JPH01133219A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は磁気テープ等の磁気記録媒体の製造方法に関す
る。

（ロ）従来の技術 一般に、強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気記録
媒体は、金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着法等
によってポリエステルフィルム等の基板上に被着してつ
くられ、高密度記録に適した特性を有するが、反面空気
中で除々に酸化を受は易く、最大磁束密度などの磁気特
性が劣化するなどの難点がある。

上述の欠点を解消したものとして、例えば特開昭６０−
８７４３７号公報（Ｇ１１Ｂ５／８５）に開示されてい
るものがある。これは真空槽内に円筒状キャンの周面に
沿って移動する基板と、この基板の移動方向に沿って順
次にこの基板と対向する強磁性材蒸発源とイオン源とを
配設し、真空算囲気下で強磁性材蒸発源から強磁性材の
蒸気流を基板に差し向けて、該基板上に強磁性金属薄膜
層を形成した後、引き続いてイオン源からイオン化した
酸素ガスまたは窒素ガスを差し向けることによって、速
い速度で効率よく強磁性金属薄膜の表面の酸化または窒
化を行い保護層を形成し、強磁性金属薄膜層の耐蝕性を
向上させたものである。

第４図は従来の窒化鉄系磁気記録媒体の製造に用いられ
る真空蒸着装置の概略断面図である。

図中、（１）は排気系αυにより内部が、Ｉ　Ｘ　１０
−’Ｔｏｒｒ以下の高真空に保たれた真空槽で、該真空
槽（１）の内部にはるつぼ（２）、矢印方向に回転する
冷却ローラ（３）、送出しローラ（５）、巻取リローラ
（４）、カウフマン型のイオン銃（６）が配設されてい
る。前記るつぼ（２）内には蒸発源である鉄（７）が収
納されている。前記冷却ローラ（３）には送出しローラ
（４）から送出され巻取りローラ（５）に巻取られるフ
ィルム基板（８）が巻付けられている。前記イオン銃（
６）はガス導入管側からの窒素ガスをイオン化して、窒
素イオンを前記フィルム基板（８）に向けて照射する。

（９）は遮へい板である。

前記るつぼ（２）より蒸発した鉄の蒸気ααは前記冷却
ローラ（３）上のフィルム基板（８）上に斜め蒸着する
と同時に、前記イオン銃（６）から窒素イオンビーム■
を前記フィルム基板（８）に照射して該フィルム基板（
８）上に窒化鉄の薄膜を形成する。

上述のような方法で窒化鉄の薄膜を形成する場合、１０
０６Ｖ程度の低エネルギーの窒素イオンをフィルム基板
（８）に大量に照射する必要がある。

また、上記カウフマン型のイオン銃（６）では、引き出
されるイオン電流をＪｉｏｎ、グリッドに印加する引き
出し電圧をＶとすると、 Ｊｉｏｎ　　α　ｙ　３／２ の開係式が成り立つ。このため、窒素イオンのイオン電
流Ｊｉｏｎを増大させるためには引き出し電圧Ｖ（イオ
ンエネルギー）を大きくする必要があり、低エネルギー
の窒素イオンを大量に得ることは困難である。

また、低エネルギーの窒素イオンを比較的大量に得るこ
とが出来るイオン源としては、例えば特願昭６２−１８
０５１２号に示されているようなプラズマ生成室がある
。しかし乍ら、このプラズマ生成室では電子もフィルム
基板に到達するため基板温度が上昇し、窒化鉄の薄膜の
磁気特性が劣化したり、前記フィルム基板が熱損傷を受
けたりする。

（／今発明が解決しようとする問題点 本発明は上記従来例の欠点に鑑みなされたものであり、
基板に熱損傷を与えることなしに磁気特性及び耐蝕性に
優れた窒化鉄の薄膜を基板上に被着することが出来ろ磁
気記録媒体の製造方法を提供することを目的とするもの
であン。

に）問題点を解決するための手段 本発明はプラズマ生成室により生成された窒素イオン及
び電子を鉄の蒸気と同時に基板に向けて照射して該基板
上に窒化鉄の薄膜を形成する磁気記録媒体の製造方法に
おいて、前記プラズマ生成室と前記基板との間に前記プ
ラズマ生成室と前記基板とを結ぶ直線と直交する方向に
磁界を印加したことを特徴とする。

（ホ）作　用 上記方法に依れば、プラズマ生成室より出た窒素イオン
及び電子は、プラズマ生成室と基板とを結ぶ直線と直交
する方向の磁界により半径ｒの円の軌跡に沿って移動す
る。この半径ｒはｍ：窒素イオン若しくは電子の質量 Ｖ：窒素イオン若しくは電子の速度 ｅ：窒素イオン若しくは電子の電荷 Ｂ：磁界の強さ で決まり、質量の大きい窒素イオンは半径ｒが大きいた
め、略直進して基板に到達し、質量の小さい電子は半径
ｒが小さいため大きく曲がり基板に到達しない。

（へ）実施例 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図は本実施例の真空蒸着装置の概略断面図であり、
第４図と同一部分には同一符号を付し、その説明は第４
図の説明を採用する。

図中、日はガス導入管Ｑ４）より窒素ガス及び亜酸化窒
素ガスが導入され、内部のガス圧が５×１０Ｔｏｒｒ程
度であるエンドホール型のプラズマ生成室で、該プラズ
マ生成室αＪの周面にはソレノイドコイル巴が巻回され
ている。前記プラズマ生成室０Ｊは真空槽（１）の底面
に平行に配されている。

前記プラズマ生成室−には、第２図に示すように交流電
源αηに接続されたフィラメント（１６１と、直流電源
（１８１により正に印加されたアノード電極０９）α９
とが配設されている。■は遮へい板である。

また、前記プラズマ生成室αＪを上方（矢印イ方向）か
ら観た第３図に示すように前記プラズマ生成室■の前方
側側番こはソレノイドコイル（２１ａ）（２１ｂ）が配
されており、該ソレノイドコイル（２１ａ）（２１ｂ）
により前記プラズマ生成室（１３）前方には磁界Ｂが形
成されている。

上述のようなプラズマ生成室０３）では、ガス導入管０
４１より導入された中性窒素分子■は、フィラメントα
ｅから放出されアノード電極０！ｌ！によって加速され
る熱電子の）と衝突することによりイオン化されろ。こ
れにより発生した低エネルギーの窒素イオン（至）と電
子■はソレノイドコイル囮により形成された磁力線によ
る磁場勾配によってプラズマ生成室αＪから外部に放射
状に引き出される。そして、外部に放出された電子■は
ソレノイドコイル（２１ａ）（２１ｂ）による磁界Ｂに
よって第２図に示すように上方に向って移動し、フィル
ム基板（８）に到達しない。一方、外部に放出された窒
素イオン（至）も同様に磁界Ｂによって下方に向って移
動しようとするが、窒素イオン（財）は電子■に比べて
質量が大きいため前述の（１）式で示す半径ｒも大きく
、窒素イオン勿は第２図に示すようにほとんど曲がらず
鉄（７）の蒸気α０）と共をこフィルム基板（８）に到
達する。

以上のように、本実施例の製造方法では、プラズマ生成
室α３）より引き出された窒素イオン（至）及び電子■
のうち電子−の一部は磁界Ｂによって上方に向って移動
するため、フィルム基板（８）に到達する電子の数は少
なくなりフィルム基板（８）の基板温度は上昇しない。

このため、窒化鉄の薄膜の磁気特性が劣化したり、前記
フィルム基板（８）が熱損傷を受けることは防止される
。

次に、上述の本実施例の真空蒸着装置においてソレノイ
ドコイル（２１ａ）（２１ｂ）に流す電流を０．０．５
．１．０．２．０（Ａ）と変化させて、２００ＯＡ程度
の窒化鉄の薄膜を形成し、その各々において前記薄膜の
保磁力Ｈｃが最大となるように蒸着速度を調整し、その
時の蒸着速度と前記薄膜の保磁力Ｈｃと角形比Ｓを下記
の第１表に示す。尚、この時の窒素イオンのイオン電流
密度は２；Ｏ（ｍＡ／ｄ）と一定である。また、ソレノ
イドコイル（２１ａ）（２１ｂ）に０．５．１．０．２
゜０（Ａ）の電流を流した時の前記コイル（２１ａ）（
２ｉ）の中心位置の磁界の強さは夫々、約４．８．１５
（ガラス）である。最小入射角θは７０°である。

第１表 上述の第１表から判るように、磁界Ｂを印加しない場合
に比べて、ソレノイドコイル（２１ａ）（２１ｂ）に０
．５（Ａ）の電流を流して約４ガラスの磁界Ｂを発生さ
せた場合は、窒化鉄の薄膜の保磁力Ｈｃ及び角形比Ｓは
共に大きくなり、その時の蒸着速度も速くなる。しかし
乍ら０．．５　（Ａ　）よりもソレノイドコイル（２１
ａ）（２１ｂ）の電流量を多くしても保磁力Ｈｃ及び角
形比Ｓは向上しない。これは磁界Ｂの強さが大き過ぎる
と電子内の運動半径ｒが小さくなり過ぎて前記電子（５
）が小さな円運動（サイクロトロン運動）をしながらフ
ィルム基板（８）に到達するためと考えられる。

次に、上述の本実施例の真空蒸着装置において窒素イオ
ンのイオン電流密度を２．４．６．８（ｍＡ／ｄ）と変
化させて窒化鉄の薄膜を形成し、その各々において前記
薄膜の保磁力Ｈｅが最大となるように蒸着速度を調整し
、その時の蒸゛着速度と前記薄膜０保磁力Ｈｅと角形比
５とを下記Ｐ２表に示す。尚、ソレノイドコイル（２１
ａ）（２１ｂ）に流す電流は０．５（Ａ）と一定である
。

第２表 上述の第２表から判るように窒素イオンのイオン電流密
度を３（ｍＡ／ｄ）にすると、イオン電流密度が２　（
ｍＡ／ｄ）の時に比べて、窒化鉄の薄膜の保磁力Ｈｃ及
び角形比Ｓは多少低下するが、蒸着速度を６倍程度向上
させることが出来る。尚、ソレノイドコイル（２１ａ）
（２１ｂ）がない場合には、イオン電流密度が６（ｍＡ
／ｄ）以上でフィルム基板（８）は熱損傷を堂けた。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、磁気特性及び耐蝕性に優れた磁気記録
媒体を効率良く製造することが出来る磁気記録媒体の製
造方法を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明に係り、第１図は真空蒸着装
置の概略断面図、第２図は上記真空蒸着装置の要部概略
断面図、第６図はプラズマ生成室を上方から観た図であ
る。第４図は従来の真空蒸着装置の概略断面図である。 （７）・・・鉄、（８）・・・フィルム基板、αα・・
・蒸気、（２）・・・プラズマ生成室、（２１ａ）（２
１ｂ）・・・ソレノイドコイル、（至）・・・窒素イオ
ン、の・・・電子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラズマ成生室により生成された窒素イオン及び
   電子を鉄の蒸気と同時に基板に向けて照射して該基板上
   に窒化鉄の薄膜を形成する磁気記録媒体の製造方法にお
   いて、前記プラズマ生成室と前記基板との間に前記プラ
   ズマ生成室と前記基板とを結ぶ直線と直交する方向に磁
   界を印加したことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法
   。