizung durchgeführt, bis das Wiederverdamp fungselement 10 eine Temperatur von 1800°C erreichte. Die elektrische Leistung, die erforderlich war, bis das Wiederverdampfungselement 10 etwa 1800°C erreichte, wurde bei einer Widerstandsheizung im Vergleich mit dem Fall ohne Kohlenstoffplatte um etwa 20% verringert. Der Effekt der Reduzierung des Leistungsverbrauchs durch den Wärmere flektor 14 wird bei kontanter Dicke größer, wenn eine Mehrzahl von Wärmereflektoren verwendet wird. Es wurde herausgefunden, daß der maximale Reduktionseffekt etwa 35% betrug.

BEISPIEL 6

Wie in Fig. 5 gezeigt, wurde eine magnetische Schicht auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 geformt, außer daß ein Kühlelement 15 aus Kupfer etwa 5 cm entfernt gegen über dem Wiederverdampfungselement 10 und von gleicher Größe wie das Wiederver dampfungselement 10 angeordnet wurde. Das Kühlelement 15 wurde durch durch eine Röhre 16, die an das Kühlelement 15 geschweißt war, fließendes Wasser gekühlt. Als Er gebnis wurde die Temperatur der Wandoberfläche der Vakuumaufdampfvorrichtung, die in dem Beispiel 1 bis auf Werte höher als 200°C anstieg, auf weniger als 100°C reduziert, und die Koerzitivkraft und die Rechteckigkeit der erzeugten magnetischen Schicht betru gen 110 kA/m beziehungsweise 0,80. Zusätzlich wurde wegen der verbesserten statischen magnetischen Eigenschaften die Wiedergabeausgabe und das Wiedergabeausgabe/Rausch- Verhältnis um mehr als 0,2 dB erhöht verglichen mit dem Beispiel 1, und die Verbesserun gen in den Schreib/Lese-Eigenschaften wurden bestätigt.

BEISPIEL 7

Zusätzlich zu dem Aufbau der Vakuumaufdampfvorrichtung des Beispiels 6 wurde ein Wärmereflektor 14 zwischen dem Wiederverdampfungselement 10 und dem Kühlele ment 15 angeordnet, wie in Fig. 6 gezeigt. Eine magnetische Schicht wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 6 geformt, außer daß der Wärmereflektor 14 verwendet wurde. Als Ergebnis wurde die Temperatur der Wandoberfläche der Vakuumaufdampfvorrichtung im Vergleich mit dem Beispiel 6 weiter verringert, und die Koerzitivkraft und die Rechteckig keit der erzeugten magnetischen Schicht betrugen 115 kA/m beziehungsweise 0,81. Zu sätzlich wurde wegen der verbesserten statischen magnetischen Eigenschaften die Wieder gabeausgabe und das Wiedergabeausgabe/Rausch-Verhältnis um mehr als 0,3 dB erhöht verglichen mit dem Beispiel 1, und die Verbesserungen in den Schreib/Lese-Eigenschaften wurden bestätigt.

BEISPIEL 8

In der ansonsten identischen Vakuumaufdampfvorrichtung des Beispiels 1 wurde eine Pierce-Elektronenkanone als Wärmequelle für die Aufdampfquelle 5 verwendet. Wenn der Elektronenstrahl von der Elektronenkanone über die Aufdampfquelle 5 gerastert wur de, wurde ein Phänomen festgestellt, bei dem der Elektronenstrahl durch ein magnetisches Feld abgelenkt wird. Wenn der Elektronenstrahl abgelenkt wird, muß diese Ablenkung korrigiert werden, und das Einstellen des Elektronenstrahls wird kompliziert. Die folgenden drei Gegenmaßnahmen wurden ergriffen, um die oben erwähnten Probleme zu lösen. Die Länge des Wiederverdampfungselements 10 in der Bewegungsrichtung des Substrats be trug 30 cm und der erforderliche Strom betrug 1800 A.

Als erste Gegenmaßnahme wurde ein Strom I1′, der dem Strom I1 durch das Wie derverdampfungselement 10 identisch ist, durch das Kühlelement 15 fließen gelassen, wie in Fig. 5 gezeigt. Als Ergebnis wurde das Magnetfeld in dem von dem Wiederverdamp fungselement 10 und dem Kühlelement 15 eingeschlossenen Raum größer, aber das Mag netfeld in allen anderen Räumen außer dem von dem Wiederverdampfungselement 10 und dem Kühlelement 15 eingeschlossenen Raum wurde schwächer. Daher wurde die Ablen kung des Elektronenstrahls erheblich verringert, und das Einstellen des Elektronenstrahls wurde vergleichsweise leicht.

Als zweite Gegenmaßnahme wurde sowohl das Wiederverdampfungselement 10 als auch das Kühlelement 15 in zwei Teile unterteilt, wie in Fig. 7 gezeigt. Als Ergebnis wurde der für ein einzelnes Wiederverdampfungselement 10 benötigte Strom um 50% reduziert. Weiterhin waren, wie in Fig. 7 gezeigt, die Richtungen der durch die beiden Wiederver dampfungselemente 10 fließenden Ströme einander entgegengesetzt eingestellt, und die Richtungen der durch jedes der Wiederverdampfungselemente 10 und der Kühlelemente 15 fließenden Ströme (I2 und I2′) waren einander entgegengesetzt eingestellt. Dadurch wurde das von den Wiederverdampfungselementen 10 erzeugte Magnetfeld erheblich reduziert.

Als dritte Gegenmaßnahme wurde eine Spule 17 mit einer Wicklung in der Nähe des Wiederverdampfungselements 10 und des Kühleelements 15 angeordnet, und ein Strom 13 wurde durch die Spule 17 fließen lassen, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Ausrichtung und der Betrag des Stroms I3 wurden im Hinblick auf die Ablenkung des Elektronenstrahls einge stellt.

Die Vorteile der oben beschriebenen drei Gegenmaßnahmen wurden in der Auf dampfgeschwindigkeit deutlich. Mit der Aufdampfgeschwindigkeit als Bezugsgröße wurde eine Verbesserung von etwa 3% bei der ersten Gegenmaßnahme festgestellt. Eine Ver besserung von etwa 6% wurde bei der zweiten Gegenmaßnahme festgestellt, bei der das Wiederverdampfungselement in zwei Teile unterteilt war. Eine Verbesserung von etwa 10% wurde bei der dritten Gegenmaßnahme festgestellt, bei der ein Strom durch eine Spule fließt.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums, bei dem eine Aufdampfung durch eine Vakuumaufdampfvorrichtung auf ein sich bewegen des Substrat (1) erfolgt, um eine magnetische Schicht zu formen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Anheben der Temperatur eines Wiederverdampfungselements (10), das gegenüber dem Substrat nach dem Startbereich für die Erzeugung der magnetischen Schicht, wo die Erzeugung der magnetischen Schicht beginnt, angeordnet ist, auf einen Wert höher der Schmelzpunkt eines Aufdampfmaterials (6);
Wiederverdampfen von Atomen, die von einer Aufdampfquelle (5) verdampft wor den sind und das Wiederverdampfungselement (10) erreichen, durch die erhöhte Tempera tur des Wiederverdampfungselements (10);
Mischen der wieder verdampften Atome und der direkt von der Aufdampfquelle (5) verdampften Atome, wobei anschließend bewirkt wird, daß die gemischten Atome das Substrat (1) zum selben Zeitpunkt erreichen, um die magnetische Schicht zu bilden.

2. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Wiederverdampfungselement (11) zum Erzeugen einer Unterschicht (20) so angeordnet ist, daß es gegenüber dem Substrat (1) vor dem Startbereich zu Erzeugung der magnetischen Schicht angeordnet ist;
die Temperatur des Wiederverdampfungselements (11) zum Erzeugen einer Unter schicht (20) auf eine höhere Temperatur als der Schmelzpunkt des Aufdampfmaterials (6) angehoben wird;
Atome, die von der Aufdampfquelle (5) verdampft werden und das Wiederver dampfungselement (11) zum Erzeugen der Unterschicht (20) erreichen, durch die erhöhte Temperatur des Wiederverdampfungselements (11) wieder verdampft werden;
zur gleichen Zeit Sauerstoff einem Bereich zugeführt wird, in dem die Unterschicht (20) vor dem Startbereich für die Erzeugung der Magnetschicht erzeugt wird; und
die wieder verdampften Atome das Substrat (1) in der Anwesenheit des Sauerstoffs erreichen, um die Unterschicht (20) zu formen, die eine Unterschicht der magnetischen Schicht wird.

3. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn Sauerstoff dem Bereich zugeführt wird, in dem die Unterschicht (20) geformt wird, Sauerstoff von der in der Bewegungs richtung des sich bewegenden Substrats (1) abwärts gelegenen Seite in Richtung der auf wärts gelegenen Seite des sich bewegenden Substrats zum Erzeugungsbereich der Unter schicht geführt wird.

4. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verwendung einer mit Spannung belegten, dünnen Platte als Wiederverdampfungselement (10, 11) die anfäng liche Form des Wiederverdampfungselements auch unter Hochtemperaturbedingungen, die höher als der Schmelzpunkt des Aufdampfmaterials (6) sind, gehalten werden kann.

5. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmereflektor (14) auf der dem Substrat (1) gegenüberliegenden Seite jenseits des Wiederverdampfungsele ments (10, 11) angeordnet ist, um Strahlungswärme zum Wiederverdampfungselement (10, 11) zu reflektieren.

6. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlelement (15) auf der dem Substrat gegenüberliegenden Seite jenseits des Wiederverdampfungselements (10, 11) angeordnet ist, um einen Anstieg der Temperatur der Wandoberfläche der Vakuum aufdampfvorrichtung zu verhindern.

7. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlelement (15) auf der dem Substrat gegenüberliegenden Seite jenseits des Wiederverdampfungselements (10, 11) angeordnet ist und ein Wärmereflektor (14) zwischen dem Kühlelement und dem Wie derverdampfungselement (10, 11) angeordnet ist, um Wärmestrahlung zum Wiederver dampfungselement (10, 11) zu reflektieren und einen Anstieg der Temperatur der Wand oberfläche der Vakuumaufdampfvorrichtung zu verhindern.

8. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmereflektor (15) Kohlenstoff umfaßt.

9. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromfluß durch das Wiederverdampfungselement (10) zur Widerstandsheizung bewirkt wird und ein Stromfluß, der im Betrag gleich dem Stromfluß durch das Wiederverdampfungselement (10) ist, in entgegengesetzter Richtung durch das Kühlelement (14) bewirkt wird.

10. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Wie derverdampfungselementen verwendet wird, so daß der Stromfluß durch benachbarte Wie derverdampfungselemente zum Anheben der Temperatur der Wiederverdampfungselemen te durch Widerstandsheizung in seiner Richtung entgegengesetzt ist.

11. Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spule (17) in der Nähe des Wiederverdampfungselements (10) angeordnet ist und daß durch einen Stromfluß durch die Spule ein reduzierendes Magnetfeld erzeugt wird, das das von dem durch das Wiederverdampfungselement (10) und durch das Kühlelement (15) fließenden Strom er zeugte Magnetfeld ausgleicht.

12. Magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium, das nach dem Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 1 herge stellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmdicke der magnetischen Schicht größer als 10 nm und kleiner als 50 nm ist, daß die magnetische Schicht durch Mischen von ersten und zweiten Atomen und anschließendes, gleichzeitiges Auftreffen der gemischten Atome auf dem Substrat (1) erzeugt wird, wobei die ersten Atome von einem Wiederverdamp fungselement (10), das gegenüber dem Substrat nach einem Startbereich für die Erzeugung der Magnetschicht, wo die Erzeugung der Magnetschicht beginnt, angeordnet ist, wieder verdampft werden und die zweiten Atome von einer Aufdampfquelle (5) verdampft werden und direkt zu dem Substrat (1) gehen.

13. Magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium, das nach dem Verfahren zum Erzeugen eines magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 2 herge stellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmdicke der magnetischen Schicht größer als 10 nm und kleiner als 50 nm ist, daß die magnetische Schicht durch Mischen von ersten und zweiten Atomen und anschließendes, gleichzeitiges Auftreffen der gemischten Atome auf dem Substrat (1) erzeugt wird, wobei die ersten Atome von einem Wiederverdamp fungselement (10), das gegenüber dem Substrat nach einem Startbereich für die Erzeugung der Magnetschicht, wo die Erzeugung der Magnetschicht beginnt, angeordnet ist, wieder verdampft werden und die zweiten Atome von einer Aufdampfquelle (5) verdampft werden und direkt zu dem Substrat (1) gehen, und daß die Filmdicke einer Unterschicht (20) 10 nm oder mehr beträgt, wobei die Unterschicht von Atomen geformt wird, die von einem Wie derverdampfungselement (11) zum Erzeugen einer Unterschicht (20) wieder verdampft werden und zum Substrat (1) gehen.