JP2000276728A - 情報記憶媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周波数特性及び静磁気特性に優れた磁気記憶
媒体を提供する。 【解決手段】 支持基体３上に設けられた強磁性金属薄
膜４が、前記支持基体に接してこの支持基体に対して結
晶粒子が略垂直に成長した初期成長垂直層５と、この初
期成長垂直層に連続して積層されて結晶粒子が斜方向に
成長した斜方向成長層６と、この斜方向成長層に連続し
て積層されて結晶粒子が前記支持基体に対して略垂直に
成長した表面垂直層７とにより情報記憶媒体を形成す
る。これにより、周波数特性及び静磁気特性に優れた磁
気記憶媒体を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸着型磁気記録テ
ープなどの情報記憶媒体とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】古くから、磁性粉末をバインダー中に分
散してなる磁性膜を非磁性の支持体上に塗布してなる塗
布型磁気記憶媒体が用いられている。これに対して、記
憶容量の増大の要請に応じて、近年、塗布型磁気記憶媒
体に代わるものとして非磁性の支持基体上に強磁性金属
薄膜を蒸着法やスパッタ法で成膜した薄膜磁気記憶媒体
が広く用いられるようになった。例えばこの種の薄膜磁
気記憶媒体として、コンピューター等に用いられるハー
ドディスク媒体の膜付けにはスパッタ法が用いられ、デ
ジタルを含む映像や音声記録に主に用いられる磁気テー
プ媒体の膜付けには蒸着法が用いられている。

【０００３】上記スパッタ法によれば、支持基体の厚み
方向へＣｏＣｒ層の結晶粒子を垂直に形成できるので垂
直記録が可能となり、高密度記録可能な記憶媒体を実現
できる。しかしながら、このスパッタ法では、成膜時に
支持基体を２００℃程度まで加熱する必要があり、その
ため耐熱性に劣るＰＥＴフィルム等に対しては、このス
パッタ法を適用できない。そこで、ＰＥＴフィルム等に
対しては一般に低温で成膜が可能な蒸着法が用いられ
る。この蒸着法により磁気記憶媒体を形成するには、例
えばコバルトやコバルト−ニッケル合金を電子ビームに
より溶融、蒸発して蒸気流を発生し、この蒸気流を、冷
却機構を内部に備えた円筒体状の回転キヤンに沿って走
行するフィルム状の支持基体に付着させて作製する。こ
の時、一般的には蒸気流に酸化性ガスを当てて酸化金属
とし、磁性薄膜の抗磁力を増大させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この蒸着法
にあっては、この蒸気流が支持基体に入射する時の入射
角度を規制することにより、支持基体上で成長する結晶
粒子は成長方向が斜方向となり、この成長方向に関して
は蒸気流の最小入射角θｍｉｎが大きいほど支持基体と
結晶粒子は成長方向の角度が小さくなる。また一般に最
小入射角θｍｉｎを大きくする程、膜面方向で測定する
抗磁力は大きくなる。このような特性に鑑みて、特開平
５−３３４６４５号公報においては、最大入射角θｍａ
ｘの位置で酸化性ガスを導入することにより磁性膜の初
期成長層の結晶粒子を支持基体に対して垂直方向に向
け、これにより抗磁力を大きくしている点を開示してい
る。この特開平５−３３４６４５号公報に開示されてい
る金属薄膜では、支持基体に接する初期成長層の結晶粒
子は垂直となり、それに連続する層の結晶粒子は斜方向
となっている。

【０００５】しかしながら、この場合には、得られた記
憶媒体の周波数特性及び静磁気特性が十分ではなく、高
密度記録を達成するには問題があることが判明した。本
発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解
決すべく創案されたものであり、その目的は周波数特性
及び静磁気特性に優れた磁気記憶媒体及びその製造方法
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
は、情報記憶媒体を、支持基体上に設けられた強磁性金
属薄膜が、前記支持基体に接してこの支持基体に対して
結晶粒子が略垂直に成長した初期成長垂直層と、この初
期成長垂直層に連続して積層されて結晶粒子が斜方向に
成長した斜方向成長層と、この斜方向成長層に連続して
積層されて結晶粒子が前記支持基体に対して略垂直に成
長した表面垂直層とにより主に構成したものである。

【０００７】この磁気記憶媒体の製造方法は請求項２に
規定されており、すなわち円筒体状の回転キヤンに沿っ
て支持基体を移動させつつ強磁性金属の蒸気流を前記支
持基体に付着させて強磁性金属薄膜を形成するようにし
た情報記憶媒体の製造方法において、前記蒸気流と前記
支持基体の表面の法線とのなす角度が最大入射角θｍａ
ｘから最小入射角θｍｉｎまで連続的に変化するように
前記支持基体を相対的に移動させると同時に、前記蒸気
流を規制して前記最小入射角θｍｉｎを形成している防
着板と前記回転キヤンとの間の距離を５〜１０ｍｍの範
囲に設定して前記強磁性金属薄膜の最上層に表面垂直層
を形成するようにしている。これにより、磁気記憶媒体
の周波数特性及び抗磁力、角形比等の静磁気特性を向上
させることが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る情報記憶媒
体及びこの製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。図１は本発明の情報記憶媒体の拡大断面を示す
模式図、図２は図１に示す記憶媒体の製造方法を説明す
るための説明図である。図示するように、この情報記憶
媒体２は、非磁性材料よりなる支持基体３を有し、この
上に例えばコバルトを主成分として１５〜２５ａｔ％の
酸素を含有する強磁性金属薄膜４が形成されている。こ
の強磁性金属薄膜４は、上記支持基体３側より初期成長
垂直層５、斜方向成長層６及び表面垂直層７を順次連続
して積層して３層構造に構成されており、柱状の結晶粒
子８が上記各層５、６、７に亘って連続的に成長してい
る。具体的には、上記初期成長垂直層５では上記結晶粒
子８の成長方向が上記支持基体３に対して略垂直となっ
ており、上記斜方向成長層６では、上記結晶粒子８の成
長方向が上記支持基体３に対して斜方向となっており、
更に、上記表面垂直層７では、上記結晶粒子８の成長方
向が上記支持基体３に対して再び略垂直となっている。

【０００９】上記非磁性の支持基体３としては、一般に
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、
ポリアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の
高分子フィルム材料からなるものを用いることができ
る。また、上記強磁性金属薄膜４の厚さは好ましくは５
００Å〜２０００Åの範囲内である。また、上記初期成
長垂直層５及び表面垂直層７の厚さは、それぞれ好まし
くは１００〜３００Åの範囲内である。また、上記強磁
性金属薄膜４上に例えばダイヤモンドライクカーボン等
の保護層や、更にその上に潤滑性能を向上する潤滑層を
設けていてもよく、この場合も発明の効果は同等であ
る。このように構成した情報記憶媒体によれば、支持基
体３に対して垂直に成長した結晶粒子８の部分を有する
初期成長垂直層５により抗磁力及び角形比を大きくする
ことが可能となる。また、支持基体３に対して垂直に成
長した結晶粒子８の部分を有する表面垂直層７により良
好なＣ／Ｎが得られ、且つ高密度記録が可能な記憶媒体
となる。

【００１０】次に、上記したような情報記憶媒体２の製
造方法について図２を参照して説明する。この記憶媒体
製造装置１０は、全体が図示しない真空引き可能な容器
内に収容されている。そして、この装置１０は内部に冷
却機構を有する円筒体状の回転キヤン１２を有してお
り、この回転キヤン１２の周囲に沿ってフィルム状の支
持基体３が走行移動する。また、支持基体３の走行移動
は一対のガイドロール１４によって案内される。この回
転キヤン１２の斜め下方には、蒸発材としてＣｏ等の強
磁性金属材料１６を収容したルツボ１８を配置してお
り、電子銃２０より発射される電子ビーム２２により上
記強磁性金属材料１６を溶融して上方向へ広範囲に広が
る蒸気流２４を形成するようになっている。

【００１１】また、上記回転キヤン１２の下方には、こ
の表面に沿ってこの表面よりも僅かな間隙ａだけ離間さ
せてマスク機能を有する防着板２６が設置されて、上記
蒸気流２４を規制している。ここで、本発明の記憶媒体
を形成するには、上記間隙ａは、５〜１０ｍｍの範囲内
に設定する。また、上記蒸気流２４を規制する防着板２
６の前端において、蒸気流２４と回転キヤン１２の表面
の法線とのなす角度は、最小入射角θｍｉｎとなる。ま
た、蒸気流２４の方向が回転キヤン１２と接する部分に
おける法線と蒸気流２４とのなす角度は、最大入射角θ
ｍａｘとなる。

【００１２】また、上記防着板２６と回転キヤン１２と
の間には、防着板２６の前端より僅かに回転キヤン１２
の回転方向の下流側にガス出口２８Ａを位置させて酸化
性ガスを導入するガス導入管２８を設けている。尚、こ
こでは先の特開平５−３３４６４５号公報に開示されて
いるような蒸気流の最大入射角となる高入射側のガス導
入管は設けていない。これは、特に設けなくとも支持基
体に接する初期成長層では結晶粒子が垂直に成長するか
らである。実際に、通常設けられることの多い高入射側
の防着板を設置せず、且つ回転キヤンを−４０℃に冷却
したことで結晶粒子の垂直層が得られている。

【００１３】さて、このように構成した製造装置を用い
て記憶媒体を製造するが、ここでは、非磁性の支持基体
３としては６．４μｍ厚のＰＥＴフィルムを用いた。回
転キヤン１２の直径は１０００ｍｍであり、−４０℃に
冷却されている。ルツボ１８にはコバルトがはいってお
り、電子銃２０から発射される電子ビーム２２により加
熱され、コバルトは溶融し蒸発する。蒸発したコバルト
の蒸気流２４は図中上方へ流れて防着板２６によって規
制され、選択された入射角の蒸気流のみが支持基体３上
に達して成膜する。回転キヤン１２に沿って移動するフ
ィルム状の支持基体３の走行速度は毎分２５ｍとした。
酸化性ガスとしては酸素を用いた。ガス導入管２８より
供給する導入酸素ガス量は後述する実施例１で強磁性金
属薄膜の膜厚が２０００Åの時に抗磁力が１４００（Ｏ
ｅ）になる量とした。本実施例では毎分１１００ｃｃの
酸素ガスを導入したが、この値は蒸着装置の排気能力に
よっても異なる。

【００１４】表面垂直層７は回転キヤン１２と防着板２
６との距離ａを広く開けることで得られる。この距離ａ
は防着板２６の先端を取り替え可能な形状として種々の
距離ａについて実験に供した。ガス導入管２８は回転キ
ヤン１２と防着板２６の間に回り込んで入ってくる蒸気
流２４よりも更に内側にそのガス出口が位置するように
配置した。蒸気流の回り込みを考慮しない非磁性の支持
基体表面への法線と蒸気流とがなす蒸気流の平均入射角
は４３°とした。上記製造装置により、３層構造の強磁
性金属薄膜を得た後、カーボン保護膜を約１００Å成膜
し、その後バックコート層、潤滑層の塗布を行ない、４
分の１インチ幅にスリットした。こうして得たサンプル
の磁気特性は通常のＶＳＭ（Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｓａ
ｍｐｌｅ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）で測定した。ま
た、これらの磁気記憶媒体の断面を通常の透過型電子顕
微鏡で観察した。電気特性はドラムテスターにて測定し
た。また、測定に用いたヘッドのギャップ長は０．１９
μｍであり、記録周波数は１０．５ＭＨｚと２１ＭＨｚ
である。この２周波の比を用いて高密度特性を判断し
た。

【００１５】以下に示す実施例１〜３及び比較例１〜３
に示すように、作製した磁気記憶媒体の磁気特性と前述
した方法で測定した媒体の周波数特性及び透過型電子顕
微鏡で観察した初期垂直成長層、表面垂直層の厚さを図
３中に示す。 ＜実施例１＞強磁性材料よりなる蒸着材料をコバルト単
体とし、回転キヤンと防着板の間の距離ａを５ｍｍとし
て強磁性金属薄膜を成膜した。この金属薄膜の膜厚は全
体で２０００Åになるように調整した。また、先に述べ
たように抗磁力が１４００（Ｏｅ）になるように酸化性
ガスである酸素のガス導入量を調整した。 ＜実施例２＞回転キヤンと防着板の間の距離ａを７ｍｍ
として成膜した。他の条件は実施例１と同じである。 ＜実施例３＞回転キヤンと防着板の間の距離ａを１０ｍ
ｍとして成膜した。他の条件は実施例１と同じである。 ＜比較例１＞回転キヤンと防着板の間の距離ａを２ｍｍ
として成膜した。他の条件は実施例１と同じである。 ＜比較例２＞回転キヤンと防着板の間の距離ａを３ｍｍ
として成膜した。他の条件は実施例１と同じである。 ＜比較例３＞回転キヤンと防着板の間の距離ａを１５ｍ
ｍとして成膜した。他の条件は実施例１と同じである。

【００１６】この図３に示す結果から明らかなように、
表面垂直層が１００〜２００Åの範囲内、すなわち距離
ａを５〜１０ｍｍの範囲内に設定した時には、周波数特
性は−０．２〜−１．０ｄＢの範囲内に入っており、良
好な結果を示している。また、垂直方向抗磁力に関して
も、比較例１〜３が１５５０〜１６００（Ｏｅ）である
のに対して、本実施例１〜３では１９００〜２０００
（Ｏｅ）となって向上しており、高周波特性が大幅に改
善されていることが判明する。尚、ここでは静磁気特性
として、抗磁力、角形比は共にそれ程改善されていない
が、これは磁性面（金属薄膜）に対して平行に測定した
ためであり、垂直方向に測定した時に大幅な改善が見ら
れた。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の情報記憶
媒体及びその製造方法によれば、次のように優れた作用
効果を発揮することができる。強磁性金属薄膜を初期成
長垂直層と斜方向成長層と表面垂直層の３層構造にする
ことにより、周波数特性及び静磁気特性を改善して高密
度記録に適する磁気記憶媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記憶媒体の拡大断面を示す模式図
である。

【図２】図１に示す記憶媒体の製造方法を説明するため
の説明図である。

【図３】本発明の実施例と比較例の実験結果を示す表で
ある。

【符号の説明】

２…情報記憶媒体、３…支持基体、４…強磁性金属薄
膜、５…初期成長垂直層、６…斜方向成長層、７…表面
垂直層、１０…製造装置、１２…回転キヤン、１６…強
磁性金属材料、１８…ルツボ、２４…蒸気流、２６…防
着板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持基体上に設けられた強磁性金属薄膜
   が、前記支持基体に接してこの支持基体に対して結晶粒
   子が略垂直に成長した初期成長垂直層と、この初期成長
   垂直層に連続して積層されて結晶粒子が斜方向に成長し
   た斜方向成長層と、この斜方向成長層に連続して積層さ
   れて結晶粒子が前記支持基体に対して略垂直に成長した
   表面垂直層とよりなることを特徴とする情報記憶媒体。
2. 【請求項２】 円筒体状の回転キヤンに沿って支持基体
   を移動させつつ強磁性金属の蒸気流を前記支持基体に付
   着させて強磁性金属薄膜を形成するようにした情報記憶
   媒体の製造方法において、前記蒸気流と前記支持基体の
   表面の法線とのなす角度が最大入射角θｍａｘから最小
   入射角θｍｉｎまで連続的に変化するように前記支持基
   体を相対的に移動させると同時に、前記蒸気流を規制し
   て前記最小入射角θｍｉｎを形成している防着板と前記
   回転キヤンとの間の距離を５〜１０ｍｍの範囲に設定し
   て前記強磁性金属薄膜の最上層に表面垂直層を形成する
   ようにしたことを特徴とする情報記憶媒体の製造方法。