JP3173541B2

JP3173541B2 - 磁気記録媒体の製造装置および製造方法

Info

Publication number: JP3173541B2
Application number: JP26217693A
Authority: JP
Inventors: 清和東間; 和也吉本; 龍二杉田; 達朗石田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 2001-06-04
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: JPH07121871A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度記録再生特性に
優れた磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造装置
および製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、磁気記録再生装置は小型化、高密
度化の傾向にあり、従来の塗布型媒体の高密度化の限界
を越えるものとして金属薄膜型媒体が注目されている。
これに関しては、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏから成る金属薄膜型媒
体がＶＴＲ用の磁気テープとして実用化されている。

【０００３】以下、図面を参照しながら従来の蒸着法の
一例について説明する。図８および図９は従来の連続真
空蒸着装置の断面の概略を示す。図８および図９はそれ
ぞれ垂直磁気異方性を有する磁性層および斜方磁気異方
性を有する磁性層を作製する連続真空蒸着装置を示して
いる。図８、９において、１は高分子フィルム基板、２
は円筒状キャン、３および４は高分子フィルム基板の供
給ロールあるいは巻き取りロールである。７は蒸発源で
あり、蒸発源の加熱手段は高い蒸発速度を得るために、
通常、電子ビーム加熱である。また、幅の広い高分子フ
ィルム基板を用いる場合には、電子ビームを高分子フィ
ルム基板の幅方向に掃引して、幅方向での膜特性の均一
化する工夫がなされている。６１および６２は蒸発原子
の入射を制限し蒸気の高分子フィルム基板への入射角を
規定する遮蔽板である。入射角は、通常、蒸発原子の入
射方向と高分子フィルム基板の法線とのなす角で定義さ
れる。高分子フィルム基板が矢印Ａの方向である場合、
遮蔽板６１が初期入射角を規定する遮蔽板となり、遮蔽
板６２が終期入射角を規定する遮蔽板となる。遮蔽板の
位置によって入射角を制御し膜の磁気特性を制御し磁気
記録に適した磁性層を形成する。矢印ＡおよびＢのいず
れの走行方向においても、入射角は入射初期の入射角か
ら終期の入射角へと連続的に変化する。そのために、膜
を構成する柱状粒子は湾曲する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】円筒状キャンを用いる
連続真空蒸着法においては、初期入射側と終期入射側と
で入射角が連続的に変化するために、薄膜を構成する柱
状粒子が湾曲して成長することが避けられない。柱状粒
子が湾曲していると、例えば膜の充填率が膜厚方向で変
化すること、磁気特性が膜厚方向で変化することなどの
原因となる。また、膜の磁気異方性に対して膜を構成す
る粒子の形状磁気異方性の寄与が大なる場合には、柱状
粒子の湾曲は磁気異方性の分散を大きくしてしまう。膜
の信頼性や記録再生特性を改善するためには、膜厚方向
における特性の均一化や磁気異方性の分散を小さくする
ことが望まれる。これらを実現するためにの一つの方法
として、基板への蒸発原子の入射の範囲を狭くすること
が考えられる。しかし、この方法では、膜の生産性が悪
く、実際に大量生産することを考えると実用的でない。
円筒状キャンを用いた連続真空蒸着法における、膜特性
の均一性と生産性の確保とをともに満足する磁気記録媒
体の製造装置及び製造方法の実現が強く望まれている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記観点から
高密度記録再生特性に優れた磁気記録媒体を製造する装
置および方法を提供するものであり、第１の発明は、回
転する円筒状キャンの周面に沿って走行しつつある高分
子フィルム基板上に、薄膜型磁気記録媒体を製造する連
続真空蒸着装置において、蒸発原子の前記高分子フィル
ム基板への入射の範囲を規制する入射初期および入射終
期の遮蔽板で構成される、前記蒸発原子が通過する開口
部を有し、蒸発源が前記開口部の鉛直下にあり、前記高
分子フィルム基板の走行方向における前記蒸発源の幅
が、前記高分子フィルム基板の走行方向で鉛直方向から
みた前記開口部の開口幅より大なること、および前記蒸
発源の加熱の手段が電子ビーム照射であり、前記蒸発源
における前記電子ビーム照射の範囲が、前記高分子フィ
ルム基板の走行方向で鉛直方向からみた前記開口部の開
口幅より大なる範囲に及ぶことを特徴としており、第２
の発明は、上記第１の発明の磁気記録媒体の製造装置を
用いた製造方法で、高分子フィルム基板上に直接あるい
は下地膜を介して、開口部を円筒状キャンの回転中心軸
の略鉛直下とし、略垂直入射蒸着によってＣｏ基磁性材
料からなる薄膜型磁気記録媒体を製造する方法におい
て、蒸発源を加熱するための電子ビームの掃引を制御し
て、前記高分子フィルム基板の走行方向で鉛直方向から
みた前記開口部の開口範囲内よりも前記開口範囲外にお
ける蒸発速度を高くすることを特徴としており、第３の
発明は、上記第１の発明の磁気記録媒体の製造装置を用
いた製造方法で、高分子フィルム基板上に直接あるいは
下地膜を介して、斜方入射蒸着によってＣｏ基磁性材料
からなる薄膜型磁気記録媒体を製造する方法において、
蒸気の入射方向と前記高分子フィルム基板の法線とのな
す角を入射角と定義するとき、膜形成初期が高入射角で
膜形成終期が低入射角となるように、前記高分子フィル
ム基板走行方向に対して開口部を配置し、蒸発源を加熱
するための電子ビームの掃引を制御して、前記高分子フ
ィルム基板の走行方向で鉛直方向からみた前記開口部の
初期入射部および終期入射側の開口範囲外における蒸発
速度を、前記開口部の開口範囲内における終期入射側の
蒸発速度よりも、高くすることを特徴としており、第４
の発明は、上記第１の発明の磁気記録媒体の製造装置を
用いた製造方法で、高分子フィルム基板上に直接あるい
は下地膜を介して、斜方入射蒸着によってＣｏ基磁性材
料からなる薄膜型垂直磁気記録媒体を製造する方法にお
いて、蒸気の入射方向と前記高分子フィルム基板の法線
とのなす角を入射角と定義するとき、膜形成初期が低入
射角で膜形成終期が高入射角となるように、前記高分子
フィルム基板走行方向に対して開口部を配置し、蒸発源
を加熱するための電子ビームの掃引を制御して、前記高
分子フィルム基板の走行方向で鉛直方向からみた前記開
口部の終期入射部および初期入射側の開口範囲外におけ
る蒸発速度を、前記開口部の開口範囲内における初期入
射側の蒸発速度よりも、高くすることを特徴とするもの
である。

【０００６】

【作用】本発明の磁気記録媒体の製造装置の概略を図１
および図２に示す。図１および図２はそれぞれ垂直磁気
異方性を有する磁性層および斜方磁気異方性を有する磁
性層を作製する連続真空蒸着装置を示している。図１、
２において、１は高分子フィルム基板、２は円筒状キャ
ン、３および４は高分子フィルム基板を供給ロールある
いは巻き取りロールである。６１および６２は蒸発原子
の入射を制限し蒸気の高分子フィルム基板への入射角を
規定する遮蔽板である。図８、９の従来例と異なるの
は、蒸発源５である。

【０００７】本発明に用いられる蒸発源について説明す
る。図１、２において破線で示しているのは、遮蔽板６
１および６２によって構成される開口部分の鉛直方向か
らみたときの幅である。この幅をＷ_oとする。蒸発源５
の高分子フィルム基板走行方向における幅をＷ_sとす
る。本発明の一つの特徴はＷ_oよりもＷ_sが大きいことで
ある。８は蒸発源を加熱するための電子ビームを示して
いる。電子ビーム８の掃引範囲をＷ_eとする。本発明の
もう一つの特徴はＷ_oよりもＷ_eが大きいことである。す
なわち、開口部より広い蒸発源を有し、かつ、電子ビー
ムの掃引により開口部よりも広い範囲で蒸発速度を全体
的にも局所的にも制御できることが特徴である。

【０００８】次に、上記装置を用いての本発明の磁気記
録媒体の製造方法について説明する。

【０００９】図１を用いる場合について説明する。略垂
直入射蒸着でＣｏとＣｒあるいはＣｏとＮｉとＣｒを主
成分とするＣｏ基磁性材料からなる垂直磁気記録用の薄
膜型磁気記録媒体を製造する場合、記録再生特性から見
て重要であるのは初期入射角であり、信頼性の点で重要
であるのは終期入射角である。

【００１０】上記材料の特徴は基板に垂直な強い一軸異
方性である。この一軸異方性は主に結晶磁気異方性に起
因している。膜の結晶性および磁気特性は初期入射角に
強く依存する。したがって、蒸発原子の基板への初期入
射角をできるだけ０゜（垂直入射）にし、ｃ軸を膜面垂
直に高配向させることが必要である。

【００１１】一方、終期入射角は結晶性に大きな影響を
与えることはなく、むしろ、信頼性に影響を与える。終
期入射角を大きくすると、膜表面近傍で膜の充填率が低
下し、機械的強度が低下する。機械的強度を確保するた
めには、終期入射角を小さくする必要がある。

【００１２】実際に膜を形成する際には、結晶性と膜の
機械的強度とをともに満足させるために開口部を狭くし
なくてはならいので、生産性が犠牲となっている。開口
部を広く設定した状態でかつ上記２点の課題をともに満
足するのが本発明である。

【００１３】本発明では、図３（ａ）において、Ｗ_oで
示される範囲内よりも外側の部分での蒸発速度を高くす
るわけである。開口部を広くしても、蒸発速度の高い両
側からの斜め入射蒸気が、円筒状キャンの周面に沿って
走行している高分子フィルム基板の法線に平行に入射す
ることになる。この結果、本方法では、実質的な入射角
が、初期入射から終期入射に至るまで、ほぼ０゜とする
ことが可能となる。すなわち、広い開口部でありなが
ら、柱状粒子が湾曲がほとんど無い状態で形成され、結
晶性が高く機械的強度に優れた膜を生産性よく形成でき
る。なお、蒸発速度を制御する方法としては、電子ビー
ムの掃引において、蒸発速度を高くしたい部分での電子
ビームの滞在時間が長くなるように制御することで可能
である。

【００１４】磁性層を構成するＣｏ基磁性材料がＣｏと
ＯあるいはＣｏとＮｉとＯであるような、主成分として
Ｏを含有する磁性層の場合には、結晶磁気異方性よりも
形状磁気異方性の寄与が大きいとされている。このよう
な場合においては、柱状粒子が湾曲しない本発明の方法
では、磁気異方性の分散の小さい優れた膜が形成でき
る。なお、ＣｏとＯあるいはＣｏとＮｉとＯを主成分と
する磁性層を形成する場合には、蒸発源に仕込む材料は
ＣｏあるいはＣｏとＮｉであり、酸素は別に真空層内に
導入して、反応蒸着法により磁性層を形成する。

【００１５】図１を用いる場合、矢印ＡとＢで示される
高分子フィルム基板の走行方向は、どちらの方向でも基
本的に同等性能の膜を得ることができる。

【００１６】図２を用いる場合について説明する。斜方
蒸着法で、ＣｏとＯあるいはＣｏとＮｉとＯを主成分と
するＣｏ基磁性材料からなる薄膜型磁気記録媒体を製造
する場合、上述したように形状磁気異方性を主に制御す
る必要がある。斜方蒸着法で形成される磁性層の異方性
は斜方異方性であり、容易軸方向を所望の角度とし、か
つ、異方性分散を小さく抑えることが要求される。この
要求に対して、入射の範囲を狭くすることが対策の一つ
として考えられる。しかし、この方法は生産性を犠牲に
することになる。本発明は、上記要求と生産性とをとも
に満足させる方法を提供するものである。

【００１７】図３（ｂ）において、高分子フィルム基板
走行方向で開口部を鉛直方向からみたときの蒸発源での
位置をＷ_o1およびＷ_o2とする。そして、Ｗ_o1を開口部の
高入射側とし、Ｗ_o2を低入射側とする。すなわち、図２
で矢印Ａで示される高分子フィルム基板の走行方向の場
合である。鉛直方向におけるＷ_o1と高分子フィルム基板
との距離は、Ｗ_o2と高分子フィルム基板との距離より大
きくなる。さらに、高入射側は低入射角側よりも付着効
率が低い。したがって、本発明では、Ｗ_o1における蒸発
速度を高くし、Ｗ_o2における蒸発速度を低くするととも
に、開口部の範囲Ｗ_o外のＷ_o2の外側部分における蒸発
速度を高くする。このようにして蒸発源の各部の蒸発速
度を最適に設定することで、湾曲が抑制された柱状粒子
からなる膜を形成することが可能となる。すなわち、膜
形成初期から膜形成終期にいたる間の入射角の変化が抑
制されているわけである。また、蒸発速度の高い部分が
複数有ることから、あたかも複数の蒸発源が設置されて
いるような状態になるため、従来法よりも開口部を広く
設定することが可能となり、生産性の点で有利となる。

【００１８】上記のような蒸発速度の設定で、図２にお
ける基板走行方向Ａで形成される膜の磁気異方性の分散
は小さい。これは記録再生特性を向上させる上で大変有
利である。そして、図９に示した従来法に比べて酸素の
導入量が少量でよいという特徴がある。従来法では、低
入射角である膜形成終期側において膜の堆積速度が高
い。このような膜の保磁力を高めるためには、膜形成終
期部分に多量の酸素を供給する必要がある。多量の酸素
は、蒸発原子を散乱させる効果が大きいので、膜全体の
充填率が低下させるとともに膜の表面性を低下させる。
一方、本発明においては、いわば、所望の入射角のみで
膜が形成されるため少量の酸素で所望の磁気特性が得ら
れる。導入する酸素量が少ないと膜の充填率が、たとえ
高入射角でも、顕著に低下することはない。このことは
耐食性を含めた信頼性の点で有利である。そして、記録
再生特性の点からも、表面が平滑であるために、スペー
シングロスが小さく有利である。

【００１９】上記のような蒸発速度の設定で、図２にお
ける基板走行方向Ｂで形成される膜について説明する。
従来法により図９における基板走行方向Ｂで形成した膜
は機械的特性および耐食性に大きな問題があり、磁気記
録媒体として完成することは困難であった。一方、本発
明の方法で作製した膜は、図２における基板走行方向Ａ
で形成された膜と大差がない。これは、上述したよう
に、膜形成初期から膜形成終期に至るまでに実質的な入
射角の変化が小さいからである。本方法で形成した膜の
特徴は、膜を構成する柱状粒子の粒子径が基板側から膜
表面に至るまで比較的均一であり、かつ小径なことであ
る。これは、堆積速度の高い低入射角側が膜形成初期と
なっているためと考えられる。膜形成初期においては大
きな粒径となりにくい。そして、徐々に膜堆積速度の低
くなる高入射角側で堆積していくので粒径の増大が抑制
される。基板走行方向がＡの場合には、膜堆積速度の低
い高入射角側が膜形成初期であり、膜形成初期では小粒
径となるが、徐々に膜堆積速度の高くなる低入射角側で
堆積していくにつれ粒径が増大していく。従来法で基板
走行方向がＡの場合にはさらにその傾向が強い。粒径が
小さいことは媒体ノイズの低減につながるものである。

【００２０】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。

【００２１】図１に示した本発明の一実施例の磁気記録
媒体の製造装置を用いて、Ｃｏ−Ｃｒ膜を形成した。Ｃ
ｏ−Ｃｒ膜は垂直磁気記録媒体の磁性層として注目され
ているものである。円筒状キャン２の直径は１ｍであ
る。円筒状キャン２の温度は２５０゜とした。蒸発源５
の幅Ｗ_sは４０ｃｍとし円筒状キャン２の中心から鉛直
下の８０ｃｍに配置した。高分子フィルム基板１の走行
方向は矢印Ａの方向とした。遮蔽板６１および６２の開
口は、図４に示すようにした。ここで、φ_iおよびφ_fは
円筒状キャン２の中心からおろした鉛直線からの角度で
ある。本実施例においては、φ_iおよびφ_fをそれぞれ１
０゜とした。蒸発源５にはＣｏ−Ｃｒ合金を仕込み、７
０ｋＷの電子ビームによって熔解した。電子ビームの掃
引を調節して、図３（ａ）で示されるような蒸発速度分
布とした。蒸発速度のピークの間隔は約３０ｃｍとし
た。Ｃｏ−Ｃｒ膜の膜厚が約０．２μｍとなるように高
分子フィルム基板１の走行速度を調整し、Ｃｏ−Ｃｒ膜
を形成した。比較例として、電子ビームの掃引を調節し
て、図３（ｃ）の（１）で示されるような蒸発速度分布
とした場合についても、Ｃｏ−Ｃｒ膜を形成した。本実
施例および比較例で形成したＣｏ−Ｃｒ膜について、Ｘ
線回折法を用いて、ｃ軸の配向性を評価した。評価は
（００２）面に関するロッキング曲線の半値幅を測定す
ることによった。この評価方法では、半値幅が小さいほ
ど配向性が高いと判断される。本実施例によって形成し
たＣｏ−Ｃｒ膜の半値幅は約５゜であり、比較例で形成
したＣｏ−Ｃｒ膜の半値幅は約１２゜であった。この評
価から、本実施例で形成したＣｏ−Ｃｒ膜は結晶は移行
性に優れていることがわかる。なお、比較例で用いた蒸
発速度分布で本実施例と同程度の半値幅を得るために
は、図４で示したφｉおよびφｆをそれぞれ４゜以下に
する必要があった。このことは、本実施例においては、
開口幅が広くても実質的に垂直入射に近い状態が実現さ
れていることを示すものである。また、図６（ａ）およ
び（ｂ）を見てもこのことがさらに明確となる。図６
（ａ）および（ｂ）は、Ｃｏ−Ｃｒ膜を構成する柱状粒
子の概略を示したものであり、（ａ）が本実施例、
（ｂ）が比較例の場合である。本実施例の場合、膜形成
初期から膜形成終期に至るまで実質的に入射角がほとん
ど変化していないために、柱状粒子が図６（ａ）に示さ
れるようにほぼ直線的に成長する。生産性について、高
分子フィルム基板１の走行速度で評価すると、比較例の
方が本実施例よりも約２０％程度高かった。しかし、本
実施例と同程度の配向性の膜が得られる狭い開口幅で
は、１／３程度に速度を低下させる必要があった。

【００２２】つぎに、図１に示した本発明の一実施例の
磁気記録媒体の製造装置を用いて、上記実施例および比
較例と同様の構成でＣｏ部分酸化膜を形成した。Ｃｏ部
分酸化膜もＣｏ−Ｃｒ膜と同様に垂直磁気記録媒体の磁
性層として注目されているものである。ただし、円筒状
キャン２の温度は室温とした。蒸発源５にはＣｏのみを
仕込んだ。部分酸化膜とするために、真空槽内に酸素を
導入した。本実施例および比較例で形成したＣｏ部分酸
化膜を磁気異方性エネルギーＫ_uで評価した。Ｋ_uは磁気
トルク計を用いて得られるトルク曲線から評価できる。
Ｋ_uが大きいほど磁気異方性の分散が小さいと言える。
本実施例で形成したＣｏ部分酸化膜のＫ _uは２．３×１
０⁶ｅｒｇ／ｃｃであり、比較例の場合が１．９×１０⁶
ｅｒｇ／ｃｃであった。なお、比較例で用いた蒸発速度
分布で本実施例と同程度のＫ_uを得るためには、図４で
示したφ_iおよびφ_fをそれぞれ５゜以下にする必要があ
った。このことは、本実施例においては、開口幅が広く
ても実質的に垂直入射に近い状態が実現されていること
を示すものである。機械的強度について、スチル耐久時
間で評価すると、本実施例で形成したＣｏ部分酸化膜の
方が比較例の膜よりほぼ２倍以上であった。スチル耐久
時間は、テープ状に加工した媒体を市販のＶＴＲデッキ
にかけ、スチル状態で再生したときの出力が初期出力よ
り３ｄＢ低下した時間で評価した。本実施例で形成した
膜が６０分以上であり、比較例の膜が３５分であった。
以上のように磁気異方性エネルギーおよび機械的強度の
点で本実施例で形成した膜が優れているのは、Ｃｏ−Ｃ
ｒ膜の場合に図４で示したような柱状粒子の形態の差が
原因であると考えられる。

【００２３】つぎに、斜方蒸着の場合について説明す
る。図２に示した本発明の一実施例の磁気記録媒体の製
造装置を用いて、Ｃｏ部分酸化膜を形成した。円筒状キ
ャン２の直径は１ｍである。円筒状キャン２の温度は室
温とした。蒸発源５の幅Ｗ_sは３５ｃｍとし円筒状キャ
ン２の中心から鉛直下の６０ｃｍに配置した。また、蒸
発源５の水平方向の位置は、図３において、Ｗ_o1が近接
の蒸発源の端から約５ｃｍとなるように配置した。高分
子フィルム基板１の走行方向は矢印Ａの方向とした。遮
蔽板６１および６２の開口は、図５に示すようにした。
ここで、φ_iおよびφ_fは円筒状キャン２の中心からおろ
した鉛直線からの角度である。本実施例においては、φ
_iおよびφ_fをそれぞれ７０゜および４０゜とした。遮蔽
板６１は内側が円筒状キャン１の表面から１ｃｍ、遮蔽
板６２は外側が円筒状キャン１の表面から２ｃｍとなる
ように設置した。蒸発源５にはＣｏを仕込み、７０ｋＷ
の電子ビームによって熔解した。部分酸化膜とするため
に、真空槽内に酸素を導入した。電子ビームの掃引を調
節して、図３（ｂ）で示されるような蒸発速度分布とし
た。蒸発速度のピークの位置はＷ_o1とＷ_o2から近接の蒸
発源の端にむかって約７ｃｍの位置とした。Ｃｏ部分酸
化膜の膜厚が約０．１５μｍとなるように高分子フィル
ム基板１の走行速度を調整し、Ｃｏ部分酸化膜を形成し
た。比較例として、電子ビームの掃引を調節して、図３
（ｃ）の（２）で示されるような蒸発速度分布とした場
合についても、Ｃｏ部分酸化膜を形成した。この際、本
実施例で得られた膜と同程度の飽和磁化とするために
は、導入酸素量を約４倍程度増加させる必要があった。
本実施例および比較例で形成したＣｏ部分酸化膜を磁気
異方性エネルギーＫ_uで評価した。Ｋ_uは磁気トルク計を
用いて得られるトルク曲線から評価できる。Ｋ_uが大き
いほど磁気異方性の分散が小さいと言える。本実施例で
形成したＣｏ部分酸化膜のＫ_uは２．８×１０⁶ｅｒｇ／
ｃｃであり、比較例の場合が１．４×１０⁶ｅｒｇ／ｃ
ｃであった。なお、トルク曲線から磁化容易軸方向も評
価できる。本実施例の膜の場合、磁化容易軸方向は膜法
線から約６５゜であり、比較例の膜の場合が膜法線から
約５０゜であった。比較例で用いた蒸発速度分布で本実
施例と同程度のＫ_uを得るために、図５で示したφ_fを大
きくしたが、本実施例と同程度のＫ_uは得られなかっ
た。φ_fが４０゜から５５゜までは徐々にＫ_uは大きくな
ったがそれ以上では低下する傾向であった。これは、入
射角を規制する遮蔽板が円筒状キャンの表面から離れて
いるために、開口幅が狭くなってくると、散乱された蒸
発原子の基板への堆積が無視できない状況になるためと
考えられる。本実施例で形成した膜および比較例で形成
した膜の柱状粒子の概略を図７（ａ）および（ｃ）に示
す。図７（ａ）に示した本実施例の膜の柱状粒子がより
直線的に成長していることがわかる。本実施例において
は、開口幅が広くても実質的に入射角がほぼ一定に近い
状態が実現されていることを示すものである。Ｋ_uの差
は柱状粒子の形状が原因と考えられる。両者についてス
チル耐久時間を比較すると、本実施例の膜の場合が６０
分以上であり、比較例の膜の場合が１０分以下であっ
た。これは、本実施例の場合、導入酸素量が極めて小量
であるために、膜の表面性および充填率の点で比較例の
膜よりも顕著に優れているためと考えられる。

【００２４】つぎに上記実施例および比較例と同様の構
成で、図２に示した本発明の一実施例の磁気記録媒体の
製造装置を用い、高分子フィルム基板１の走行方向を矢
印Ｂの方向とし、Ｃｏ部分酸化膜を形成した。電子ビー
ムの掃引を調節して、図３（ｂ）で示されるような蒸発
速度分布とした。蒸発速度のピークの位置は膜形成終期
に当たるＷ_o1と、膜形成初期に当たるＷ_o2から近接の蒸
発源の端にむかって約７ｃｍの位置とした。Ｃｏ部分酸
化膜の膜厚が約０．１５μｍとなるように高分子フィル
ム基板１の走行速度を調整し、Ｃｏ部分酸化膜を形成し
た。比較例として、電子ビームの掃引を調節して、図３
（ｃ）の（２）で示されるような蒸発速度分布とした場
合についても、Ｃｏ部分酸化膜を形成した。この際、本
実施例で得られた膜と同程度の飽和磁化とするために
は、導入酸素量を上記比較例と同様に約４倍程度増加さ
せる必要があった。本実施例および比較例で形成したＣ
ｏ部分酸化膜を磁気異方性エネルギーＫ_uで評価した。
本実施例で形成したＣｏ部分酸化膜のＫ_uは２．７×１
０⁶ｅｒｇ／ｃｃであり、比較例の場合が０．８×１０ ⁶
ｅｒｇ／ｃｃであった。本実施例の膜のＫ_uは、高分子
フィルム基板の走行方向が矢印Ａ方向である上記実施例
の膜とほぼ同様な値が得られている。一方、比較例の膜
のＫ_uは、上記比較例の膜より著しく低い値となってい
る。これは上記比較例の場合に、膜形成初期における自
己陰影効果が膜形成終期まで及んでいたのに対し、本比
較例の場合には、膜形成初期における自己陰影効果が小
さく、膜全体として粒子の磁気的分離が不十分になった
ためと考えられる。なお、磁化容易軸方向は、本実施例
の膜の場合、膜法線から約６０゜であり、比較例の膜の
場合が膜法線から約４５゜であった。磁化容易軸方向が
上記実施例および比較例の膜と異なるのは、自己陰影効
果の大きさが異なるためと考えられる。比較例で用いた
蒸発速度分布で本実施例と同程度のＫ_uを得るために、
図５で示したφ_fを大きくしたが、上記比較例と同様
に、本実施例と同程度のＫ_uは得られなかった。本実施
例で形成した膜および比較例で形成した膜の柱状粒子の
概略を図７（ｂ）および（ｄ）に示す。図７（ｂ）に示
した本実施例の膜の柱状粒子がより直線的に成長してい
ることがわかる。本実施例においては、開口幅が広くて
も実質的に入射角がほぼ一定に近い状態が実現されてい
ることを示すものである。両者についてスチル耐久時間
を比較すると、本実施例の膜の場合が６０分以上であ
り、比較例の膜の場合が１分以下であった。これは、上
述したように、本実施例の場合、導入酸素量が極めて小
量であることが、膜の表面性および充填率の点で極めて
好影響をあてえており、比較例の膜よりも顕著に優れた
機械的強度を発現する原因と考えられる。

【００２５】以上の斜方蒸着の２実施例および２比較例
で形成したＣｏ部分酸化膜磁性層の記録再生特性を評価
した。評価には市販の８ミリＶＴＲを用い、記録周波数
７ＭＨｚでのＣ／Ｎを評価し比較した。その結果、本発
明の２実施例の磁性層のＣ／Ｎは同程度であった。ただ
し、高分子フィルム基板走行方向が矢印Ａの磁性層は矢
印Ｂの磁性層より再生出力は＋１ｄＢであったがノイズ
も＋１ｄＢであった。２比較例の磁性層のＣ／Ｎは、本
発明の実施例のＣ／Ｎを基準としてみると、高分子フィ
ルム基板走行方向矢印Ａの場合の磁性層が約−５ｄＢで
あり、矢印Ｂの場合の磁性層が約−７ｄＢであった。こ
のように、本発明の製造装置と製造方法を用いれば、記
録再生特性に優れた磁気記録媒体が作製できる。

【００２６】上記においてはＣｏ−Ｃｒ膜およびＣｏ部
分酸化膜について述べたが、他のＣｏ基合金薄膜あるい
は酸化部系の薄膜についても本発明が有効である。ま
た、上記においては、単層磁性層についてのみ説明した
が、同じ方法を繰り返して多層の磁性層とすることは高
Ｃ／Ｎにつながることはよく知られており、本発明の場
合にも同様である。同一の装置で、高分子フィルム基板
走行方向を矢印ＡからＢ、あるいはＢからＡと言うよう
に交互に膜を形成して多層にすることは、媒体の製造効
率を高めるものであり、本発明の効果がより一層活かさ
れる方法である。使用する高分子フィルム基板に予め下
地層が形成されている場合も本発明は有効である。な
お、本発明を効率よく実施するためには、予め蒸発源の
位置あるいは大きさ、さらに、電子ビームの掃引方法な
どと膜特性との関連を装置毎に把握して置くことが必要
である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、優れた記録再生特性を
有する磁気記録媒体が生産できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の垂直磁気異方性を有する磁性層の製造
装置の一例を示す図

【図２】本発明の斜方磁気異方性を有する磁性層の製造
装置の一例を示す図

【図３】（ａ）は蒸発速度の分布を示す図（ｂ）は蒸発速度の分布を示す図（ｃ）は蒸発速度の分布を示す図（ｄ）は蒸発源の位置を示す図

【図４】遮蔽版の開口状態を示す図

【図５】遮蔽版の開口状態を示す図

【図６】（ａ）は本実施例によるＣｏ−Ｃｒ膜を構成す
る柱状粒子の概略図（ｂ）は比較例によるＣｏ−Ｃｒ膜を構成する柱状粒子
の概略図

【図７】（ａ）は本実施例によるＣｏ部分酸化膜の柱状
粒子の概略図（ｂ）は本実施例によるＣｏ部分酸化膜の柱状粒子の概
略図（ｃ）は比較例によるＣｏ部分酸化膜の柱状粒子の概略
図（ｄ）は比較例によるＣｏ部分酸化膜の柱状粒子の概略
図

【図８】従来法の垂直磁気異方性を有する磁性層の製造
装置の一例を示す図

【図９】従来法の斜方磁気異方性を有する磁性層の製造
装置の一例を示す図

【符号の説明】

１高分子フィルム基板２円筒状キャン３供給ロール（巻き取りロール）４巻き取りロール（供給ロール）５蒸発源６１、６２遮蔽板７蒸発源８電子ビーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石田達朗大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/85 C23C 14/30 C23C 14/56

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する円筒状キャンの周面に沿って走行
しつつある高分子フィルム基板上に、薄膜型磁気記録媒
体を製造する連続真空蒸着装置において、蒸発原子の前
記高分子フィルム基板への入射の範囲を規制する入射初
期および入射終期の遮蔽板で構成される、前記蒸発原子
が通過する開口部を有し、蒸発源が前記開口部の鉛直下
にあり、前記高分子フィルム基板の走行方向における前
記蒸発源の幅が、前記高分子フィルム基板の走行方向で
鉛直方向からみた前記開口部の開口幅より大なること、
および前記蒸発源の加熱の手段が電子ビーム照射であ
り、前記蒸発源における前記電子ビーム照射の範囲が、
前記高分子フィルム基板の走行方向で鉛直方向からみた
前記開口部の開口幅より大なる範囲に及ぶことを特徴と
する磁気記録媒体の製造装置。
【請求項２】請求項１記載の磁気記録媒体の製造装置
で、高分子フィルム基板上に直接あるいは下地膜を介し
て、開口部を円筒状キャンの回転中心軸の略鉛直下と
し、略垂直入射蒸着によってＣｏ基磁性材料からなる薄
膜型磁気記録媒体を製造する方法において、蒸発源を加
熱するための電子ビームの掃引を制御して、前記高分子
フィルム基板の走行方向で鉛直方向からみた前記開口部
の開口範囲内よりも前記開口範囲外における蒸発速度を
高くすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】請求項１記載の磁気記録媒体の製造装置
で、高分子フィルム基板上に直接あるいは下地膜を介し
て、斜方入射蒸着によってＣｏ基磁性材料からなる薄膜
型磁気記録媒体を製造する方法において、蒸気の入射方
向と前記高分子フィルム基板の法線とのなす角を入射角
と定義するとき、膜形成初期が高入射角で膜形成終期が
低入射角となるように、前記高分子フィルム基板走行方
向に対して開口部を配置し、蒸発源を加熱するための電
子ビームの掃引を制御して、前記高分子フィルム基板の
走行方向で鉛直方向からみた前記開口部の初期入射部お
よび終期入射側の開口範囲外における蒸発速度を、前記
開口部の開口範囲内における終期入射側の蒸発速度より
も、高くすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。
【請求項４】請求項１記載の磁気記録媒体の製造装置
で、高分子フィルム基板上に直接あるいは下地膜を介し
て、斜方入射蒸着によってＣｏ基磁性材料からなる薄膜
型垂直磁気記録媒体を製造する方法において、蒸気の入
射方向と前記高分子フィルム基板の法線とのなす角を入
射角と定義するとき、膜形成初期が低入射角で膜形成終
期が高入射角となるように、前記高分子フィルム基板走
行方向に対して開口部を配置し、蒸発源を加熱するため
の電子ビームの掃引を制御して、前記高分子フィルム基
板の走行方向で鉛直方向からみた前記開口部の終期入射
部および初期入射側の開口範囲外における蒸発速度を、
前記開口部の開口範囲内における初期入射側の蒸発速度
よりも、高くすることを特徴とする磁気記録媒体の製造
方法。