JP2000293847A - 磁気記録媒体の製造装置 - Google Patents

磁気記録媒体の製造装置

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JP2000293847A
JP2000293847A JP11102210A JP10221099A JP2000293847A JP 2000293847 A JP2000293847 A JP 2000293847A JP 11102210 A JP11102210 A JP 11102210A JP 10221099 A JP10221099 A JP 10221099A JP 2000293847 A JP2000293847 A JP 2000293847A
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cleaning
magnetic
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forming
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Masahiko Sugiyama
正彦 杉山
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピンホールが少なく、耐久性、耐蝕性に優れ
た磁気テープを作成するための磁気記録媒体の製造装置
を提供すること。 【解決手段】 カーボンターゲット21〜23の左右に
クリーニング用電極(またはクリーニング用イオンガ
ン)24〜27を設置し、DLC成膜時にクリーニング
用電極に通電する。DLCが成膜される過程で、磁性膜
付のフィルム6表面に付着した微粒子をプラズマエネル
ギーにより素早く除去し、DLC成膜終了時には微粒子
が少ない状態で、保護膜が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の製
造装置に関する。そして、この発明は、ピンホールが少
なく、耐久性、耐蝕性に優れた磁気記録媒体が得られる
磁気記録媒体の製造装置を提供することを目的としてい
る。
【0002】
【従来の技術】磁気テ−プの記録密度は近年急速に高密
度化が図られている。この過程で、磁気テ−プは高抗磁
力、高磁束密度を有する酸化鉄テープ、メタルテ−プ、
及び薄膜テ−プへと高性能なものに移行している。この
磁気テ−プの応用として、VTR分野では今後、デジタ
ル化、高精細化を達成するために、特に薄膜テ−プが注
目されている。
【0003】この薄膜テ−プとしては磁性膜が斜方蒸着
法により形成された、いわゆる蒸着テープが実用化され
ている。これは、具体的には真空中でピアス型電子銃を
用いて、電子ビームをルツボ中のCo,CoNiなどの
磁性材料に照射して、これらの材料を溶融、蒸発させ、
酸素を導入しながら、PET(ポリエチレンテレフタレ
ート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PI
(ポリイミド)、PA(アラミド)などのベースフィル
ム(非磁性基板)上にCoO、CoNiOよりなる薄膜
の磁性膜(強磁性金属薄膜)が形成される。
【0004】次に、磁気テープの耐久性、耐蝕性を向上
させるために磁性膜の上に保護膜が形成される。保護膜
としてはDLC(ダイヤモンドライクカーボン)が多く
利用されている。これは硬度が大きく、摩擦係数が低い
ため記録再生時のヘッドとの摺動時における耐摩耗性に
効果を発揮する。また、DLC膜は100オングストロ
ーム程度の薄い膜でも緻密で、磁性膜表面にムラなく均
一に成膜することができるため、磁気記録媒体の出力低
下の一原因となるスペーシングロスを低減できる。また
磁性膜単独では酸化しやすいため、DLC保護膜により
酸化を防止し、耐蝕性を向上させることができる。耐摩
耗性、耐蝕性は保護膜の上に形成するフッ素系潤滑剤と
の相互作用により更に向上する。
【0005】DLC膜は一般的にスパッタ法、CVD法
などにより形成される。一般的な保護膜成膜装置を図2
に示す。真空槽1内に、巻出しロール2、巻取りロール
3、ガイドロール4,5及び冷却キャンロール7が配置
されており、これらのロール間に磁性膜が形成されたフ
ィルム6が巻き回され、巻出しロール2から巻取りロー
ル3に至るまで図中矢印方向に走行する。冷却キャンロ
ール7の内部には、冷却装置が配置され、上記フィルム
6の磁性膜上への保護膜形成時の温度上昇によるフィル
ム6の熱変形等を防止している。
【0006】スパッタ法では、カーボンターゲット8は
スパッタ用電源9に接続されている。このスパッタ用電
源9はDC、AC、RFあるいはそれらの重畳である。
AC、RF電源を用いる場合は電源9とターゲット8と
の間に整合器10を設置する。11はガス導入口で、Ar
ガスを導入してプラズマを形成し、カーボンターゲット
8をスパッタすることによりDLC膜を形成する。この
際に、N2、H2などの添加ガスを導入して、膜質を改善
する方法も考案されている。
【0007】また、CVD法では、図2のカーボンター
ゲット8がプラズマ発生用電極に相当する。プラズマ発
生用電極8はプラズマ用電源9に接続されている。この
プラズマ用電源9はDC、AC、RFあるいはそれらの
重畳である。AC,RF電源を用いる場合は電源9と電
極8との間に整合器10を設置する。
【0008】ガス導入口11より、メタン、アセチレ
ン、エチレン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどのC
H系のガスを導入し、電極にDC、AC、RF電圧を印
加してプラズマを形成し、導入ガスをプラズマのエネル
ギーにより一度分解し、カーボンを基板上で再結合させ
ることによりDLC膜を形成する。この際に、N2、H2
などの添加ガスを導入して、膜質を改善する方法も考案
されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スパッ
ター法では、成膜速度を上げるに従い、DLC膜への
0.1μm〜1mm程度の微粒子の付着が目立ってく
る。これは、磁性膜上にDLC膜が形成される際に、磁
性面以外に付着したDLC膜やカーボン膜(スス)が剥
離し、細かい粒子となりプラズマ中に浮遊しており、こ
れが磁性面に付着しものや、スパッターの異常放電時に
カーボンターゲット面に局所的に大電流が流れ、ターゲ
ットを破損した際に生じたカーボン微粒子が磁性面に付
着したものなどがある。
【0010】DLC成膜後にこの微粒子が剥離すると、
媒体面に微粒子と同程度の寸法でDLC膜が成膜されて
いないピンホールが形成され、記録媒体の耐久性や耐蝕
性を低下させる。また製造過程で剥離せず媒体表面に付
着している微粒子は、付着力が弱いため、記録・再生時
の磁気ヘッドとの摺動時に剥離し、剥離部より保護膜及
び磁性膜の破損が始まる。このため、DLC膜形成時の
微粒子を除去する必要がある。
【0011】CVD法の場合もスパッター法と同様に、
成膜速度を上げるに従い、DLC膜への微粒子の付着が
目立つてくる。これはスパッタと同様に磁性面以外に付
着したDLC膜やカーボン膜(スス)やCH系高分子が
剥離し、細かい粒子となりプラズマ中に浮遊しており、
これが磁性面に付着しものや、CVDの異常放電時に局
所的に大電流が流れ、導入ガスの分解、反応が正常に進
行せず、DLC膜ではなく、グラファイなどの中間体微
粒子やCH系高分子の微粒子が生成し、これが磁性面に付
着したものなどがある。この微粒子により、スパッター
と同様に記録媒体の耐久性、耐蝕性が低下する。
【0012】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、強磁性金属薄膜が積層された非磁
性基板を一定方向に走行させつつ、スパッター法により
前記強磁性金属薄膜上に保護膜を形成する磁気記録媒体
の製造装置において、保護膜形成用の複数のスパッター
ターゲットを設置し、前記各スパッターターゲットそれ
ぞれの近傍で前記非磁性基板の走行方向に沿った位置
に、前記保護膜形成時に通電するクリーニング用プラズ
マ発生電極またはクリーニング用イオンガンを設置する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造装置、を提供する
と共に、
【0013】強磁性金属薄膜が積層された非磁性基板を
一定方向に走行させつつ、プラズマCVD法により前記
強磁性金属薄膜上に保護膜を形成する磁気記録媒体の製
造装置において、保護膜形成用の複数のプラズマ発生電
極を設置し、前記各プラズマ発生電極それぞれの近傍で
前記非磁性基板の走行方向に沿った位置に、前記保護膜
形成時に通電するクリーニング用プラズマ発生電極また
はクリーニング用イオンガンを設置することを特徴とす
る磁気記録媒体の製造装置、を提供するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】上記の問題点を解消すべく種々検
討を重ねた結果、DLC成膜過程で、プラズマやイオン
ビームにより微粒子を除去することによって良好な結果
が得られることを見い出した。
【0015】図1のように、スパッター法によりDLC
を形成する際には、複数のカーボンターゲット21,2
2,23の左右(即ちカーボンターゲット21〜23の
フィルム6の走行方向に沿った近傍)にクリーニング用
電極(またはクリーニング用イオンガン)24,25,
26,27を設置し、DLC成膜時にクリーニング用電
極に通電する。DLCが成膜される過程で、磁性膜付の
フィルム6表面に付着した微粒子をプラズマエネルギー
(またはイオンビームエネルギー)により素早く除去
し、DLC成膜終了時には微粒子が少ない状態で、保護
膜が形成される。この際に重要な点は、DLC膜形成後
ではなく成膜過程で、クリーニングを行うことである。
成膜過程でクリーニングを行うことにより、DLC成膜
後のみのクリーニングで発生する、微粒子の除去による
ピンホールがなくなる。
【0016】DLC成膜時にプラズマ生成用のアルゴン
以外に酸素、水素の少なくとも一方のガスを導入するこ
とによりクリーニング効果が向上する。また、プラズマ
CVD法によりDLC膜を形成する場合もスパッター法
と同様である。以下に示す実施例により、本発明を具体
的に説明する。
【0017】<実施例1>図1に示すスパッター法によ
る装置では、真空槽41内に、巻出しロール2、巻取り
ロール3、ガイドロール4,5及び冷却キャンロール7
が配置されており、これらのロール間に磁性膜が形成さ
れたフィルム6が巻き回され、巻出しロール2から巻取
りロール3に至るまで図中矢印方向に走行する。冷却キ
ャンロール7の内部には、冷却装置が配置され、上記フ
ィルム6の磁性膜上への保護膜形成時の温度上昇による
フィルム6の熱変形等を防止している。
【0018】カーボンターゲット21,22,23はス
パッタ用電源9に接続されている。このスパッタ用電源
9はDC、AC、RFあるいはそれらの重畳である。A
C、RF電源を用いる場合は電源9とターゲット21,
22,23との間に整合器10を設置する。11はガス
導入口で、Arガスを導入してプラズマを形成し、カーボ
ンターゲット8をスパッタすることによりDLC膜を形
成する。
【0019】図1のように、直径1000mmの冷却キャンロ
ール7を用いて、200mmX500mmの大きさのカーボ
ンターゲット21〜23を3カ所の成膜ゾーンに、その
左右にクリーニング用電極24,25,26,27を4
カ所のクリーニングゾーンに設置した。成膜ゾーンとク
リーニングゾーンは壁51により区分しお互いのガス
圧、プラズマの影響がないようにした。
【0020】クリーニング用電極24〜27はDC電源
31に接続し、各クリーニングゾーンにガス導入口12
からArガスを導入し、ガス圧5mmTorr、投入パワー1kw
で、DLC成膜時にプラズマを発生させた。
【0021】DLC膜を形成する成膜ゾーンにArガス
を導入して、ガス圧力を2mmTorrとして、6.4μmPE
Tフィルム上に、予め0.2μmCoO薄膜を形成した
フイルムを走行させてDLC膜100オングストローム
をCoO磁性膜の上に形成した。
【0022】DLC成膜の放電電圧は1000Vで、カ
ーボンターゲット21〜23に対する投入パワーを変え
た際の、全パワー、成膜後に判明したピンホール数(5
0倍顕微鏡により測定した1/4インチ幅テープ1m当
たりのDLC未成膜箇所の平均数)、スチル耐久時間
(出力が3dB低下するまでの時間)を表1示す。投入パ
ワーを変えた際のDLC膜厚の調整はフィルム走行速度
を変えて行った。
【0023】スチル耐久時間の測定の際には、保護膜の
上にフッ素系潤滑剤を20オングストローム形成し、スリ
ッターによって1/4インチ幅にスリットしたテープに
より、市販DVCビデオカメラ(日本ビクター(株)製GRD
V1)を用いて行った。
【0024】<実施例2>実施例1で、クリーニングゾ
ーンにArと共に酸素を10%添加し、ガス圧を1mmTorr
で、プラズマを発生させた以外は同様に行った。
【0025】<実施例3>実施例1で、クリーニングゾ
ーンにArと共に水素を10%添加し、ガス圧を1mmTorr
で、プラズマを発生させた以外は同様に行った。
【0026】<比較例1>図1の装置で、クリーニング
用電極は設置せず、ターゲットのみを3カ所に設置し
た。これ以外の装置構成は実施例1と同様である。放電
電圧1000Vで、投入パワーを変えた際の、全パワ
ー、成膜後のピンホール数、スチル耐久時間を表1示
す。
【0027】 [表1] 全パワー ピンホール数 スチル耐久時間 <実施例1> 10kw 1個/m >60分 15 2 >60 20 6 60 <実施例2> 10kw 0個/m >60分 15 1 >60 20 3 >60 <実施例3> 10kw 0個/m >60分 15 0 >60 20 1 >60 <比較例1> 10kw 5個/m 60分 15 9 30 20 20 15
【0028】<実施例4> プラズマCVD法の実施例 図1のように、直径1000mmの冷却キャンロール7を用い
て、200mmX500mmの大きさのプラズマ発生電極2
1〜23を3カ所の成膜ゾーンに設置し、整合器10、
AC電源9に接続した。上記プラズマ発生電極の間にク
リーニング用電極24〜27を4カ所のクリーニングゾ
ーンに設置し、DC電源31に接続した。成膜ゾーンと
クリーニングゾーンは壁51により区分しお互いのガス
圧、プラズマの影響がないようにした。
【0029】クリーニング用電極24〜27は、Arガス
を導入し、ガス圧5mmTorr、投入パワー1kwで、DLC
成膜時にプラズマを発生させた。DLC膜を形成するプ
ラズマ発生電極21〜23にエチレンガスを導入し、ガ
ス圧力を50mmTorrとして、6.4μmPETフィルム上
に、予め0.2μmCoO薄膜を形成したフイルムを走
行させてCVD法によりDLC膜を100オングストロ
ーム形成した。
【0030】DLC成膜の放電電圧は250Vで、投入
パワーを変えた際の、全パワー、成膜後に判明したピン
ホール数、スチル耐久時間を表2示す。投入パワーを変
えた際のDLC膜厚の調整はフィルム走行速度を変えて
行った。
【0031】<実施例5>実施例4で、クリーニングゾ
ーンにArと共に酸素を10%添加し、ガス圧を1mmTorr
で、プラズマを発生させた以外は同様に行った。
【0032】<実施例6>実施例4で、クリーニングゾ
ーンにArと共に水素を10%添加し、ガス圧を1mmTorr
で、プラズマを発生させた以外は同様に行った。
【0033】<実施例7>実施例4で、クリーニング用
電極24〜27の代わりにクリーニング用イオンガンを
クリーニングゾーン4カ所に設置し、Arによりイオンビ
ームを発生させた以外は同様に行った。
【0034】<比較例2>図1の装置で、クリーニング
用電極は設置せず、プラズマ発生電極のみを3カ所に設
置した。これ以外は実施例4と同様である。放電電圧2
50Vで、投入パワーを変えた際の、全パワー、成膜後
に判明したピンホール数、スチル耐久時間を表2に示
す。
【0035】 [表2] 全パワー ピンホール数 スチル耐久時間 <実施例4> 5kw 1個/m >60分 7.5 2 60 10 4 50 <実施例5> 5kw 0個/m >60分 7.5 1 >60 10 2 60 <実施例6> 5kw 0個/m >60分 7.5 0 >60 10 1 >60 <実施例7> 5kw 0個/m >60分 7.5 0 >60 10 1 >60 <比較例2> 5kw 3個/m 60分 7.5 7 40 10 13 20
【0036】表1、2の結果からスパッタ法、CVD法
によりDLCを形成する際に、DLC成膜用の複数のカ
ーボンターゲットの左右、またはCVDプラズマ電極の
左右に設置した、クリーニング用電極から生じるプラズ
マエネルギー(またはクリーニング用イオンガンから生
じるイオンビームエネルギー)により、DLCが成膜さ
れる過程で磁性膜付のフィルム6表面に付着した微粒子
を素早く除去するため、DLC成膜終了時には媒体表面
に微粒子が少ない保護膜を形成できることが分かる。こ
のため、ピンホールが少なく、耐久性、耐蝕性に優れた
磁気テープを作成することができる。また、クリーニン
グゾーンにプラズマ生成用のアルゴン以外に酸素、水素
を導入して、カーボン微粒子を酸化または還元すること
により、カーボン微粒子のDLC面との付着強度を低減
でき、クリーニング効果をより一層向上させることがで
きる。
【0037】
【発明の効果】以上の通り、本発明の磁気記録媒体の製
造装置によれば、DLC成膜終了時には媒体表面に微粒
子がない保護膜が形成されるため、ピンホールが少な
く、耐久性、耐蝕性に優れた磁気記録媒体を作成するこ
とができ、歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例を示す図である。
【図2】従来例を示す図である。
【符号の説明】
2 巻出しロール 3 巻取りロール 4,5 ガイドロール 6 磁性膜が形成されたフィルム 7 冷却キャンロール 21〜23 カーボンターゲット(プラズマ発生電極) 24〜27 クリーニング用電極(クリーニング用イオ
ンガン)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】強磁性金属薄膜が積層された非磁性基板を
    一定方向に走行させつつ、スパッター法により前記強磁
    性金属薄膜上に保護膜を形成する磁気記録媒体の製造装
    置において、 保護膜形成用の複数のスパッターターゲットを設置し、 前記各スパッターターゲットそれぞれの近傍で前記非磁
    性基板の走行方向に沿った位置に、前記保護膜形成時に
    通電するクリーニング用プラズマ発生電極またはクリー
    ニング用イオンガンを設置することを特徴とする磁気記
    録媒体の製造装置。
  2. 【請求項2】強磁性金属薄膜が積層された非磁性基板を
    一定方向に走行させつつ、プラズマCVD法により前記
    強磁性金属薄膜上に保護膜を形成する磁気記録媒体の製
    造装置において、 保護膜形成用の複数のプラズマ発生電極を設置し、 前記各プラズマ発生電極それぞれの近傍で前記非磁性基
    板の走行方向に沿った位置に、前記保護膜形成時に通電
    するクリーニング用プラズマ発生電極またはクリーニン
    グ用イオンガンを設置することを特徴とする磁気記録媒
    体の製造装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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