JPH01211240A - 薄膜型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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄膜型磁気記録媒体の製造方法に関し、特に耐
食性に優れた薄膜型磁気記録媒体の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より磁気記録媒体としては、非磁性基体上に、ｒ−
Ｆｅ２０６．Ｆｅｙ、Ｏａ、Ｃｏをドープしたγ−Ｆｅ
２Ｏ３。

ＣｏをドープしたＦｅ４０４　、　ｒ−Ｆｅ２０ＢとＦ
ｅ６０４のベルトライド化合物、Ｃｏをドープしたベル
トライド化合物、ＣｒＱ２等の酸化物磁性粉末、あるい
はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ　等を主成分とする合金砒性粉末等
の粉末磁性材料を、塩化ビニル−酢酸ビニＪｉｉ合体、
スチレン−シタジエン共重合体、エポキシ樹脂、ポリウ
レタン樹脂等の有機バインダー中に分散せしめ、塗布、
乾燥させる塗布型のものが広く使用されてきている。

更に、近年、高密度磁気記録への要求の高まりと共に、
真窒蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング等の
方法により形成される強磁性薄膜は、バインダーを使用
しない、いわゆる薄膜型磁気記録媒体として注目を浴び
ており、実用化への努力がなされている。

従来の塗布型の磁気記録媒体では、主として飽和磁化の
小さい金属酸化物を磁性材料として使用していると共に
、磁性層中の磁性材料の体積含有率が３０〜５０％にす
ぎないため、高出力高密度記録媒体としては不適当なも
の〒ある。更にその製造工程も複雑↑溶剤回収あるいは
公害防止のための大きな付帯設備を必要とする、という
欠点を有している。金属薄膜型磁気記録媒体では、酸化
物より大きな飽和磁化を有する強磁性金属を有機バイン
ダーのごとき非磁性物質を介在させぬ状態で極めて薄い
膜として形成〒きるという利点を有する。高密度記録化
につれて記録再生磁気ヘッドのギャップ長も１．０μｍ
以下のものを使用するようになっているが、それに伴っ
て磁気記録層への記録深さも浅くなる傾向があり、磁性
膜の厚み全部が磁気信号の記録に利用されうる薄膜型磁
気記録媒体は、高出力高密度記録媒体として極めて優れ
ている。薄膜型磁気記録媒体のうちフも、成膜を真空蒸
着により行なう方法は、成膜速度の速いこと、製造工程
が簡単フあること、あるいは廃液処理を必要としないド
ライプロセスである等の利点を有する。中でも特に磁性
材料の蒸気流を非磁性基体上に斜めに入射させて蒸着を
おこなう斜方入射真空蒸着法は、工程及び装置機構が比
較的簡単フあると同時に良好な磁気特性を有する膜が得
られるため実用上すぐれている。

しかしながら、薄膜型磁気記録媒体は、上記塗布型磁気
記録媒体に比べて、耐候性、耐久性等の実用特性が劣る
という欠点があった。これらの欠点を補うために多くの
提案が行われているが、例えば磁性材料を蒸発せしめつ
つ同時に真壁槽内にガスを導入せしめ、反応せしめて薄
膜磁性層を形成する方法がある（特開昭５８−４１４４
２号、特開昭５８−４１４４３号等）。−例を挙げれば
、磁性材料としてＣｏ８０Ｎｉ２０合金を使用した時、
反応ガスを導入せず成膜した場合に比べて、酸素ガスを
導入しつつ成膜したときは、耐久性、耐候性が大きく向
上する。また本発明者らは酸素ガスの導入方法を工夫す
ることで更に耐蝕性を向上させる手段を提案した（特開
昭６２−１２１９２９号）。単にガスを導入したのみで
は反応しない組み合わせに対しては、ガスをイオン化、
励起化して反応活性度を高めることで解決できる。この
例としては、磁性材料としてＦｅを使用し５反応がスマ
ある窒素ガスをイオン化して窒化鉄系磁性層を形成する
方法がある（％開昭６０−２５１９２４号等）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の方法によるときは、薄膜磁性層の耐食性が大きく
向上するが、それ↑も薄膜磁性ノー成膜速度が２００．
Å／ｓｅｃ以上の高速成膜をする場合には得られる薄膜
磁性層はその耐食性が不十分であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記問題点に対し種々検討を加え、反応性
蒸着を行なう際の蒸着室真空度を特定の範囲に収めるこ
とＫより、耐食性が大きく向上することを見出し、本発
明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、非磁性基体上に蒸発源から蒸発せ
しめられた磁性材料蒸気流と、ガス流又はイオン流とを
差し向け、反応せしめて薄膜磁性層を形成する薄膜型磁
気記録媒体の製造方法において、蒸着室内を一定の真空
度まで減圧し、その状態でガス流又はイオン流のみを差
し向けた時の蒸着室内真空度をＰｄ＋（Ｔｏｒｒ）とし
、その後そのままガス流又はイオン流を差し向けながら
、磁性材料を差し向けた時の蒸着室内真空度をＰＳ（Ｔ
ｏｒｒ）とした時、Ｐ４とＰｆｉが下記関係式を満足し
、Ｐイ　　／　Ｐｏ　≦　０．１ かつ薄膜磁性層の成膜速度が平均として２００Å／ｓｅ
ｃ以上フあることを特徴とする薄膜型磁気記録媒体の製
造方法である、 ここで薄膜型磁性層の成膜速度は、平均して２００Å／
ｓｅｃ以上フあることが好ましい。また、磁気記録媒体
として必要とされる磁気特性を得るために磁性材料流は
非磁性基体上に斜め方向から差し向けられることが好ま
しい。この入射の角度は２Ｏ２以上、更に好ましくは３
５°以上フある。

薄膜磁性層としては窒化鉄系のもの、酸化窒化鉄系のも
のが好ましい。

本発明で用いられる非磁性基体としては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、三酢酸
セルロース、ポリカゼネートなどのプラスチック基体が
望ましい。

以下図面に即して更に詳細な説明を加える。第一図は、
本発明の薄膜型磁気記録媒体の製造方法を実現するだめ
の一製造装置である。真空槽１を言上室２と下室あるい
は蒸着室６にわかれており、非磁性基体６は送り出しロ
ール７より送り出され冷却ドラム９に沿って搬送された
後、巻取りロール８に巻取られる。この間蒸着室３にお
いて磁性層の蒸着を行なう。磁性材料１１はｔ子ビーム
により加熱蒸発され、蒸気流となり非磁性基体上に差シ
向けられる。この際、マスク１３により入射角が規制さ
れ斜め入射が行われる。同時にガス導入口１４ならびに
１５からガスを導入しつつ蒸着が行われ、その結果、基
体上には反応生成された磁性膜が形成される、こういっ
た円筒状ドラムに沿わせて成膜するさいには、ドラム円
周上の各点〒膜の堆積速度が異なり、一定の成膜速度は
定義しにくい。但し成膜が行われる部分が一秒間蒸気流
にさらされ、かつ膜厚が１００ＯＡの膜がｆきたとき、
成膜速度は平均として１００　ＤÅ／ｓｅｃであるとい
うことが１きる。

さて第一図においては、ガス導入口１４．１５よりガス
導入しつつ磁性材料１１を蒸発させるわけであるが、こ
の時、ガス導入のみを行った場合の蒸着室内真空度をＰ
□（Ｔｏｒｒ）、同時に磁性材料１１の蒸発を伴なうと
きの蒸着室内真空度をＰ１（Ｔｏｒｒ）とした時、Ｐ１
／Ｐｏ≦０．１　　の条件を満たさせるものである。

第一図では、２か所のガス導入口を設けて、本発明の条
件を得ているが、もちろん１か所のガス導入口を設けて
おこなうことも可能であるう但し例えばガス導入口１４
のみから本発明の条件を満たすほどにガス導入すると、
媒体の表面非磁性層が厚くなりすぎ、高密度記碌には、
不適当となる。

第二図に示したのは本発明の薄膜型磁気記録媒体の製造
方法を実現するための別の一製造装置である。基体搬送
系等の動作は第一図と殆ど同じであるが、各部材で第１
図に対応するものは第１図の数字に１００を加えた数字
１示されている。ここで、蒸着室１０３内においては磁
性材料１１１を蒸発させつつガス導入口１１８よりガス
導入し、これをイオン銃１１７でイオン化、ラジカル化
し、イオン流を成膜部分にさしむけるもの１ある。ここ
フ本発明では、ガス導入口１１８よりガス導入しイオン
流をさしむけた時の蒸着室内真空度をｐ。

（Ｔｏｒｒ）、この条件下で同時に磁性材料１１の蒸発
を行った時の蒸着室内真空度をＰ１（Ｔｏｒｒ）とした
時、Ｐｉ／ｐｏ≦０．１　の条件を満たさせるものであ
る。

なお、上記においてＰｌがｐｏより小さくなるのは磁性
材料の蒸気がガス流又はイオン流と反応して真空槽内の
分子密度を小さくするためである。

〔実施例〕

次に実施例をもって本発明を更に具体的に説明するが１
本発明は、これらに限定されるものｆはない。

実施例１ 第１図に示した巻取り式真空蒸着装置を用いて。

ＺＯμｍ厚のポリエチレンフタレートフィルム上に斜め
蒸着法により、　Ｃｏ−Ｎ１（Ｎｉ＝＝２０　ａｔ％）
の蒸着磁性薄膜を形成し磁気テープ原反を作製した。

フィルム幅は１００ｗｒＬであり、マスク１６により規
制される蒸気流の入射角は３５°ｆある、ガス導　〜入
口１４．１５より酸素ガスな導入しつつ蒸着をおこなっ
た− フィルムの搬送速度は、２ｍ／分〜２５ｍ／分の範囲で
変化させかつ磁性薄膜の膜厚は２０００Ａ一定となるよ
うにした。このとき平均としての成膜速度は以下のよう
になる。

２ｍ／分　　　　　　　８０　Ａ／　５ｅｃ５雇／分　
　　　　２００　Ａ／　ｓｅｃ２５ｍ／分　　　　１　
ｏ　Ｏｏ　Ｘ／　ｓｅｃガス導入口１４は、最低入射角
すなわち６５°のところＫあり、ガス導入口１５は、入
射角８０°のところに設置した。

この条件下ｆまず、蒸着室内真空度がＩ　Ｘ　１０−５
Ｔｏｒｒ以下となるまで真空引きした。しかるのちＫ。

蒸着室内真空度がｌＸ１０　　Ｔｏｒｒとなるまフガス
導入口１４より酸素ガスを導入した。更に、ガス導入口
１５より第−表にしめ丁真空度ま１追加の酸素ガスを導
入して、所定の真空度になるようにした、この真空度が
Ｐ０（Ｔｏｒｒ）１’ある。このＰＯの真空度になるよ
うに一定の酸素ガスを導入しながら１次に磁性材料１１
を電子ビームにより加熱浴解し１反応性蒸着により磁性
薄膜をベースフィルム６上に第１表に示すような一定の
成膜速度で成膜した。この成膜中の真空度は第１表に示
すような一定の値Ｐ１　（Ｔｏｒｒ　）を示した、この
よ５にして得られた磁気テープ原反の中央部分をサンプ
リングし、磁気特性ならびに耐候特性を測定した。磁気
特性は＋　ＶＳＭにより値を得た。耐候特性は、このサ
ンプルな６０℃、９０％ＩＮＨ雰囲気下に１４日間放置
した前後ｔの磁束変化率により評価した。

この結果を第１表に示した。実用特性上Ｈｃは８５００
ｅ以上、減磁率（磁束変化率）は５％程度以下が必要で
ある。

第１表においてＰ。が１．ＯＸ　ｉ　Ｏ−’Ｔｏｒｒ’
Ｐ７．ＯＸ１０　　Ｔｏｒｒ程度の酸素ガス導入量１は
反応量が少ないためＰ１／Ｐｏ’ａ’０．１以下にする
ことはできず。

又Ｐ。が４．ＯＸ　１０　　Ｔｏｒｒのように多くの酸
素ガスを導入しても成膜速度８０　Ａ／　ｓｅｃ　（サ
ンプル遅６）フは反応すべき蒸気に比べ過剰の酸素ガス
が存在することになり、同様にＰ　１／　Ｐｏを０．１
以下にすることはできない。

第１表 実施例２ 第２図に示した装置によって、窒化鉄磁性膜よりなる磁
気記録媒体を製造した、製造条件は、以下のとうり！あ
る。

基　　体　１５１＃ｒＬ厚ポリエチレンテレフタレート
入射角７５゜ 蒸着材料　純度９９．９％Ｆｅ 電子ビームにより加熱蒸発させる 蒸発速度　水晶発振式膜厚モニターにより測定する イオン銃　工業用窒素ガス導入 イオンエネルギー　１．０ＫｅＶ 口径（矩形）６０ｍｔｒＬ本２００　ｍｍイオン電流値
〜５００　ｍＡ 但し、ガス導入量で二 割程度の増減はある、 製造の手順は、以下のとうりフある。

成膜速度は実施例１と同様にして決定した、８　ｏＸ／
ｓｅｃ、　ｙ　２０ｏＸ／ｓｅｃ、　ｌ　５００Ｘ／ｓ
ｅｃ。

イオン銃１１７に窒素ガスを導入し所定の真空度となる
ようにした。この状態でイオン銃を作動せしめ窒素イオ
ン流をさしむけた。この真空度が。

ｐ０（Ｔｏｒｒ）−ｒ！ある。このＰ。の真空度になる
ように一定の酸素ガスを導入しながら１次に母性材料を
電子ビームにより加熱溶解し１反応性類着により磁性薄
膜をベースフィルム上に第１表に示すような一定の値Ｐ
１　（Ｔａｒｔ　）を示した。

このようＫして得られた磁気テープ原反の中央部分をサ
ンプリングし、磁気特性ならびに、耐候特性を測定した
。磁気特性は、ＶＳＭにより値を得た。また、耐候特性
は、サンプルに５％ＮａＣ１水溶液のゾルを５分間ふき
つげたのち、このサンプルを６０℃９０％Ｒｈ雰囲気下
に３日間放置し、錆の発生状況を観察して１点数をつけ
た。４点から５点が実用上合格レベルである。

５　錆の発生なし ４　錆の発生顕微鏡でわかる ６　錆の発生が目視でわかる ２　錆の発生が著しい １　磁性層溶解 第２表 〔発明の効果〕 本発明によれば、　２００　Ｘ／　ｓｅｃ、以上の高い
成膜速度において、耐食性及び磁気特性に優れた磁気記
録媒体を得られるものであり、実用性に優れかつ高密度
記録に適した磁気記録媒体の、生産性に優れた製造方法
フある。

【図面の簡単な説明】

第１図はガス流を導入する１本発明の製造方法を実施す
るための装置を示し、また第２因はイオン流を導入する
１本発明の製造方法を実施するための装置を示す。 １．１０１・・・真空槽　　　５．１０６・・・蒸着室
６．１０６・・・非磁性基体　９．１０９川冷却ドラム
１１．１１１・・・蒸着材料　１３，１１３・・・マヌ
クｉ４，１５・・・ガス導入口　　　１１７・・・イオ
ン銃、Ｊ″゛ 代理人　弁理士（８１０７）佐々木　清　隆　：’　　
、′””、、ニジ（ほか６名） 第１図 第２図 手続補正書 昭和６３年１２月２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性基体上に蒸発源から蒸発せしめられた磁性材料蒸
   気流とガス流又はイオン流とを差し向け、反応せしめて
   薄膜磁性層を形成する薄膜型磁気記録媒体の製造方法に
   おいて、蒸着室内を一定の真空度まで減圧し、その状態
   でガス流又はイオン流のみを差し向けた時の蒸着室内真
   空度をＰ＿０（Ｔｏｒｒ）とし、その後そのままガス流
   又はイオン流を差し向けながら、磁性材料蒸気流を差し
   向けた時の蒸着室内真空度をＰ＿１（Ｔｏｒｒ）とした
   時、Ｐ＿１とＰ＿０が下記関係式を満足し、 Ｐ＿１／Ｐ＿０≦０．１ かつ薄膜磁性層の成膜速度が平均として２００Å／ｓｅ
   ｃ以上であることを特徴とする薄膜型磁性記録媒体の製
   造方法。