JPH05114135A

JPH05114135A - 薄膜の製造方法

Info

Publication number: JPH05114135A
Application number: JP3340602A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kawawake; 康博川分; Ryuji Sugita; 龍二杉田; Kiyokazu Toma; 清和東間; Yoshiki Goto; 良樹後藤; Tatsuro Ishida; 達朗石田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-08-30
Filing date: 1991-12-24
Publication date: 1993-05-07
Also published as: EP0529673A1; EP0529673B1; DE69224688D1; DE69224688T2

Abstract

(57)【要約】【目的】真空蒸着法で金属または合金薄膜を形成する
際、平滑な基板を用い、薄膜を適当な条件で形成するこ
とにより、薄膜表面に適当な凹凸を形成する。【構成】基板表面に10nm以上の高さの突起が1mm²当り
1x10⁶個以下の密度で存在する基板１上に、構成する原
子の基板への初期入射角φ_iが基板の法線から50゜以上
となるようにし、基板温度を100℃以上とし、真空蒸着
法で基板上に金属または合金薄膜２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真空蒸着法で基板上に金
属または合金薄膜を形成する際、形成条件を制御するこ
とにより膜表面に好適な表面形状を設計し、実用特性に
優れた薄膜を容易に生産可能とする薄膜の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】金属および合金薄膜は、コンデンサや磁
気テープをはじめ様々な分野で利用されている。金属お
よび合金薄膜の製造方法としては、真空蒸着法、スパッ
タリング法、めっき法などがある。真空蒸着法は、1μm
/s以上の高い成膜速度で金属薄膜を形成することが可能
であり、薄膜の大量生産に適している。

【０００３】薄膜を製造する際、薄膜表面の形状は薄膜
の利用上重要な意味を持つ場合がある。例えば磁気テー
プの場合、表面に適度の粗さを設けることが必要とされ
る。これは磁気テープはその使用上、テープデッキに於
て走行させながら使用する必要があるため、走行時に接
触する部分と滑りを良くする必要があるためである。

【０００４】一般に、固体同士が接触する場合、接触面
が平滑であると実接触面積が増大し、摩擦力が増大す
る。そこで摩擦力を小さくして滑りを良くするために
は、個体の表面に適当な凹凸を設計する必要がある。そ
のために薄膜型磁気記録媒体においては従来、基板に微
粒子を添加したり（米国特許第4、910、068号明細書）、
または基板の表面に微粒子を分散固着させること（米国
特許第4,762,742号明細書）により、基板表面に突起を
形成し、これに依って表面粗さを大きくすることが行わ
れてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、基板に微粒子を
添加したり、基板表面に微粒子を分散固着させることに
より媒体の表面に凹凸を形成していた。しかし微粒子を
基板表面に塗布する方法では、微粒子自体が凝集し易く
基板表面に均一に塗布するのは難しい。そして、これは
微粒子が小さくなるほど困難になる傾向がある。また高
分子フィルムに微粒子を内添させる方法では、一定の大
きさの微粒子を用いても、基板の表面に均一な突起を形
成するのが難しい。そこでこれらの方法に於いては、結
果的に薄膜表面に均一な高さの低い突起を形成する様な
表面設計が困難であった。薄膜表面に低くて均一な突起
が形成されないと、例えば磁気記録媒体に於いて、走行
性が確保できなかったり、走行性が確保されてもそのと
きの薄膜媒体と、磁気ヘッドとの空間的な距離が増大
し、十分な再生出力が得られない等の問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、真空蒸着法で基板上に金属または合金薄膜
を形成する際、10nm以上の高さの突起が基板表面の1mm²
当りに1x10⁶個以下の基板上に、前記薄膜を構成する原
子の基板への初期入射角を基板の法線から50゜以上と
し、基板温度を100℃以上として形成することを特徴と
する。

【０００７】

【作用】本発明の製造方法による薄膜は、膜表面の制御
された微細な凹凸のために、摩擦係数が低く、突起の高
さも比較的均一に制御できるために、例えば磁気記録媒
体として用いた場合に、媒体とヘッドとの間の隙間を小
さくすることができ、高い再生出力を得ることができ
る。

【０００８】

【実施例】前述したように、金属薄膜の摩擦係数を小さ
くするためには、金属薄膜の表面に微細な凹凸を形成す
るのが有効である。本発明は、金属薄膜の表面に微細な
凹凸を形成する方法の一つであるが、低い突起を均一に
金属薄膜の表面に形成でき、かつ実施するのが容易であ
るという点で優れた方法である。

【０００９】一般に蒸着法で金属薄膜を形成する際、蒸
発原子の基板への入射角は薄膜の微細構造に大きな影響
を及ぼす。薄膜の形態から見ると、入射角を増大させる
と、自己陰影効果により、膜中に間隙が多く形成され
る。また基板温度も薄膜の微細構造に大きな影響があ
り、一般に基板温度が増大するにともない、結晶粒が大
きくなるなどの傾向がみられる。

【００１０】（図３）に連続蒸着法による薄膜の作製装
置の一例を示す。（図３）では、高分子基板４は、巻出
しロール５から巻出されて矢印Ａの向きに円筒状キャン
の周面上に沿って走行し、巻き取りロール６に巻き取ら
れる。この間円筒状キャン７の周面上で、坩堝９に入っ
た蒸発源１０より飛来した蒸発原子１１が高分子基板４
の表面に付着して薄膜が形成される。そして蒸発原子１
１の基板への入射角は、仕切り板８により、初期入射角
φ_iから終期入射角φ_fまで連続的に変化する。１２は反
応性蒸着の際に使用するガス導入管である。

【００１１】（図４）にはCo-Cr膜を連続蒸着法で膜厚2
00nm形成した場合の、基板温度と表面粗さの関係を示
す。この時、蒸着原子の基板への入射角は膜法線から50
゜〜20゜で作製している。これによると、基板表面粗さ
は基板温度の増大とともに増加しているのがわかる。10
0℃でRaが約4nmとなっている。後述するように、実験結
果から、この程度の表面粗さが低い摩擦係数を得ること
ができる最小の表面粗さである。また（図５）には初期
入射角φ_iと表面粗さの関係を示す。この場合、終期入
射角φ_fはφ_f=φ_i-30゜とし、基板温度は200℃と一定に
してある。（図５）では、たとえ200℃という高温で薄
膜を形成しても、初期入射角φ_iが小さい場合、即ちほ
ぼ垂直入射で薄膜を作製した場合には薄膜の表面粗さは
小さいことがわかる。ところが入射角を大きくするにと
もない表面粗さは増大していく。以上見てきたように、
薄膜の表面粗さは、基板温度及び、蒸発原子の入射角に
大きな影響を受ける。そこで、この二つの因子を適当に
制御することにより、膜表面に適当な突起を形成するこ
とが本発明の特徴である。基板温度を上げるだけ、また
は入射角を大きくするだけでは不十分であり、基板温度
を100℃以上にあげ、かつ初期入射角を50゜以上とする
ことにより、薄膜表面に適当な凹凸を作製することがで
きる。また、基板としては比較的平滑な基板、すなわち
10nm以上の高さの突起が1mm²当り1x10⁶個以下の基板を
用いることが、金属あるいは合金層による表面形状を制
御可能とする。

【００１２】以下本発明の薄膜の製造方法について、図
面を参照しながら説明する。（実施例１）（図１）は本発明の１実施例による薄膜の
製造方法の製造工程における薄膜の断面図である。基板
としては、（図１ａ）に示すように非常に平滑な基板を
用いるのが好適である。表面の粗い基板を用いた場合に
は、本発明の薄膜の製造方法により薄膜を製造した場合
に、基板表面に高さの高い突起が形成されるので本発明
には適さない。基板の表面粗さは、触針式の表面粗さ計
（東京精密（株）タリサーフ500A）を用いて調べた。こ
の時の触針の先端の曲率半径は0.1μｍのものを用い
た。この結果、基板表面の中心線平均粗さRaとしては3n
m以下、好ましくは、2nm以下がよいことがわかった。そ
れ以上表面が粗れていると、本発明の方法で薄膜を作製
した場合に、薄膜表面の表面粗さが大きくなりすぎてし
まう。また、基板表面の形状は走査型トンネル顕微鏡(S
TM)を用いて観察した。STMでは、試料の１辺が約3.3μ
ｍで面積が10μｍ²の範囲を一視野とした。（図６）は
試料の断面形状のプロファイルの１例を示したものであ
る。

【００１３】（図６）で横軸は基板表面上の距離であ
り、縦軸は凹凸を現わす。（図６ａ）に示すように、突
起の高さHは１個の突起のそのバックグラウンドと比較
して求めた高さで表す事が出来る。

【００１４】（図６ａ）の基板では、10μｍ²当り、高
さが10nm以上の突起が100個以上あったが、（図６ｂ）
では同じ面積に高さが5nm以上の突起は1個以下であっ
た。本発明で用いる基板は（図６ｂ）のような基板が望
ましい。基板表面の10μm²当り、突起の高さが10nm以上
のものは10個以下、望ましくは5nm以上のものを10個以
下にする事が必要である。これを1mm²当りに直すと、前
記の高さの突起が1x10⁶個以下であるのが望ましい。そ
れ以上であると、金属あるいは合金薄膜を形成した場
合、突起が大きくなりすぎるので適さない。

【００１５】（図１ａ）で示される基板を100℃以上に
加熱しながら、蒸発原子の基板への初期入射角を50゜以
上になるようにして金属または合金薄膜層２を形成す
る。このようにして作製した金属または合金薄膜は、
（図１ｂ）に示すような好適な凹凸が表面に形成されて
おり、摩擦係数は低くなっている。またこのような金属
薄膜２の耐久性を更に向上させるために、（図１ｃ）に
示すような硬質の炭素膜３を表面に形成することも有効
である。この場合に（図１ｂ）で示される表面の形状は
炭素膜３を形成後もほとんど保存されて、堅くなった突
起のために摩擦係数及び摩擦に対する耐久性は更に向上
する。（図２）は（図１）と同じ基板に、基板温度を30
℃とした以外は（図１）と同様にして金属あるいは合金
薄膜２を形成した場合である。この場合、（図２ｂ）で
は（図１ｂ）と異なり、表面粗さは比較的小さい。よっ
て摩擦係数は大きくなる。（図２）の場合には、（図２
ｃ）に示すように、たとえ表面に炭素膜３を形成した場
合でも、表面の突起が低すぎるために摩擦係数は大き
い。蒸発原子の基板への入射角を40゜〜10゜とした場合
には、基板温度をたとえ250℃とした場合にも、薄膜の
表面粗さは小さく、（図２ｂ）と同様に薄膜の表面粗さ
は大きくならない。薄膜の表面に適度の表面粗さを設計
するためには、基板を100℃以上に加熱し、かつ初期入
射角を50゜以上にすることが必要である。また合金薄膜
層２の厚みは、100nm以上400nm以下であるのがよい。10
0nm以下では十分大きな突起が形成されず、400nm以上で
は突起が大きく成りすぎてしまう。

【００１６】次に本発明の薄膜の製造方法について、よ
り具体的な例に基づいて説明する。基板としては厚さ10
μm、Raは1.8nmで5nm以上の突起が1mm²に1x10⁶個以下で
あるポリイミド基板を用いた。（図３）に示すような真
空蒸着装置を用い、Co-Cr合金薄膜を形成した。この時
蒸発源１０としてはCo-Cr合金を用い、蒸発原子の基板
への入射角はφiおよびφfを変化させることにより変化
させた。また基板温度は円筒状キャン７の温度を変化さ
せることにより変化させた。この時のCo-Cr膜の形成速
度は0.2μm/secとし、膜厚は0.2μmとした。このように
して作製したCo-Cr膜を8mm幅のテープ状にスリットし、
動摩擦係数をドローイング法により測定した。この時の
測定条件は、ポストの材質はSUS303、表面粗さは0.2S、
テープとポストの相対速度は3.8m/min、加重は20gとし
た。ドローイング法による動摩擦係数の測定結果を（図
７）及び（図８）に示す。なおこの測定結果は10パス目
の動摩擦係数の値である。（図７）はCo-Cr膜作製時の
基板温度と動摩擦係数の関係を示すもので、入射角はφ
_i〜φ_f＝50゜〜20゜に固定してある。（図７）では基板
温度の上昇とともに動摩擦係数は低下している。100℃
以上では動摩擦係数は0.25以下で低くなっており、200
℃以上では0.2程度とさらに低くなっている。温度上昇
とともに動摩擦係数が低下するのは、（図４）に示すよ
うに、基板の表面粗さが増大するためと考えられる。ま
た100℃程度で動摩擦係数が大きく下がるのは、ポスト
の表面粗さとの関係で、ある高さ以上の突起が薄膜表面
に形成されないと動摩擦係数に反映されないことが考え
られる。（図８）には基板温度200℃で作製した場合のC
o-Cr膜の初期入射角φ_iと動摩擦係数の関係を示す。こ
の場合終期入射角φ_fは、φ_f=φ_i-30゜となるようにし
てある。初期入射角の増加とともに動摩擦係数が下がる
ことがわかる。（図８）で低い動摩擦係数を得るために
は、初期入射角は50゜以上必要であることがわかる。こ
の原因としては（図５）に示すように、初期入射角が増
大するにともない膜表面の表面粗さが増大することが考
えられる。

【００１７】以上のように動摩擦係数の測定から、平滑
な基板の表面を粗くして突起を形成し動摩擦係数を低く
するためには、薄膜形成時の基板温度を少なくとも100
℃以上、望ましくは200℃以上、初期入射角を50゜以上
とすることが必要であることがわかる。

【００１８】次に以上のようにして作製したCo-Cr膜の
表面に更にプラズマCVD法により炭素膜を形成し、更に
弗素系の潤滑剤を表面に塗布した後、8ミリ幅にスリッ
トした。このテープを用いて、市販のハイバンド8ミリ
デッキを用いて輝度信号のS/Nの評価、および前述のド
ローイング法による摩擦係数（μ）測定を行った。この
時の基板としてはポリイミド基板を用い、表面粗さの異
なる基板を用いて比較した。また蒸着時の基板の温度は
250℃とした。このようにして評価した結果を（表１）
に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】（表１）で、Ra及び10μm²当りの10nm以上
の高さの突起数は、ともに金属または合金薄膜層を形成
前のものである。またS/N比は、（比較例２）の場合を
基準として相対値で示してある。（実施例１）のテープ
は、Raが小さく、10nm以上の突起も少ない平滑な基板で
あるが、これに入射角50゜〜20゜でCo-Cr膜を作製する
と、S/N比が高く、摩擦係数（μ）が低く、走行性に優
れた膜が得られる。これに対して（比較例１）は、その
他の条件は全く同じで入射角を40゜〜10゜で作製した場
合であり、S/N比は（実施例１）と同等の値が得られる
が、摩擦係数（μ）が大きく走行性が悪く、実用的なテ
ープは得られない。また（比較例２）は、従来の製造方
法で作製した場合である。（比較例１）では摩擦係数
（μ）が大きく走行性が悪いため、（比較例２）ではRa
を大きくし、基板表面に突起を形成して摩擦係数（μ）
を低くしている。こうすると摩擦係数（μ）は低くでき
るが、S/Nは低くなってしまう。（比較例２）に示すよ
うに基板表面に突起を形成することにより、薄膜表面を
粗す方法では、低い摩擦係数（μ）と高いS/Nを両立さ
せるように、薄膜表面の形状を制御することが困難であ
る。（比較例３）は基板として大きな突起が少数個ある
場合、（比較例４）は小さな突起が多くある場合で、
（比較例５）は大きな突起が数多くある場合で、ともに
他の点は実施例と同じ方法で薄膜を作製した場合である
が、いずれもS/Nの面でみて本実施例に劣ることがわか
る。

【００２１】（表１）の結果から記録再生特性と走行性
を両立させることが従来の方法では困難であることがわ
かる。一方本実施例のテープはこれが両立できている。
これは均一な突起が形成されているために、走行性を確
保するだけの突起は形成しながら、磁気ヘッドと薄膜磁
性層の間の空隙が最小限に食い止められているためと考
えられる。また薄膜表面上に不均一な突起が形成されて
いると、メタルインギャップタイプヘッド(MIGヘッド)
を用いて記録再生する際、MIGヘッドの金属部の偏摩耗
によりフェライト部との段差が生じ、出力が低下する問
題があった。本発明の方法は、均一な突起を薄膜表面に
形成するので、ヘッドの偏摩耗の低減にも効果がある。

【００２２】以上述べてきたように本実施例の方法は、
合金薄膜表面に均一な表面粗さを設計するのにきわめて
優れた方法である。

【００２３】なお本実施例の場合にはCo-Cr磁気テープ
の作製の場合について説明したが、Co-Cr-Ni,Co-O,Co-N
i-Oなど他の金属及び合金薄膜を形成する場合にも本発
明は有効である。また薄膜層を２層以上形成する場合に
も、薄膜層のうちの少なくとも一層が、初期入射角50゜
以上、基板温度100℃以上、望ましくは200℃以上で形成
されれば本発明は有効である。また本実施例としては基
板としてポリイミド基板を用いる場合について述べた
が、ポリエチレンナフタレート基板、ポリアミド基板等
の他の耐熱性高分子基板や、アルミ基板等の金属基板、
ガラス基板を用いた場合についても本発明は有効であ
る。

【００２４】（実施例２）次に本発明の薄膜の製造方法
を別の実施例を用いて説明する。

【００２５】基板として、予め表面に粒子を分散させる
ことにより、基板表面に突起を形成したポリイミド基板
を用いた。このとき用いた基板は、分散させる粒子の数
を変化させることにより、1mm²当り10nm以上の高さの突
起数は0.05x10⁶〜10x10⁶個に制御されている。また、こ
の場合の基板の表面粗さRaは1.8〜2.5nmである。この基
板を用いて、（実施例１）と同じ方法でCo-Crテープを
作製した。（実施例１）と同じ方法で測定した輝度信号
のS/N比を（図１０）に示す。（図１０）によれば、1mm
²当りの突起の数が1x10⁶個以下であれば、S/N比はほぼ
一定であるが、それ以上であるとS/N比は大きく低下す
ることがわかる。この原因としては、もともとの突起数
が多すぎると、本発明の薄膜の製造方法により薄膜を製
造すると高さの高い突起が多く薄膜上に形成され、記録
再生の際スペーシングロスが大きくなるためと考えられ
る。また（実施例１）と同じ方法でμを測定したとこ
ろ、（図１０）に示す媒体のμは0.15程度とほぼ一定で
あった。（図１０）に示す媒体のμは、本発明の薄膜の
製造方法による薄膜の製造時に突起が形成されることに
より決定され、元の基板の表面突起数には大きく依存し
ないと考えられる。以上述べたように、基板表面に10nm
の高さの突起が1mm²当り1x10⁶個以下の基板をもちいて
本発明の製造方法により薄膜を製造すれば、記録再生特
性および走行性をともに満足する薄膜の製造が可能とな
る。

【００２６】なお本実施例の場合にはCo-Cr磁気テープ
の作製の場合について説明したが、Co-Cr-Ni,Co-O,Co-N
i-Oなど他の金属及び合金薄膜を形成する場合にも本発
明は有効である。また本実施例としては基板としてポリ
イミド基板を用いる場合について述べたが、ポリエチレ
ンナフタレート基板、ポリアミド基板等の他の耐熱性高
分子基板や、アルミ基板等の金属基板、ガラス基板を用
いた場合についても本発明は有効である。

【００２７】（実施例３）次に本発明の薄膜の製造方法
を別の実施例を用いて説明する。

【００２８】基板として、予め表面に粒子を分散させる
ことにより、基板表面に突起を形成したポリイミド基板
を用いた。このとき用いた基板は、分散させる粒子の個
数は1mm²当り0.5x10⁶個程度とほぼ一定にし、分散させ
る粒子の大きさを変化させることにより、Raを1〜8nmの
間で変化させた。この基板を用いて、（実施例１）と同
じ方法でCo-Crテープを作製した。（実施例１）と同じ
方法で測定した輝度信号のS/N比を（図１１）に示す。
（図１１）によれば、Raが3nm以下であればCo-Crテープ
のS/N比はほぼ一定であるが、3nm以上ではS/N比が低下
しているのがわかる。これはRaが3nm以上になると本発
明の製造法で薄膜を製造した際、突起が高くなりすぎる
ためと考えられる。また実施例１と同じ方法でμを測定
したところ、（図１１）に示す媒体のμは0.15程度とほ
ぼ一定であった。これは、（図１１）に示す媒体のμは
本発明の薄膜の製造方法による薄膜の製造時に突起が形
成されることにより決定され、元の基板の表面突起には
大きく依存しないためと考えられる。以上述べたよう
に、Raが3nm以下の基板をもちいて本発明の製造方法に
より薄膜を製造すれば、記録再生特性および走行性をと
もに満足する薄膜の製造が可能となる。

【００２９】なお本実施例の場合にはCo-Cr磁気テープ
の作製の場合について説明したが、Co-Cr-Ni,Co-O,Co-N
i-Oなど他の金属及び合金薄膜を形成する場合にも本発
明は有効である。また本実施例としては基板としてポリ
イミド基板を用いる場合について述べたが、ポリエチレ
ンナフタレート基板、ポリアミド基板等の他の耐熱性高
分子基板や、アルミ基板等の金属基板、ガラス基板を用
いた場合についても本発明は有効である。

【００３０】（実施例４）〜（実施例７）次に本発明の製造方法について、別の実施例により説明
する。

【００３１】平滑な基板上にCo-O合金薄膜を形成し、薄
膜形成時の基板温度と作製された薄膜の動摩擦係数につ
いて調べた。

【００３２】基板としては厚さ10μm、Raは1.8nmで5nm
以上の突起が1mm²に1x10⁶個以下であるポリイミド基板
を用いた。（図３）に示すような真空蒸着装置を用い、
Co-O合金薄膜を形成した。まず蒸着装置内部を5.0x10^-4
Torr以下に排気した後、ガス導入管１２より、300cc/mi
nで酸素ガスを導入した。この時蒸発源１０としては99.
9%のCoを用いた。蒸発原子の基板への入射角は70〜40゜
とした。基板の搬送速度は10m/min、膜堆積速度は0.2μ
m/secとし、0.2μmの厚みのCo-O薄膜を形成した。基板
温度は円筒状キャン７の温度を変化させることにより変
化させた。このようにして作製したCo-O膜を8mm幅のテ
ープ状にスリットし、動摩擦係数（μ）をドローイング
法により測定した。この時の測定条件は、ポストの材質
はSUS303、表面粗さは0.2S、テープとポストの相対速度
は3.8m/min、加重は20gとした。ドローイング法による
動摩擦係数の測定結果と薄膜形成時の基板温度の関係を
（表２）に示す。

【００３３】

【表２】

【００３４】（表２）の結果より、薄膜作製時の基板温
度を増加させるに従い、動摩擦係数（μ）が低下してい
ることがわかる。これは基板温度の増大とともに、結晶
粒が肥大化するために、薄膜の表面により大きな突起が
形成されるためと考えられる。（表２）より、磁気記録
媒体として用いるためには少なくとも100℃以上の温度
とすることが必要である。また200℃以上とするとより
低い摩擦係数の膜を得ることができる。本実施例として
は基板としてポリイミド基板を用いる場合について述べ
たが、ポリエチレンナフタレート基板、ポリアミド基板
等の他の耐熱性高分子基板や、アルミ基板等の金属基
板、ガラス基板を用いた場合についても本発明は有効で
ある。

【００３５】（実施例８）〜（実施例１１）次に本発明の製造方法をさらに別の実施例を用いて説明
する。

【００３６】本実施例に於いては基板の表面に予め凹部
を設けたものを用いた。（図９）は基板の凹部の断面を
示す図である。凹部の深さdを（図９ａ）に示すように
定義した。そして凹部の形成されている基板の表面を、
STMで表面形状を観察した。その結果求めた、深さdが8n
m以上の凹部の全表面積に占める割合をいくつかの基板
について示す。また、凹部が(b)のような形状の時には
深さd₁が8nm以上の部分（図のハッチの部分）の面積を
凹部の面積とした。

【００３７】予め基板に凹部の形成されたポリイミド基
板を用いて、（実施例１）と全く同じ方法でCo-Crテー
プを作製した。そして作製されたテープの輝度信号のS/
Nおよびμを（実施例１）と同じ方法で評価した。その
結果を各種の基板について（表３）に示す。

【００３８】

【表３】

【００３９】（表３）では基板表面の凹部が増大するに
ともない、μが低下しているのがわかる。これは凹部の
増大にともない、基板とSUSポストとの実接触面積が減
少するためと考えられる。また記録再生特性を見ると、
（実施例８）〜（実施例１１）は、S/N比の低下は凹部
のない（実施例１）に比べて1dB以内とほぼ無視できる
程度である。このように基板表面に凹部がある場合に
は、突起がある場合（表１の比較例３、４および５等）
とは異なり、薄膜形成により突起がより高くなることは
なく、磁気ヘッドと薄膜磁性層とのスペースロスは増加
せず、S/N比の高い媒体を作製できる。しかし（比較例
９）および（比較例１０）に示すように、凹部の面積が
40%以上に達する場合には、突起は低くてもヘッドと凹
部のスペースロスのためにS/N比の低下が大きいと考え
られる。以上、（表３）の結果より、本発明の薄膜の製
造方法に於て、8nm以上の深さの凹部が5%以上30%以下の
表面積を占める基板を用いれば、S/N比が高く、かつμ
の低い磁気記録媒体を製造することができる。

【００４０】なお本実施例の場合にはCo-Cr磁気テープ
の作製の場合について説明したが、Co-Cr-Ni,Co-O,Co-N
i-Oなど他の金属及び合金薄膜を形成する場合にも本発
明は有効である。また本実施例としては基板としてポリ
イミド基板を用いる場合について述べたが、ポリエチレ
ンナフタレート基板、ポリアミド基板等の他の耐熱性高
分子基板や、アルミ基板等の金属基板、ガラス基板を用
いた場合についても本発明は有効である。

【００４１】

【発明の効果】本発明の薄膜の製造方法に依れば、薄膜
表面に低くて均一な突起を容易に形成することができ
る。これによって摩擦係数を低下させることができる。
また例えば磁気テープ作製時に本発明の方法を用いれ
ば、記録再生出力が高く、走行性に優れ、ヘッド偏摩耗
を起こしにくい磁気テープの作製が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の製造工程における薄膜の断
面図である。（ａ）基板（ｂ）薄膜層形成後（ｃ）炭素層形成後

【図２】従来の製造工程における薄膜の断面図である。（ａ）基板（ｂ）薄膜層形成後（ｃ）炭素層形成後

【図３】連続蒸着装置の概略断面図である。

【図４】基板温度と薄膜表面の表面粗さの関係を示す図
である。

【図５】初期入射角と薄膜表面の表面粗さの関係を示す
図である。

【図６】STMで観察した基板の断面図である。（ａ）従来の基板の断面図（ｂ）本発明の実施例にかかる基板の断面図

【図７】基板温度と動摩擦係数の関係を示す図である。

【図８】初期入射角と動摩擦係数の関係を示す図であ
る。

【図９】凹部のある基板の断面図である。

【図１０】基板表面の突起数とCo-CrテープのS/N比の関
係を示す図である。

【図１１】基板表面粗さRaとCo-CrテープのS/N比の関係
を示す図である。

【符号の説明】

１基板２金属または合金薄膜層３炭素層４高分子基板５巻出しロール６巻き取りロール７円筒状キャン８仕切り板９坩堝１０蒸発源１１蒸発原子１２ガス導入管Ａ円筒状キャンの回転方向 φ_i 初期入射角 φ_f 終期入射角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤良樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面に10nm以上の高さの突起を1mm²
当り1x10⁶個以下の密度で有し、100℃以上に保持された
基板上に、薄膜の構成原子を50゜以上の初期入射角で堆
積せしめることを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項２】基板表面の中心線平均粗さRaが3nm以下
であり、表面に10nm以上の高さの突起を1mm²当り1x10⁶
個以下の密度で有し、100℃以上に保持された基板上
に、薄膜の構成原子を50゜以上の初期入射角で堆積せし
めることを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項３】基板表面に10nm以上の高さの突起を1mm²
当り1x10⁶個以下の密度で有し、8nm以上の深さの凹部の
面積が全表面積の5%以上30%以下であり、100℃以上に保
持された基板上に、薄膜の構成原子を50゜以上の初期入
射角で堆積せしめることを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項４】基板温度が200℃以上であることを特徴
とする請求項１、２または３のいずれかに記載の薄膜の
製造方法。
【請求項５】薄膜の膜厚が100nm以上400nm以下である
ことを特徴とする請求項１、２、３または４のいずれか
に記載の薄膜の製造方法。
【請求項６】薄膜がCoと酸素、CoとNiと酸素、CoとCr
またはCoとCrとNiを主成分とする膜であることを特徴と
する請求項１、２、３、４または５のいずれかに記載の
薄膜の製造方法。