JPH07252643A

JPH07252643A - 蒸着方法および真空蒸着装置

Info

Publication number: JPH07252643A
Application number: JP4426894A
Authority: JP
Inventors: 秀樹 ▲吉▼田; Hideki Yoshida
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 1995-10-03

Abstract

(57)【要約】【目的】異常放電やイオンボンバードの影響を軽減し
ながら、斜方蒸着効果を利用して１３００エルステッド
を越える磁気記録媒体を製造する蒸着において、省力化
や自動化を可能にすることができる優れた蒸着方法およ
び真空蒸着装置を実現することを目的とする。【構成】電子ビームを形成する収束レンズ１２と電子
ビームを揺動させる揺動回路１４の間に偏向回路１８を
備え、蒸発源１６からの強磁性体を真空蒸着させる。強
磁性体が揺動回路１４の付近に付着しても、揺動回路自
体での揺動を最小限に押さえているので揺動回路の補正
回数は少ない。偏向回路１８の効果により、電子発生源
が蒸発物やイオンによって受けるダメージは最小限に押
さえられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高密度磁気記録に適した
磁気記録媒体の製造に適した蒸着方法および真空蒸着装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、真空蒸着装置は装飾用やコーティ
ング用だけではなく、より付加価値の高い用途として高
密度磁気記録用の磁気テープ、いわゆるＭＥテープの製
造方法として利用されている。ＭＥテープの製造用の真
空蒸着装置は、高融点金属を効率よく蒸発させるため
に、収束レンズにより整形された電子ビームを揺動回路
で揺動するという構成をとっており、従来の蒸着方法お
よび真空蒸着方法を越えた高度な蒸発源の加熱技術を要
求している。

【０００３】以下に従来の蒸着方法および真空蒸着装置
について説明する。図３は従来の真空蒸着装置の構成図
を示すものである。図３において、１は電子発生源であ
る。２，３は収束レンズで、電子発生源から放出された
加速電子をビーム状に整形する。４は揺動回路、５は冷
却ドラム、６は蒸発源、７は遮蔽板である。

【０００４】以上のように構成された蒸着方法および真
空蒸着装置について、以下その動作について説明する。
まず、収束レンズ２，３は電子ビームの整形の問題から
通常２セットから成り立つことが多く、収束レンズ２，
３で整形された電子ビームは揺動回路４で揺動を受けて
蒸発源６に到達する。蒸発源６にはジルコニアやマグネ
シア製のるつぼが用いられることが多く、蒸発材として
コバルト系合金が用いられる。コバルト系合金は、遮蔽
板７で入射角の制限を受けながら冷却ドラム５の上で高
分子フィルムに蒸着されて磁気記録媒体が製造される。
高分子フィルムの幅方向をＸ方向と呼ぶことにする。Ｘ
方向に均一な磁気記録媒体を製造するために、電子ビー
ムは揺動回路４でＸ方向に揺動されて、Ｘ方向に広がっ
た状態で蒸発源６に到達する。図３で電子ビームは収束
回路２，３で整形された後、揺動回路４で曲がって蒸発
源６に達しているが、この曲げの方向をＹ方向と呼ぶこ
とにする。このようにＹ方向に曲げるのは、蒸発物や電
子ビームによりイオン化されたイオンが電子発生源１に
到達することを防止し、イオンによって電子発生源１が
受けるダメージを減少させ、異常放電による不良部品の
発生の回数を抑制し、電子発生源１の中にあるフィラメ
ントやイオンボンバード防止材の寿命を延ばすためであ
る。図３では曲げの角度θ＝１０度である。電子の加速
電圧は従来は高電圧を使用する際の放電をさけるために
３０ｋＶ以下で使用されることが多かったが、高性能な
１３００エルステッドを越える磁気記録媒体の製造のた
め、遮蔽板７による入射角の制限を厳しくする必要が生
じてきた。このため蒸着効率が低下し、蒸発レートの改
善が必要となり３５ｋＶから４０ｋＶの高電圧が使われ
つつある。イオンによるボンバードの弊害は加速電圧が
低いときは顕著ではなく、３０ｋＶ以上、特に３５ｋＶ
以上の高電圧を用いる場合には顕著に現れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、大量のコバルト系合金が蒸発した場合、
強磁性材料であるコバルトが揺動回路４付近に付着し、
強磁性材料の付着によって揺動回路４によって生成され
た磁界が減少し、揺動回路４に流すべき電流量が変化す
る。特に１３００エルステッドを越える磁気記録媒体の
製造の場合には蒸着効率が低下し、周辺への強磁性材料
の付着が増加するため問題が顕在化する。このため、Ｘ
方向およびＹ方向への揺動波形を変化させる必要がある
が、Ｘ方向については、もともと高分子フィルム上に均
一な蒸着を行うために電子ビームが広がっているので、
多少広がり状態が変化したとしても形成される蒸着膜の
膜質に変化はみられない。しかし、Ｙ方向については、
遮蔽板７で入射角を制御して磁気特性を制御しており、
Ｙ方向の位置関係が変化すると磁気特性が変化する。特
に保持力が１３００エルステッドを越える磁性膜の形成
のためにはＹ方向の制御は重要となる。このため蒸発源
６は図３の横方向にはコバルト系合金材料がせいぜい１
０センチメートル以下となるように設計される。この場
合、蒸発源でＹ方向に電子ビームの位置が２センチメー
トル程度ずれた場合でも蒸着効率の変化などによる蒸着
膜の膜厚制御が問題となる。すなわち、斜方蒸着効果を
利用し、１３００エルステッドを越える磁気記録媒体を
製造する蒸着において、強磁性材料の揺動回路４付近へ
の付着によりＹ方向に頻繁に揺動回路４を制御する必要
があり、省力化や自動化が困難であるという問題点を有
していた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、斜方蒸着効果を利用して１３００エルステッドを越
える磁気記録媒体を製造する蒸着において、省力化や自
動化が可能な蒸着方法および真空蒸着装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の蒸着方法および真空蒸着装置は、電子ビーム
を形成する収束レンズと電子ビームを揺動させる揺動回
路と、収束レンズと揺動回路の間に偏向回路を備え、強
磁性体を真空蒸着させるという構成を有している。

【０００８】

【作用】この構成によって、電子ビームは揺動回路に入
る手前で向きを変え、揺動回路では主にＸ方向だけの揺
動を受けてＹ方向の揺動をほとんど受けない。そのた
め、揺動回路周辺に強磁性体が付着してもＹ方向にはほ
とんど変化しないので、磁気特性や膜厚に大きく作用す
るＹ方向の電子ビーム位置の調整がほとんど不要にな
り、省力化や自動化が可能となる。イオンボンバードに
よる弊害は偏向回路の効果によって回避できる。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１０】図１において、１１は電子発生源である。
１２，１３は収束レンズで、電子発生源から放出された
加速電子をビーム状に整形する。１４は揺動回路、１５
は冷却ドラム、１６は蒸発源、１７は遮蔽板、１８は偏
向回路である。

【００１１】以上のように構成された蒸着方法および真
空蒸着装置について、以下その動作について説明する。
まず、収束レンズ１２で整形された電子ビームは、偏向
回路１８で偏向された後、収束レンズ１３で再度整形さ
れ揺動回路１４で主にＸ方向だけの揺動を受けて蒸発源
１６に到達する。蒸発源１６の中のコバルト系合金は、
遮蔽板１７で入射角の制限を受けながら冷却ドラム１５
の上で高分子フィルムに蒸着されて磁気記録媒体が製造
される。

【００１２】図１において、偏向回路１８での偏向角は
９０度、電子ビームの加速電圧は４０ｋＶ、揺動回路１
４でのＸ方向での揺動は±２５度、Ｙ方向への揺動は０
度、偏向回路１８から蒸発源１６までの距離は１００セ
ンチメートル、冷却ドラム１５の半径は５０センチメー
トル、遮蔽板１７により制限される入射角は５５度、蒸
発源１６に仕込まれた蒸発材料は純コバルトであった。
蒸着は酸素ガス雰囲気中で行われ、形成された磁気記録
媒体の高分子基板の長手方向に対する保持力は１５００
エルステッドであり、良好な電磁変換特性を示した。

【００１３】上記条件で、長さ１００００メートルの蒸
着を行ったが、その間の揺動回路１４の補正は、Ｘ方向
に５回、Ｙ方向への補正はなく、偏向回路の補正が３回
であった。Ｙ方向での補正でなく偏向回路による補正を
行ったのは、１０回程度の蒸着を行った場合、Ｙ方向へ
の補正では電子ビームのフォーカスが不良となるためで
ある。これは、揺動回路に入る電子ビームの方向を一定
に保たねばならないのが原因と考えている。参考に、偏
向回路１８を持たずに、θ＝１０度の従来例で同様の蒸
着を行った際の揺動回路１４の補正回数を（表１）にま
とめる。

【００１４】

【表１】

【００１５】（表１）より従来例でもＨＩ−８フォーマ
ットに使われている保持力１１００エルステッド程度の
磁気記録媒体を製造するためには補正回数は少ないもの
の、１３００エルステッドを越える保持力を得るには揺
動回路の補正回数が急増した。一方、本発明では１３０
０エルステッドを越える保持力を１００００メートルあ
たり５回以下の補正回数で実現できる。

【００１６】以上のように本実施例によれば、電子ビー
ムを形成する収束レンズと電子ビームを揺動させる揺動
回路と、収束レンズと揺動回路の間に偏向回路を備え、
強磁性体を真空蒸着させることにより、揺動回路の操作
頻度を減らし、省力化や自動化を可能にすることができ
る。

【００１７】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。図２は本発明の第
２の実施例を示す蒸着方法および真空蒸着装置の構成図
である。図２において、２１は電子発生源、２２，２３
は収束レンズ、２４は揺動回路、２５は冷却ドラム、２
６は蒸発源、２７は遮蔽板、２８は偏向回路で、以上は
図１の構成と同様なものである。図１の構成と異なるの
は、偏向回路２８に接しての蒸発源２６から偏向回路２
８を結んだ延長線上に、突部２９を設けた点である。突
部の奥行きは２０センチメートルであった。

【００１８】上記のように構成された蒸着方法および真
空蒸着装置について、実施例１と同様の条件で１０００
０メートルの蒸着を行ったところ、その間の揺動回路１
４の補正は、Ｘ方向に５回、Ｙ方向と偏向回路の補正は
なかった。実施例１と補正回数だけを比較すると３回だ
けであるが、蒸着終了後の付着物の除去作業により、揺
動回路２４の周辺の付着物は除去されるが、偏向回路２
８は電子発生源２１に近いため、うかつに除去作業を行
うと電子発生源２１での異常放電の回数が急増する。そ
のため、通常は偏向回路２８の周辺では除去作業が行わ
れず、結果として強磁性材料が徐々に堆積するので、蒸
着の度に偏向回路２８の電流を一定値に保つことができ
ず、電流量を次第に増やさねばならず自動化の上での課
題となった。

【００１９】以上のように、偏向回路２８に接しての蒸
発源２６から偏向回路２８を結んだ延長線上に、突部２
９を設けることにより、偏向回路２８の補正回数を減ら
すとともに、蒸着の度に一定の偏向電流の使用が可能と
なり、省力化や自動化が容易となる。

【００２０】（実施例３）図１の蒸着装置において、各
種の偏向角と４種類の加速電圧での異常放電の発生回数
を検討した。その結果を（表２）にまとめる。

【００２１】

【表２】

【００２２】（表２）で従来例というのは図３の装置で
あり、θを１０度とした場合である。（表２）から明ら
かなように、偏向がない場合は、加速電圧が３０ｋＶ以
上、特に３５ｋＶ以上となると異常放電は急増する。こ
の場合、偏向角により異常放電は１／３から１／１０以
下に抑制され、偏向角の効果としては２０度以上あれば
十分効果が得られることがわかる。また、イオンボンバ
ード防止材の消耗は、偏向角０度の場合、加速電圧が２
５ｋＶから４０ｋＶに上昇することによって１０倍に増
加したが、加速電圧４０ｋＶで偏向角を９０度とした場
合、加速電圧２５ｋＶで偏向角０度の場合と同等の消耗
に押さえることができた。フィラメント寿命については
加速電圧２５ｋＶで偏向角０度の場合４２０時間、加速
電圧４０ｋＶで偏向角０度の場合１６０時間、加速電圧
４０ｋＶで偏向角を９０度の場合３８０時間であり、従
来例で加速電圧４０ｋＶの場合２４０時間であった。

【００２３】以上より、特に加速電圧を３５ｋＶ以上と
した場合に、異常放電とイオンボンバードの抑制とフィ
ラメント寿命の改善に偏向角が有効であることがわか
る。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、電子ビームを形
成する収束レンズと電子ビームを揺動させる揺動回路
と、収束レンズと揺動回路の間に偏向回路を備え、強磁
性体を真空蒸着させることにより、異常放電やイオンボ
ンバードの影響を軽減しながら、斜方蒸着効果を利用し
て１３００エルステッドを越える磁気記録媒体を製造す
る蒸着において、省力化や自動化を可能にすることがで
きる優れた蒸着方法および真空蒸着装置を実現できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における蒸着方法および
真空蒸着装置の構成図

【図２】本発明の第２の実施例における蒸着方法および
真空蒸着装置の構成図

【図３】従来の蒸着方法および真空蒸着装置の構成図

【符号の説明】

１１電子発生源１２，１３収束レンズ１４揺動回路１５冷却ドラム１６蒸発源１７遮蔽板１８偏向回路２９突部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビームを形成する収束レンズと電子
ビームを揺動させる揺動回路と、収束レンズと揺動回路
の間に偏向回路を備え、強磁性体を真空蒸着させる真空
蒸着装置。
【請求項２】揺動回路を使わない状態では、電子ビー
ムが蒸発源の方向に向くことを特徴とする請求項１記載
の真空蒸着装置。
【請求項３】偏向回路に接して、蒸発源から偏向回路
を結んだ延長線上に、突部を備えた請求項２記載の真空
蒸着装置。
【請求項４】電子ビームの加速電圧が３５ｋＶ以上で
あることを特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項５】電子ビームの加速電圧が３５ｋＶ以上で
あることを特徴とする請求項２記載の真空蒸着装置。
【請求項６】電子ビームの加速電圧が３５ｋＶ以上で
あることを特徴とする請求項３記載の真空蒸着装置。
【請求項７】電子発生源から発生した電子を加速して
収束レンズで整形し、偏向回路で偏向させた後、揺動回
路で揺動し、強磁性体を真空蒸着させる蒸着方法。
【請求項８】コバルト系強磁性材料を斜方蒸着効果を
利用して蒸着し、１３００エルステッド以上の保持力を
得ることを特徴とする請求項７記載の真空蒸着方法。