JP3827116B2

JP3827116B2 - Substrate neutralizer in vacuum equipment

Info

Publication number: JP3827116B2
Application number: JP01790498A
Authority: JP
Inventors: 充 ▲高▼井; 国博上田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2018-01-13
Also published as: JPH11200044A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空装置内の基体の除電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属薄膜を成膜するために、真空蒸着装置が実用化されている。とくに、金属薄膜型磁気記録媒体（いわゆる蒸着テープ）を製造するために、斜め蒸着式の真空蒸着装置が用いられており、生産に活用されている。最近の記録密度の進歩にともない蒸着テープの需要が増大してきているが、真空中で行うというバッチ式生産のため生産性向上が急務となっている。とくに、蒸着テープの支持体として用いられるベースフィルムが、切れるという不具合が発生し、その生産性を低かさせる原因となっている。
【０００３】
このような状況のもとで、ベースフィルムの切断を防止する方法について検討が行われてきている。たとえば、特開昭６２−２０１３７号公報によれば、フィルムと冷却ドラム上の回転のずれにより発生する擦り傷を防止するために、高分子フィルムの巻き出し直後に、高圧プローブにより静電帯電させて、さらに巻き取り直前に、グロー放電処理する方法が記されている。しかし、ビデオテープの長時間の要求に伴いフィルム厚が非常にうすくなってくると、フィルムがロール状基体から離れた場所で除電することでは不十分であり、剥離帯電によるフィルム切れや穴あきが発生することが多くなったいた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような状況において、本発明の課題は、高記録密度化に伴いフィルム厚みが非常に薄くなっても、真空装置内でのフィルム剥離帯電によるフィルム切れが多発しない装置を得ることにある。
【０００５】
【発明を解決するための手段】
このような課題は、以下に示す本発明によって達成される。すなわち本発明は、真空容器内において、ロール状の基体を直接除電することを特徴とする真空装置内の基体除電装置にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的構成について、図１の真空蒸着装置を例に用いて詳細に説明する。
【０００７】
図１に示される斜め蒸着装置１０１では、真空槽１１０中において、排気口１０８を経て真空ポンプ（図示せず）に接続されて真空状態に保たれ、この真空槽内で長尺フィルム状の非磁性基体１０２を供給ロール１０３から繰り出し、回転する冷却ドラム１０４の表面に添わせて搬送しながら、遮蔽板（マスク）１９１を用いて蒸着角度を決定し、定置されたるつぼ１０５中の強磁性金属１５０表面に電子銃１０６からの電子ビーム１０６Ｂを照射して斜め蒸着を行なうことにより、前記非磁性基体１０２上に強磁性金属薄膜を形成する。また、金属が溶けるまでの間はシャッター１９３によって非磁性基体への金属の付着を防止する。このような金属の蒸着に際して、ガス供給装置１９４から蒸着金属にガスが幅方向に均一となるように供給される。このようにして強磁性金属薄膜が形成された非磁性基体１０２は、巻き取りロール１０７に巻き取られる。
【０００８】
本発明の除電機構は、供給ロールを傷つけることなく直接除電できるものであれば、特に指定は無いが、酸素またはアルゴンガスを使用したプラズマ発生機構をもつ除電装置からプラズマ流を吹き出させる方式や、フィルムに直接接触しアースをとる方式でもよい。直接アースを取る方法としては、導電性ブラシ等を接触させる方法や、導電性ゴムや導電性樹脂を表面に配したタッチロール等がある。
【０００９】
設置位置は基体ロールの帯電を直接除電できる位置であればよい。特に望ましくは剥離部に最も近いロール外側である。除電の機構については特に規定は無いが、なるべく非接触式の除電方法が望ましい。除電の方式としては、プラズマやグロー放電を用いる方法、高圧プローブを近接させる方法、導電性を有したタッチロールやブラシを接触させる方法などがある。
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
図１に示される構成の斜め蒸着装置を用いて、厚さ４．６μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる非磁性基体１０２上に、強磁性金属薄膜を形成した。平均の最小入射角θｍｉｎ．を５０度、るつぼの湯面とドラム１０４の蒸着面の平均距離を約３００ｍｍ、蒸着部の幅を５００ｍｍとした。
【００１１】
（実施例、比較例）
まず、真空槽内を排気し、槽内の圧力を１０^-5Ｔｏｒｒに保った。るつぼには、酸化マグネシウム製のものを用い、電子銃のパワーは１２０ｋＷとした。ガス供給ノズルは幅方向長さで６００ｍｍであり、蒸着時に酸素主成分のガスを供給した。また、蒸着時の目標膜厚は２００ｎｍとして蒸着を行った。
【００１２】
除電機構は、表１に示したように、アルゴンガスのプラズマ流を吹き出させる機能を有したものとして、これを剥離部と剥離部以外に設置したもの、高圧プローブを用いたもの、基体ロールに直接タッチロールやブラシを触れさせたものを実施例として、また第一のガイドロールの前後にグロー放電処理機構を用いたものを比較例とした。
【００１３】
それぞれ、全長５０００ｍのフィルムを使用し、１０回の蒸着を行いフィルムの剥離帯電による切断の回数を調査した。
【００１４】
【表１】
除電機構を追加した真空蒸着装置

【００１５】
フィルムを繰り出しロールから繰り出す際に、ロール状態のフィルムを直接除電することにより、フィルムがロールから繰り出される際に発生する剥離帯電によるフィルム切れや穴あきを防止し、安定に強磁性金属を形成することが可能になった。
【００１６】
比較例に示すように、従来の除電機構が付与されていない装置では、フィルム切れの発生頻度が１０バッチ成膜すると８回程度発生し、非常に生産効率が劣っていた。
【００１７】
さらに、特開昭６２−２０１３７号公報のようにガイドロールの前を除電しても、擦り傷防止対策にはなっても、フィルム切れや穴あきの防止には効果が少なかった。
【００１８】
これらに対し、実施例に示したようにロール状の基体を除電する機構を設けることにより、その方式にかかわらずフィルム切れ発生回数を０回／１０バッチに抑えることが可能になった。
【００１９】
【発明の効果】
ロール状の基体を除電する機構を設けることにより、その方式にかかわらず、薄層のフィルムがロールから繰り出される際に発生する剥離帯電によるフィルム切れを防止し、安定に強磁性金属を形成することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】蒸着装置を説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施例及び比較例の除電機構を示す模式図である。
【符号の説明】
１０１斜め蒸着装置（真空槽）
１０２非磁性基体
１０３供給ロール
１０４冷却ドラム
１０５るつぼ
１５０溶湯
１０６電子銃
１０６Ｂ電子ビーム
１０７巻き取りロール
１０８排気口
１１０真空槽
１９１遮蔽板（マスク）
１９３シャッター
１９４ガス導入口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a static eliminator for a substrate in a vacuum apparatus.
[0002]
[Prior art]
In order to form a metal thin film, a vacuum deposition apparatus has been put into practical use. In particular, in order to manufacture a metal thin film type magnetic recording medium (so-called vapor deposition tape), an oblique vapor deposition type vacuum vapor deposition apparatus is used and utilized in production. With recent advances in recording density, the demand for vapor-deposited tapes has increased, but there is an urgent need to improve productivity due to batch production in vacuum. In particular, the base film used as a support for the vapor deposition tape has a problem that the base film is cut, which causes a decrease in productivity.
[0003]
Under such circumstances, methods for preventing the base film from being cut have been studied. For example, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-20137, in order to prevent scratches caused by rotational deviation between the film and the cooling drum, the polymer film is electrostatically charged immediately after unwinding of the polymer film. Further, a method of performing glow discharge treatment just before winding is described. However, if the film thickness becomes very thin due to the long-term demand for videotapes, it is not sufficient to remove the static electricity at a place away from the roll-shaped substrate. It was more likely to occur.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, an object of the present invention is to obtain an apparatus in which film breakage due to film peeling charging in a vacuum apparatus does not occur frequently even when the film thickness becomes very thin as the recording density increases.
[0005]
[Means for Solving the Invention]
Such a subject is achieved by the present invention described below. That is, the present invention resides in a substrate neutralizing apparatus in a vacuum apparatus, wherein a roll-shaped substrate is directly neutralized in a vacuum vessel.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail using the vacuum deposition apparatus of FIG. 1 as an example.
[0007]
In the oblique vapor deposition apparatus 101 shown in FIG. 1, a vacuum film 110 is connected to a vacuum pump (not shown) through an exhaust port 108 and kept in a vacuum state. While the magnetic substrate 102 is fed from the supply roll 103 and conveyed along the surface of the rotating cooling drum 104, the deposition angle is determined using a shielding plate (mask) 191 and the ferromagnetic metal in the stationary crucible 105 is determined. A ferromagnetic metal thin film is formed on the nonmagnetic substrate 102 by irradiating the surface 150 with the electron beam 106B from the electron gun 106 and performing oblique deposition. Further, the metal is prevented from adhering to the nonmagnetic substrate by the shutter 193 until the metal is melted. When such metal is deposited, gas is supplied from the gas supply device 194 to the deposited metal so as to be uniform in the width direction. The nonmagnetic substrate 102 on which the ferromagnetic metal thin film has been formed in this way is wound up on a winding roll 107.
[0008]
The neutralization mechanism of the present invention is not particularly specified as long as it can directly eliminate static electricity without damaging the supply roll, but a method of blowing a plasma flow from a static elimination device having a plasma generation mechanism using oxygen or argon gas, A method may be used in which the film is directly contacted and grounded. As a method of directly grounding, there are a method of bringing a conductive brush or the like into contact, a touch roll having a conductive rubber or a conductive resin arranged on the surface, and the like.
[0009]
The installation position may be a position where the charge of the base roll can be directly eliminated. The outer side of the roll closest to the peeling portion is particularly desirable. There is no particular regulation on the static elimination mechanism, but a non-contact type static elimination method is desirable as much as possible. Examples of the static elimination method include a method using plasma or glow discharge, a method of bringing a high voltage probe close, a method of contacting a conductive touch roll or brush, and the like.
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be shown to describe the present invention in more detail.
[0010]
A ferromagnetic metal thin film was formed on a nonmagnetic substrate 102 made of a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 4.6 μm using an oblique vapor deposition apparatus having the configuration shown in FIG. Average minimum incident angle θmin. The average distance between the hot water surface of the crucible and the vapor deposition surface of the drum 104 was about 300 mm, and the width of the vapor deposition part was 500 mm.
[0011]
(Examples and comparative examples)
First, the inside of the vacuum chamber was evacuated, and the pressure in the chamber was maintained at 10 ⁻⁵ Torr. The crucible made of magnesium oxide was used, and the power of the electron gun was 120 kW. The gas supply nozzle was 600 mm in length in the width direction, and a gas containing oxygen as a main component was supplied during vapor deposition. Moreover, the target film thickness at the time of vapor deposition was 200 nm, and vapor deposition was performed.
[0012]
As shown in Table 1, the static elimination mechanism is assumed to have a function of blowing out a plasma flow of argon gas, and this is installed at a part other than the peeling part and the peeling part, using a high-pressure probe, An example in which a direct touch roll or a brush was touched was used as an example, and a case using a glow discharge treatment mechanism before and after the first guide roll was used as a comparative example.
[0013]
In each case, a film having a total length of 5000 m was used, vapor deposition was performed 10 times, and the number of times of cutting by peeling charging of the film was investigated.
[0014]
[Table 1]
Vacuum deposition equipment with static elimination mechanism

[0015]
When the film is unwound from the roll, the film in the roll state is directly neutralized to prevent film breakage and perforation due to peeling electrification that occurs when the film is unwound from the roll, thereby forming a stable ferromagnetic metal. It became possible.
[0016]
As shown in the comparative example, in a conventional apparatus not provided with a static elimination mechanism, when the occurrence frequency of film breakage was 10 batches, it occurred about 8 times, and the production efficiency was very inferior.
[0017]
Further, even if static elimination is performed in front of the guide roll as in JP-A-62-20137, and it is a measure for preventing scratches, it has little effect in preventing film breakage and perforation.
[0018]
On the other hand, as shown in the examples, by providing a mechanism for discharging the roll substrate, the number of occurrences of film breakage can be suppressed to 0/10 batches regardless of the method.
[0019]
【The invention's effect】
Regardless of the method, by providing a mechanism to remove static electricity from the roll-shaped substrate, it prevents film breakage due to peeling charging that occurs when a thin film is unwound from the roll, and stably forms a ferromagnetic metal. Became possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a vapor deposition apparatus.
FIG. 2 is a schematic view showing a static elimination mechanism of an example of the present invention and a comparative example.
[Explanation of symbols]
101 Diagonal evaporation system (vacuum tank)
102 Non-magnetic substrate 103 Supply roll 104 Cooling drum 105 Crucible 150 Molten metal 106 Electron gun 106B Electron beam 107 Winding roll 108 Exhaust port 110 Vacuum chamber 191 Shielding plate (mask)
193 Shutter 194 Gas inlet

Claims

In a vacuum chamber, a non-magnetic substrate in the form of a long film is unwound from a supply roll and conveyed along the surface of a rotating drum, while depositing metal on the substrate and forming a metal thin film. A vacuum deposition apparatus comprising: a neutralization device that brings a high-pressure probe close to the outer surface of the substrate before the substrate is unwound from the roll, and performs neutralization of the substrate.

The vacuum deposition apparatus according to claim 1, wherein the static eliminator is provided immediately before the substrate is unwound from the roll.