JPH03291376A

JPH03291376A - 真空蒸着方法および装置

Info

Publication number: JPH03291376A
Application number: JP9156990A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yasunaga; 正安永
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1991-12-20

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）本発明はテープやディスクの基体に磁性体を蒸着して磁
性薄膜を形成するための真空蒸着方法および装置に関し
、詳しくは電子ビームを用いて蒸着物質を蒸発せしめる
斜め蒸着方法および装置に関するものである。

（従来の技術）磁気記録媒体としては、粉末磁性材料と有機バインダ等
を混練したものを非磁性基体上に塗布し、これを乾燥せ
しめて磁性層を形成してなる、いわゆる「塗布型」磁気
記録媒体が従来広く使用されていたが、磁気記録がより
高記録密度化するのに伴ない、このような塗布型のもの
によって対応することはしだいに難しくなっている。こ
のため例えばＨｉ−８システムにおけるような記録波長
が０．５μｍ以下の高密度記録域では、磁気エネルギー
を高くかつ磁性層を薄くできる、非磁性基体上に強磁性
金属薄膜を成膜してなる「金属薄膜型」磁気記録媒体が
実用化されている。

金属薄膜の成膜には、ウェットプロセスとして電解メツ
キ、無電解メツキ等があり、ドライプロセスとして真空
蒸着法、イオンブレーティング法。

スパッタリング法、ＣＶＤ法等があるが、成膜速度、生
産性の点から真空蒸着法が最も適している。

「金属薄膜型」磁気記録媒体の一つである「蒸着テープ
」の製造においても真空蒸着法が利用されており、特に
、Ｃｏを主成分とした高融点金属を高速で蒸発せしめる
必要性から、電子ビーム蒸着法が採用されている。さら
に、必要な磁気特性（抗磁力Ｈｅ、角型比ＳＱ）を確保
するため、蒸気流の一部成分のみ基体上に成膜せしめる
いわゆる「斜め蒸着法」が採用されている。第４図はこ
のような真空蒸着法を説明するものであり、耐火物ルツ
ボ１中に導入された蒸着材料２が電子ビーム３によって
加熱、溶解、蒸発せしめられ、蒸気流４が形成される。

この後、第６図に示すように蒸気流４は基体上に斜め方
向から付着せしめられ、磁性薄膜の成膜が行なわれる。

なお、このルツボ１の斜視図である第５図に示されるよ
うに、通常幅広の基体上に連続的に蒸着を行なうため、
ルツボ１を幅広とし、電子ビームをこの幅方向に走査す
るようにしている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、こうして得られた蒸気流４は蒸発面を煮蒸発
源としたとき、ＣＯＳ″′αの分布を示すことが知られ
ている（例えば「真空ハンドブック」日本真空技術１ｉ
Ｊ　　ｐ２３１）。このため、例えば「斜め蒸着法」と
組み合わせると蒸着効率が低くなる。

このことを第６図を用いて説明する。すなわち、基体ｌ
Ｏは送り出しロール１１から送り出され、冷却キャン１
３に沿って搬送されて巻取りロール１２に巻き取られる
。一方、蒸発源１５により形成された蒸気流ＩＢは斜め
蒸着用遮蔽板１４によって入射角が制限され、基体上に
付着せしめられて薄膜形成が行なわれる。すなわち、蒸
気流１６中の網線部分ｌｅａのみが基体上に到達し、残
りの部分は真空槽内壁等に付着してしまう。したがって
この従来方法では蒸気流１Ｂのごく一部が使用されるに
過ぎず、蒸着効率は１０％以下となってしまう。このた
め、蒸着材料の使用効率が悪く、また、生産速度を向上
させる上で障害となっていた。

（課題を解決するための手段）本願発明の真空蒸着方法は、耐熱性ローラをその一部が
ルツボ内の蒸着物質液中に浸されるように位置せしめ、
上記耐熱性ローラを回転させ、この状態でこの耐熱性ロ
ーラの最上部から離れた周面位置において、そのローラ
周面に付着している上記蒸着物質液に電子ビームを照射
し、この蒸着物質を、回転ドラムの周面に巻きかけられ
ている被蒸着体表面に対し斜め方向から蒸着せしめるこ
とを特徴とするものである。

一方、本願発明の真空蒸着装置は、蒸着物質液を容れる
ルツボと、この蒸着物質液中に一部を浸された耐熱性ロ
ーラと、この耐熱性ローラを回転せしめるローラ回転機
構と、この耐熱性ローラの最上部から離れた周面位置に
おいて、そのローラ周面に付着している蒸着物質液に電
子ビームを照射する電子銃とを備えており、この電子ビ
ーム照射により蒸発された蒸着物質が回転ドラムの周面
に巻きかけられた被蒸着体に斜め蒸着されるような位置
に上記ルツボを配設してなることを特徴とするものであ
る。

（作　　用）上述した構成によれば、蒸着物質液にその一部を浸した
耐熱性ローラを回転させながら、このローラの最上部か
ら離れた位置において、そのローラ周面に付着した蒸着
物質に電子ビームを照射するようにしている。したがっ
て、この電子ビームが照射される位置におけるローラ周
面の法線はルツボ内の溶湯面に対して傾くこととなり電
子ビーム照射によって発生する蒸気流もこの法線を中心
としてｅＯ８”αの分布を示すこととなる。このように
蒸気流の分布を傾けることにより、蒸気流の利用可能領
域を上記法線を中心とした周辺領域に合致させることが
可能となり、これにより従来よりも被蒸着体への蒸着効
率を高めることができる。

（実　施　例）以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る真空蒸着方法を説明する
ためその装置の一部を示す概略断面図である。この真空
蒸着方法では、まずルツボ２）中に蒸着物質２２を導入
し、これを溶解させる。この後、このルツボ２）中に、
耐熱性ローラ２３をその一部が上記蒸着物質に浸される
ように位置せしめ、ローラ回転機構によってこれらロー
ラ２３を回転せしめる。上述したローラ２３が回転し始
めると液状の蒸着物質はこのローラ２３の周面に表面張
力により付着する。この状態で上記ローラ２３の最上部
から離れた周面位置において、該ローラ２３の周面に付
着し゛ている蒸着物質液に図示しない電子銃からの電子
ビーム２５が照射される。第１図に示すようにこの電子
ビーム２５が照射される位置における上記ローラ２３の
周面の法線２Ｂは上記ルツボ２）内の蒸着物質液２２ａ
の液面に対して傾くこととなり、上記電子ビーム２５の
照射により形成された蒸気流２７はこの法線方向２Ｂを
中心としたｃｏｓ　”αの分布を示す。

なお、第１図に示すように上記実施例製電は、上記ルツ
ボ２）中の蒸着物質を常に溶融状態に保持するため予備
加熱用電子ビーム２８を発生する電子ビーム発生用フィ
ラメント２９を備えている。

また、上述したローラ回転機構は第２図に示すような構
成となっている。すなわち、駆動モータ３１の回転軸に
軸支されたギア８２が、上記ローラ２３の回転軸３３に
軸支されたギア３３ａと噛合されており、上記駆動モー
タ３１の回転に伴なって上記ローラ２３が回転されるよ
うになっている。なお、このローラ２３の回転軸３３は
上記ルツボ２）の両側壁部上面においてベアリング機構
８４．３５によって軸支されるようになっている。

第３図は、本発明の実施例に係る真空蒸着装置の全体を
示す概略図である。すなわちこの装置は、送出しローラ
４０から送出され、冷却キャン４１に巻き付けられた磁
気テープ基体４２に薄膜形成処理を施し、この後この基
体４２を巻取ローラ４３に巻き取るものであって、上述
した蒸着装置４４からの蒸気流２７により蒸着物質が上
記基体４２上に斜め蒸着されるようにこの冷却キャン４
１の斜め下方に上記蒸着装置４４が配されている。なお
、上記冷却キャン４１の下方には蒸気流２７の上記基体
４２への入射角を制限する蒸着用遮蔽板４５が配されて
いる。また、上述した蒸着処理は所定の真空雰囲気中で
行なわれる。

また、上記ルツボ１の材質としては、高温に耐えかつ耐
久性に優れる耐火物を用いるのが望ましい。例えば、Ｍ
ｇ　Ｏ，ＡＪ！２０３　、Ｃａ　Ｏ，ＺｒＯ等の中から
選択したものを主成分として用いればよい。特にＭｇ　
Ｏを主成分とした耐火物ルツボが磁気記録媒体製造にお
ける高融点金属の蒸着に適している。また、上記耐熱性
ローラ２３は十分な耐熱性および加工の容易さという観
点からマシナブルセラミクスを用いることが望ましい。

このマシナブルセラミクスは、Ｍｇ　Ｏ，ＡＪ！２０３
　、　　Ｂｅ　Ｏ，ＡＪ！Ｎ、　　ＢＮ、マシナブル結
晶化ガラスの中から選択したものを主成分として形成さ
れたものである。

また、予備加熱手段としてはＥＢ加熱、抵抗加熱、誘導
加熱等の種々の手段の中から蒸着材料の種類等に応じて
適宜選択すればよい。なお、高融点金属の蒸着にはＥＢ
加熱が適する。

また、上述した電子ビーム２５は、蒸着が上記基体４２
の幅方向に均一に行なわれるよう上記ルツボ２）の幅広
方向に走査される。なお、この電子ビーム２５の加速電
圧はｌｏＫＶ以上に設定するのが望ましいＯこのように、本実施例装置においては上記ルツボ２）内
の溶湯面から傾いた方向に分布する蒸気流２７によって
上記基体４２への蒸着を行なっており、これにより蒸着
効率の向上を図ることができる。

このことを本実施例を示す第３図と、従来技術を示す第
６図の比較により説明する。すなわち、蒸気流１６．２
７のうち、上記基体１０．４２への入射角θが一定の範
囲（網線部分）のものだけが斜め蒸着に寄与し得る有効
蒸気流ｌｅａ　、　２７ａとなるが、最大入射角θｇ＋
ａｘ　　（−９０＠）　、最小入射角θ１１ｎ５および
この入射部と蒸発点の距離を両者共等しく設定した場合
、本実施例を用いた場合の方がこの有効蒸気流ｌｅａ　
、　２７ａを上記法線１８．２６の回りに分布せしめる
ことができる。この蒸気流１６．２７の分布がこの法線
１ｇ、　２Ｂを中心としたｃｏｓ　”α（αは蒸発面に
対する射出角）の分布を有することからこの法線付近の
蒸気流密度は高く、したがって本実施例によれば従来技
術に比べ上記基体１０．４２への蒸着効率の向上を図る
ことが可能となる。

なお、本発明の真空蒸着方法および装置としては上述し
た実施例のものに限られるものではなく、種々の変更が
可能である。例えば上記冷却キャン４１に対する上記蒸
着装置４４の配設位置は、その目的に応じて最適な位置
とすればよい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の真空蒸着方法および装置
によれば、蒸気流のうち、蒸発面の法線付近の部分が斜
め蒸着に寄与する有効部分となるように設定しているの
で従来技術に比べ斜め蒸着における蒸着効率を高めるこ
とができ、蒸着材料の使用効率および生産速度の向上を
図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る真空蒸着装置の一部を示
す概略断面図、第２図はその装置の一部を示す斜視図、
第３図はその装置の全体を示す概略図、第４図〜第６図
は従来技術を説明するための概略図である。１．２）・・・ルツボ２．２２・・・蒸着物質３．２５・・・電子ビーム４、１８．２７．・・・蒸気流１８ａ　、　２７ａ・・・有効蒸気流１０、４２・・・磁気テープ基体１４、４５・・・遮蔽板２３・・・耐熱性ローラ第３図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ルツボ内に蒸着物質を導入し、この蒸着物質を加
熱して回転ドラムの周面に巻きかけられた被蒸着体に該
物質を斜方蒸着せしめる真空蒸着方法において、耐熱性ローラをその一部が前記ルツボ内の蒸着物質液中
に浸されるように位置せしめ、前記耐熱性ローラを回転させ、この後、該耐熱性ローラの最上部から離れた周面位置に
おいて、そのローラ周面に付着している前記蒸着物質液
に電子ビームを照射し、この蒸着物質を前記被蒸着体方
向に蒸発せしめることを特徴とする真空蒸着方法。
（２）蒸着物質液を容れるルツボと、この蒸着物質液中に一部を浸された耐熱性ローラと、この耐熱性ローラを回転せしめるローラ回転機この耐熱
性ローラの最上部から離れた周面位置において、そのロ
ーラ周面に付着している蒸着物質液に電子ビームを照射
する電子銃とを備え、この電子ビーム照射により蒸発さ
れた蒸着物質が回転ドラムの周面に巻きかけられた被蒸
着体に斜方蒸着されるような位置に前記ルツボを配設し
てなることを特徴とする真空蒸着装置。