JPH097173A - 磁気記録媒体の製造方法及び薄膜の製造装置並びに磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸発原子の流れを極力乱さないガス導入を行
うことにより、薄膜の特性が均一でかつ生産性良く安定
して得ることができる磁気記録媒体及び薄膜の製造装置
及び薄膜の製造方法を提供する。 【解決手段】 長尺の高分子基板４上に電子ビーム蒸着
法によって磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方法に
おいて、遮蔽板の開口部を２ケ所設け、磁性層の内、基
板に近い部分を形成する第１の開口部１８により形成さ
れた磁性層厚を、第２の開口部１９による磁性層厚に比
べて大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体の製造
方法及び薄膜の製造装置並びに磁気記録媒体に関する。
さらに詳しくは、たとえば磁気テープなどに有用な磁気
記録媒体及び薄膜の製造装置及び薄膜の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現代社会に於て薄膜の果たす役割は非常
に広範囲であり、日常生活の様々な部分において薄膜が
利用されている。これらの中でも包装紙、磁気テープ、
コンデンサ等の用途においては、高速大量生産に有利な
連続巻取り真空蒸着が行われている。従来の連続巻き取
り真空蒸着法を図面を用いて説明すると、たとえば図２
のように長尺の高分子基板４が円筒状キャン５の周面に
沿って走行中に磁性層を電子ビーム６を用いて蒸着する
ことによって磁気記録媒体の量産が出来る。すなわち、
排気系１によって真空排気された真空槽２の中で巻き出
しロール３から回転方向１２に沿って巻出された長尺の
高分子基板４は円筒状キャン５の表面に沿って走行中に
電子ビーム６を照射されている電子ビーム蒸発源７より
遮蔽板９の開口部において蒸着を受けた後に、巻き取り
ロール１０に巻きとられる。その際、ガス導入ノズル８
から反応ガスを導入することによって反応蒸着を行う。
１０は巻き取りロール、１１はガイドロール、１２は回
転方向、２１は電子銃である。磁性体としてＣｏ、また
はＣｏ−Ｎｉを用い、ガス導入ノズル８から酸素を導入
して酸素雰囲気での反応蒸着を行う事によって長尺のＣ
ｏ−Ｏ、またはＣｏ−Ｎｉ−Ｏ磁気テープが生産でき
る。酸素雰囲気での反応蒸着を行うことにより、薄膜を
形成する結晶粒間の磁気的分離が行われ、保磁力が増加
すると共に、膜表面と結晶粒界に形成された酸化層は錆
の発生を防止し、薄膜の硬度を増して機械的耐久性を向
上する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、連続巻
取り蒸着は薄膜の量産に適した方法である。一方、情報
化社会の進展に伴って記録すべき情報量は増加の一途を
たどっており記録密度のより一層の向上が必要である。
従ってこれに応える磁気記録媒体が求められている。従
って量産性と記録再生特性の両立が求められるが、媒体
ノイズを抑えて高Ｃ／Ｎを得るためには現状では磁性層
を２層構造とする必要がある。そのため磁性層蒸着を２
度繰り返して行う必要がある他、磁性粒子の方向性を揃
えるために磁性層第１層を形成後、一旦巻戻してから磁
性層第２層を形成するので生産性がかなり低下してしま
う。

【０００４】本発明は、前記従来の課題を解決するた
め、蒸発原子の流れを極力乱さないガス導入を行うこと
により、薄膜の特性が均一でかつ生産性よく安定して得
ることができる磁気記録媒体及び薄膜の製造装置及び薄
膜の製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の第１番目の磁気記録媒体の製造方法は、支持体
に沿って真空中で移動する長尺の高分子樹脂基板上に直
接または下地層を介して、電子ビーム蒸着法によって磁
性層を形成する磁気記録媒体の製造方法において、前記
基板上に入射する前記磁性層の成分金属の方向を規制す
る為の遮蔽板の開口部を少なくとも２ケ所設け、前記開
口部より磁性層成分金属を前記基板上に蒸着し、かつ前
記磁性層のうち、前記基板に近い部分を形成する為の第
１の開口部によって形成された磁性層厚を、第２の開口
部によって形成された磁性層厚に比べて大きくすると共
に、少なくとも前記第２の開口部の蒸着終端側より酸素
を含むガスを前記基板に差し向けることを特徴とする。

【０００６】前記製造方法においては、第１の開口部に
よって形成された磁性層厚を、第２の開口部によって形
成された磁性層厚の３倍以上８倍以下とすることが好ま
しい。

【０００７】また前記製造方法においては、第１の開口
部の蒸着終端側より酸素を含むガスを基板に差し向ける
ことが好ましい。また前記製造方法においては、酸素を
含むガスをガスの集束流として基板に差し向けることが
好ましい。

【０００８】また前記製造方法においては、支持体とし
て無終端帯を用いることもできる。次に本発明の第２番
目の磁気記録媒体の製造方法は、支持体に沿って真空中
で移動する長尺の高分子基板上に直接または下地層を介
して、電子ビーム蒸着法によって磁性層を形成する磁気
記録媒体の製造方法において、前記基板上に入射する前
記磁性層の成分金属の方向を規制する為の遮蔽板の主開
口部より磁性層成分金属を前記基板上に蒸着し、且つ前
記主開口部の蒸着終端側より酸素を含むガスを前記基板
に差し向けると共に、前記主開口部の蒸着開始側の遮蔽
板に副開口部を設け、前記副開口部による薄膜形成部分
に酸素ガスの集束流を差し向けることを特徴とする。

【０００９】前記製造方法においては、副開口部による
薄膜形成部分への酸素ガスの集束流による反応蒸着によ
って厚さ６ｎｍ以上の非磁性層を形成することが好まし
い。また前記製造方法においては、蒸着開始側の遮蔽板
主開口部端と前記支持体の間隙を５ｍｍ以下とすること
が好ましい。

【００１０】また前記製造方法においては、酸素ガスの
集束流の吹き出しを、長さ（Ｌ）に対する内径（Ｄ）の
比（Ｄ／Ｌ）が０．１以下の細管の集合体を用いて行う
ことが好ましい。

【００１１】また前記製造方法においては、支持体とし
て無終端帯を用いることもできる。次に本発明の磁気記
録媒体の第３番目の磁気記録媒体の製造方法は、支持体
に沿って真空中で移動する長尺の高分子基板上に直接ま
たは下地層を介して、電子ビーム蒸着法によって磁性層
を形成する磁気記録媒体の製造方法において、前記基板
上に入射する前記磁性層の成分金属の方向を規制する為
の遮蔽板の開口部より磁性層成分金属を前記基板上に蒸
着し、且つ前記開口部の蒸着終端側より酸素を含むガス
を前記基板に差し向けると共に、前記磁性層を形成する
蒸気流の外側に設置した集束ノズルより酸素ガスの集束
流を前記開口部の途中に差し向けることを特徴とする。

【００１２】前記製造方法においては、集束ノズルから
差し向けた酸素ガスによって開口部の途中で非磁性層を
形成することが好ましい。また前記製造方法において
は、集束ノズル中心の延長線によって分割される磁性層
の膜厚比が基板側：表面側で３：１〜８：１の範囲にあ
ることが好ましい。

【００１３】また前記製造方法においては、支持体とし
て無終端帯を用いることもできる。次に本発明の第１番
目の薄膜の製造装置は、支持体に沿って真空中で移動す
る長尺の高分子基板上に薄膜を形成する薄膜の製造装置
において、前記基板上に入射する前記薄膜の成分原子の
方向を規制する為の遮蔽板に、前記薄膜を前記基板上に
蒸着するための開口部を少なくとも２ケ所設けると共
に、各開口部の蒸着終端側よりガスを前記基板に差し向
ける為のノズルを設けることを特徴とする。

【００１４】次に本発明の第２番目の薄膜の製造装置
は、支持体に沿って真空中で移動する長尺の高分子基板
上に薄膜を形成する薄膜の製造装置において、前記基板
上に入射する前記薄膜の成分原子の方向を規制する為の
遮蔽板に、前記薄膜を前記基板上に蒸着するための主開
口部を設け、前記主開口部の蒸着終端側よりガスを前記
基板に差し向けるためのノズルを設けると共に、前記主
開口部の蒸着開始側の遮蔽板に副開口部を設け、前記副
開口部端の近傍から前記支持体に向けてガスの集束流を
差し向けるためのノズルを設けることを特徴とする。

【００１５】次に本発明の第３番目の薄膜の製造装置
は、支持体に沿って真空中で移動する長尺の高分子基板
上に薄膜を形成する薄膜の製造装置において、前記基板
上に入射する前記薄膜の成分原子の方向を規制する為の
遮蔽板に、前記薄膜を前記基板上に蒸着するための開口
部を設け、前記開口部の蒸着終端側よりガスを前記基板
に差し向けるためのノズルを設けると共に、前記薄膜を
形成する蒸気流通過部の外側よりガスの集束流を差し向
けるためのノズルを設けることを特徴とする。

【００１６】次に本発明の第１番目の磁気記録媒体は、
基板上に直接または下地層を介して薄膜磁性層が形成さ
れてなる磁気記録媒体において、前記磁性層表面側から
測定したオージェデプスプロファイルの酸素信号強度が
少なくとも磁性層表面のピークと磁性層の途中のピーク
を有し、前記磁性層途中のピークの磁性層中の位置が磁
性層の表面側から１１％から２５％の深さにあり、かつ
前記磁性層途中のピーク強度が前記磁性層表面のピーク
強度の６０％以上であることを特徴とする。

【００１７】前記磁気記録媒体においては、磁性層途中
のピークの半値幅が２０ｎｍ以下であることが好まし
い。次に本発明の第２番目の磁気記録媒体は、基板上に
非磁性層を介して薄膜磁性層が形成されてなる磁気記録
媒体において、前記非磁性層が前記磁性層を構成する元
素の酸化物からなり、かつ前記磁性層表面側から測定し
たオージェデプスプロファイルの酸素信号強度が少なく
とも前記磁性層表面と前記非磁性層でピークを有し、前
記非磁性層のピーク強度が前記磁性層表面のピーク強度
の７０％以上であるとともに、前記磁性層側で前記非磁
性層の酸素信号強度がピークの９０％から５０％になる
までの厚みが２０ｎｍ以下であることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】前記本発明の構成によれば、遮蔽
板の開口部を２ケ所設け、第１の開口部によって形成さ
れた磁性層厚を、第２の開口部によって形成された磁性
層厚に比べて大きくすると共に、少なくとも第２の開口
部の蒸着終端側より酸素を含むガスを前記基板に差し向
けることによって磁性層の成長に伴う、再生ノイズの増
加を抑制し、高Ｃ／Ｎを得ることが出来る。

【００１９】また、遮蔽板の開口部の蒸着終端側より酸
素を含むガスを基板に差し向けると共に、蒸着開始側の
遮蔽板開口部端と支持体の間隙を５ｍｍ以下とし、蒸着
開始側に設けた副開口部による薄膜形成部分に酸素ガス
の集束流を差し向けることにより基板上に非磁性層を形
成した後に連続して磁性層を形成することが出来、磁性
層の配向性を高めて、高Ｃ／Ｎを得ることが出来る。

【００２０】また、開口部の蒸着終端側より酸素を含む
ガスを前記基板に差し向けると共に、磁性層を形成する
蒸気流の外側に設置した集束ノズルより酸素ガスの集束
流を開口部の途中に差し向けることによって疑似２層構
造の磁性層を得ることが出来、高Ｃ／Ｎを得ることが出
来る。

【００２１】さらに、磁性層表面側から測定したオージ
ェデプスプロファイルの酸素信号強度の、磁性層表面の
ピークと磁性層の途中のピークの内、前記磁性層途中の
ピークの磁性層中の位置を磁性層の表面側から１１％か
ら２５％の深さとし、かつ磁性層途中のピーク強度を磁
性層表面のピーク強度の６０％以上とすることで磁性層
の分離を確立して再生ノイズの増加を抑制し、高Ｃ／Ｎ
を得ることが出来る。

【００２２】また、基板上に磁性層を構成する元素の酸
化物からなる非磁性層を介して薄膜磁性層が形成されて
なる磁気記録媒体において、磁性層表面側から測定した
オージェデプスプロファイルの酸素信号強度の、非磁性
層のピーク強度を磁性層表面のピーク強度の７０％以上
とするとともに、磁性層側で非磁性層の酸素信号強度が
ピークの９０％から５０％になるまでの厚みを２０ｎｍ
以下とする事によって、非磁性層と磁性層の界面を明瞭
なものとして高Ｃ／Ｎを得ることが出来る

【００２３】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について説明
する。図１の排気系１によって真空排気された真空槽２
の中で巻き出しロール３から回転方向１２に沿って巻出
された長尺基板４は円筒状キャン５の表面に沿って走行
中に電子ビーム６を照射されている蒸発坩堝７より遮蔽
板９の開口部において蒸着を受けた後に、巻き取りロー
ル１０に巻きとられる。開口部は２分割されており、第
１の開口部の走行方向の開口幅と第２の開口部の開口幅
の比率を変える事によって、各々の開口部での膜厚寄与
比率を約１０：１から１：１の範囲で変化させた。その
際、各開口部の蒸着終端側からガス導入ノズル８を用い
て酸素ガスを導入することによって反応蒸着を行う。ま
た、高分子基板とキャンの密着性を高めるために、高分
子基板をキャンにニップロール１５によって押し当てた
後に、薄膜の形成に先立って密着用電子銃１３から密着
用電子ビーム１４を照射する事も出来る。さらに、イオ
ン源を用いて基板の表面処理等を行うことが出来る。ニ
ップロール、密着用電子銃、イオン源は必要のない場合
には省略出来る。

【００２４】本発明により薄膜磁気テープを形成するた
めに、高分子基板として３０ｃｍ幅、１０μｍ厚のポリ
エチレンテレフタレートを用い、層厚２００ｎｍのＣｏ
−Ｏ磁性層を形成した。高分子基板への蒸気入射角は、
第１の開口部で基板法線から８０度から４５度内至５４
度、第２の開口部で４３度内至５２度から４０度の範囲
とし、第１の開口部と第２の開口部の間の３度の範囲を
遮蔽した。ガス導入ノズルの方向は集束ノズルの延長線
が各開口部での蒸着終端部分に向かうようにした。円筒
状キャンはキャン内部を循環する常温の冷却水によって
冷却した。また、成膜中の蒸着室の真空度は約５×１０
^-5torrである。

【００２５】集束ノズルとして、図１２で示したよう
な、内寸が２００ｍｍ×６ｍｍ×３０ｍｍの箱型で基板
幅方向に幅広の２００ｍｍ×６ｍｍを開口部としたもの
及び、内寸が２００ｍｍ×３ｍｍ×３０ｍｍの箱型で基
板幅方向に幅広の２００ｍｍ×３ｍｍを開口部としたも
の及び、内寸が２００ｍｍ×６ｍｍ×１０ｍｍの箱型で
内部に内径が１ｍｍの細管を１０ｍｍの辺に平行に敷き
詰めて基板幅方向に幅広の２００ｍｍ×６ｍｍを開口部
としてしたもの及び、内寸が２００ｍｍ×６ｍｍ×１０
ｍｍの箱型で内部に内径が２ｍｍの細管を１０ｍｍの辺
に平行に敷き詰めて基板幅方向に幅広の２００ｍｍ×６
ｍｍを開口部としたものを用いた。

【００２６】磁性層の膜厚は、ガイドローラ間に設置し
た透過光式膜厚計を用いて蒸着を行いながら観測し、電
子銃の投入電力を調整する事によって制御した。透過光
式膜厚計は可視光源とＣＤＳ素子を用いて構成した。

【００２７】作製した磁性層の磁気特性の測定は振動試
料磁力計を用いて行った。記録再生特性の評価は、ＭＩ
Ｇヘッドを用い、記録波長０．５μｍにおけるＣ／Ｎ
を、市販のビデオ用蒸着テープ（ＭＥテープ）を基準テ
ープとして相対比較することによって行った。

【００２８】図３は、第２の開口部の蒸着終端側のみか
ら酸素ガスの集束流を導入し、第１の開口部及び第２の
開口部での膜厚寄与比率を約１０：１から１：１の範囲
で変化させたときの記録再生特性を最適導入ガスにて測
定した結果である。図３には開口部を分割しない場合の
結果並びに図１２のノズルから集束部（長さＬの部分）
を取り払ったノズルを用いた場合の結果も併せて示して
いる。図３から分かるように、開口部を分割することに
よって記録再生特性の向上がみられる。それに加えてノ
ズルを集束ノズルとすることによって特性の更なる向上
がみられる。細管を敷き詰めないタイプの場合には、図
１２のＡ／Ｌに相当する比が０．２と０．１で記録再生
特性に有意差はなかった。細管を敷き詰めたタイプでは
Ｌ／Ｄを５から１０に変えることで更に特性が向上し
た。細管を敷き詰めたタイプと敷き詰めないタイプで集
束の効果が変化する領域が異なるのは次のような理由に
よるのではないかと思われる。即ち、細管を敷き詰めな
い場合には基板の幅方向に対する規制が無いので集束流
が基板幅方向で若干の乱れを生じる。これに対して、細
管を敷き詰めた場合には基板幅方向にもガス流が規制さ
れて揃うので集束の効果がより正確に現れるものと思わ
れる。また、図３から分かるように、特に第１の開口部
及び第２の開口部での膜圧寄与率が８：１から３：１の
範囲ではとりわけ優れた記録再生特性が得られた。膜厚
寄与率が前述の範囲で、特に優れた記録再生特性が得ら
れる膜圧寄与率の範囲が限定される理由としては次のよ
うに考えられる。即ち、第１の開口部に対する第２の開
口部の膜圧寄与率が１／８以下では分割の効果が無視で
きるほどに小さくなり、分割無しの場合の結果に近づ
く。一方、第１の開口部に対する第２の開口部の膜圧寄
与率が１／３以上では基板法線方向を０度としたときの
入射角が比較的小さい膜が膜全体に占める割合が大きく
なりすぎているものと思われる。この場合、第１の開口
部で形成された膜表面の表面酸化層の上に、入射角が比
較的小さい為に結晶粒の磁気的分離が不十分な膜が成長
するので第２の開口部で形成された膜からはノイズが発
生し易く、分割による記録再生特性の向上が余り得られ
ないものと思われる。

【００２９】また、図４は、第１の開口部及び第２の開
口部両方の蒸着終了側から酸素ガスの集束流を導入し、
第１の開口部及び第２の開口部での膜厚寄与比率をおよ
そ１０：１から１：１の範囲で変化させたときの記録再
生特性を最適導入ガスにて測定した結果である。集束ノ
ズルとして、図１７で示したような、内寸が２００ｍｍ
×６ｍｍ×３０ｍｍの箱型で基板幅方向に幅広の２００
ｍｍ×６ｍｍを開口部としたものを用いた。図４から分
かるように、開口部を分割することとあわせて酸素導入
も分割して各開口部の蒸着終端側から最適流量で導入す
る事によって記録再生特性はさらに向上する。中でも第
１の開口部及び第２の開口部での膜圧寄与率が８：１か
ら３：１の範囲ではとりわけ優れた記録再生特性が得ら
れた。

【００３０】以上の結果から、開口部を分割すると共に
集束ノズルを用いる事によって記録再生特性を向上する
事が出来、望ましくは第１の開口部及び第２の開口部で
の膜圧寄与率を８：１から３：１の範囲とする事、なら
びに第１の開口部と第２の開口部に別々に酸素ガスを導
入する事によってとりわけ優れた記録再生特性がえられ
る事が分った。

【００３１】実施例１で形成された磁気記録媒体の磁性
層部近傍のオージェデプスプロファイルのＣｏと酸素の
信号強度は図１６の様になった。図１６のオージェデプ
スプロファイルにおいて磁性層途中の酸素ピークＢが磁
性層表面の酸素ピークＡの７０％以上の強度となるとき
が図３および図４でＣ／Ｎが向上している部分に相当す
る。また、開口部の比率を変えて２層の磁性層部分の膜
厚比を変えたときにはオージェデプスプロファイルでの
Ｃｏ信号強度の磁性層途中の酸素ピークで分割された半
値幅の基板側での厚みＴ１と表面側での厚みＴ２の関係
がＴ２／（Ｔ１＋Ｔ２）＝１１〜２５％の範囲でＣ／Ｎ
向上が顕著であった。

【００３２】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について説明する。図５の排気系１によって真空排気さ
れた真空槽２の中で巻き出しロール３から回転方向１２
に沿って巻出された長尺基板４は円筒状キャン５の表面
に沿って走行中に電子ビーム６を照射されている蒸発坩
堝７より遮蔽板９の開口部において蒸着を受けた後に、
巻き取りロール１０に巻きとられる。また、高分子基板
とキャンの密着性を高めるために、高分子基板をキャン
にニップロール１５によって押し当てた後に、薄膜の形
成に先立って密着用電子銃１３から密着用電子ビーム１
４を照射する事も出来る。さらに、イオン源を用いて基
板の表面処理等を行うことが出来る。ニップロール、密
着用電子銃、イオン源は必要のない場合には省略出来
る。

【００３３】開口部の蒸着終端側より酸素を含むガスを
主ノズルから前記基板に差し向ける事によって反応蒸着
を行うと共に、蒸着開始側の遮蔽板開口部端の上方かつ
前記円筒状キャン近傍の副ノズルから酸素ガスの集束流
を差し向ける。また、蒸着開始側の遮蔽板の一部に副開
口部を設け、副開口部を通過した蒸気流の一部が基板に
付着するようにし、前記酸素ガスの集束流は副開口部を
通過した蒸気流が基板に付着する位置を中心に差し向け
た。副ノズルの内寸は２００ｍｍ×６ｍｍ×３０ｍｍの
箱型とし、基板幅方向に幅広の２００ｍｍ×６ｍｍを開
口部とした。その際、蒸着開始側の遮蔽板先端と前記支
持体の間隙を１ｍｍから１０ｍｍの範囲で変化させ、薄
膜磁気テープの特性を比較した。

【００３４】本発明により薄膜磁気テープを形成するた
めに、高分子基板として３０ｃｍ幅、１０μｍ厚のポリ
エチレンテレフタレートを用い、層厚２００ｎｍのＣｏ
ーＯ磁性層を形成した。高分子基板への蒸気入射角を、
基板法線から８０度から４０度の範囲とすると共に、蒸
着開始側の遮蔽板の一部に副開口部を設け、層厚２００
ｎｍの磁性層の他に磁性層蒸着に先立って層厚０（副開
口部無し）〜４０ｎｍの非磁性または低飽和磁化（以下
非磁性の用語で代表させる）のＣｏ−Ｏを形成した。

【００３５】ガス導入主ノズルの方向はノズルの延長線
が開口部での蒸着終端部分に向かうようにした。また、
ガス導入副ノズルの延長方向が酸素ガスの集束流が副開
口部を通過した蒸気流が基板に付着する位置の中心にな
るようにした。円筒状キャンはキャン内部を循環する常
温の冷却水によって冷却した。また、成膜中の蒸着室の
真空度は約５×１０^-5torrとした。

【００３６】作製した磁性層は実施例１と同様の方法で
評価した。図６に示すように非磁性層を予め形成した後
に磁性層を形成することによって記録再生特性は大幅に
向上する。特に非磁性層厚が６ｎｍ以上での記録再生特
性の向上が顕著であり、従って非磁性層の厚みは６ｎｍ
以上であることが望ましい。また、蒸着開始側の遮蔽板
先端と円筒状キャンの間隙が５ｍｍ以下では記録再生特
性の向上が顕著であるのに対して、それ以上の間隙では
間隙の増加に伴い、記録再生特性が低下する。これは副
ノズルからの導入酸素ガスの磁性層形成のための開口部
への廻り込みが顕著となり、磁性層の初期成長を乱すた
めではないかと思われる。従って、蒸着開始側の遮蔽板
先端と円筒状キャンの間隙は５ｍｍ以下であることが望
ましい。

【００３７】（比較例１）非磁性層を形成した後に高分
子基板を一旦巻き取り、その後磁性層を形成した事と、
磁性層形成時に副開口部を設けなかったこと以外は実施
例２と同様の方法で成膜した。この時の記録再生特性を
図７に示す。

【００３８】図６と図７の比較から分かるように実施例
２の様に非磁性層の形成後直ちに磁性層を形成する場合
の方が比較例１の様に非磁性層形成後に一旦巻きとって
から磁性層を形成する場合よりも優れた記録再生特性を
得ることが出来る。これは非磁性層の形成直後に磁性層
を形成するほうが非磁性層より表面が清浄であり、その
結果、磁性層の特性も向上するためではないかと思われ
る。

【００３９】（実施例３）図８は実施例２と同様の構成
においてガス導入副ノズルの吹き出し部の形状を変えた
場合の記録再生特性の比較を行った結果である。非磁性
層の厚みは１０ｎｍとした。副ノズルの内寸は２００ｍ
ｍ×６ｍｍ×Ｌｍｍとし、基板幅方向に幅広の２００ｍ
ｍ×６ｍｍを開口部とした。Ｌを５、１０、２０と変え
て成膜すると共に、副ノズル内に内径Ｄが１ｍｍまたは
２ｍｍのステンレス細管を敷き詰める事によってガス導
入を細管による集束流とした場合の効果について調べ
た。その結果、図８の様に、Ｌ／Ｄ≧１０では、ガス導
入を細管による集束流にすることによって記録再生特性
の向上が認められた。即ち、蒸着開始側の遮蔽板の一部
に副開口部を設け、磁性層蒸着に先立って非磁性層を形
成する際に、副ノズルからの酸素ガス導入をＬ／Ｄ≧１
０の細管の集合体から行うことによって記録再生特性の
向上が図れる。その理由は、副ノズルからのガスの集束
によって、磁性層形成部への酸素ガスの周り込みを小さ
くして非磁性層を形成することが出来る為であると思わ
れる。

【００４０】実施例２及び実施例３で形成された磁気記
録媒体の磁性層部近傍のオージェデプスプロファイルの
Ｃｏと酸素の信号強度は図１７の様になった。図１７の
オージェデプスプロファイルにおいて非磁性または低飽
和磁化の下地層の酸素ピークＣが磁性層表面の酸素ピー
クＡの７０％以上の強度となるときに、図６に示したよ
うなＣ／Ｎが顕著であった。また、磁性層側で非磁性層
の酸素信号強度がピークの９０％から５０％になるまで
の厚みと蒸着開始側の遮蔽板先端と円筒状キャンの間隙
の関係を調べたところ、酸素信号強度がピークの９０％
から５０％になるまでの厚み２０ｎｍ以下が間隙５ｍｍ
以下で得られることが分かった。実施例３の様に細管の
集合体からなる副ノズルを用いると非磁性層の酸素ピー
クが９０％から５０％になるまでの厚みのはさらに狭ま
った。細管の集合体からなる副ノズルを用いることによ
る特性向上は非磁性層の酸素信号強度の低下域が狭くな
ること、即ち非磁性層と磁性層の界面がシャープになる
ことと関係があるものと思われる。

【００４１】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
について説明する。図９の排気系１によって真空排気さ
れた真空槽２の中で巻き出しロール３から回転方向１２
に沿って巻出された長尺基板４は円筒状キャン５の表面
に沿って走行中に電子ビーム６を照射されている蒸発坩
堝７より遮蔽板９の開口部において蒸着を受けた後に、
巻き取りロール１０に巻きとられる。また、高分子基板
とキャンの密着性を高めるために、高分子基板をキャン
にニップロール１５によって押し当てた後に、薄膜の形
成に先立って密着用電子銃１３から密着用電子ビーム１
４を照射する事も出来る。さらに、イオン源を用いて基
板の表面処理等を行うことが出来る。ニップロール、密
着用電子銃、イオン源は必要のない場合には省略出来
る。開口部の蒸着終端側より酸素を含むガスを前記基板
に差し向けると共に、磁性層を形成する蒸気流の外側に
設置した集束ノズルより酸素ガスの集束流を前記開口部
の途中に差し向けた。

【００４２】本発明により薄膜磁気テープを形成するた
めに、高分子基板として３０ｃｍ幅、１０μｍ厚のポリ
エチレンテレフタレートを用い、層厚２００ｎｍのＣｏ
−Ｏ磁性層を形成した。高分子基板への蒸気入射角は、
基板法線から８０度から４０度の範囲とした。ガス導入
ノズルの方向は主ノズルの延長線が開口部での蒸着終端
部分に向かうようにすると共に、副ノズル中心の延長線
が基板上で蒸気入射角４８度の部分に向くようにした。
円筒状キャンはキャン内部を循環する常温の冷却水によ
って冷却した。また、成膜中の蒸着室の真空度は約５×
１０^-5torrとした。

【００４３】作製した磁性層は実施例１と同様の方法で
評価した。図１０は、副ノズルの酸素導入量を変化させ
て作成した磁気テープの記録再生特性を示す図である。
図１０から分かるように、副ノズルから酸素を導入する
事によってＣ／Ｎが向上する。これは副ノズルから導入
した酸素によって磁性層の成長途中に非磁性層もしくは
低飽和磁化層が形成されその結果、磁性層が疑似的に２
層構造となる事によってノイズが低下しＣ／Ｎの向上に
つながったものと思われる。磁性層の成長途中に非磁性
層もしくは低飽和磁化層が形成されている事は作成した
媒体のオージェデプスプロファイルから推定できた。逆
に、副ノズルの酸素導入量が多すぎる場合には導入ガス
による蒸気の散乱などによって逆に記録再生特性が劣化
したものと思われる。また、副ノズル中心の延長線によ
って分割される磁性層の膜厚比は基板側：表面側で３：
１〜８：１において記録再生特性の向上が顕著であっ
た。

【００４４】図１１は副ノズルの形状と記録再生特性の
関係を示す図である。図１２に示すように副ノズルの形
状を、ノズル長（噴出方向）Ｌに対するノズル開口幅Ａ
の比を変えることによって変化させ、Ａ／Ｌと記録再生
特性の関係を調べた。副ノズルからの酸素道入量は１０
ＳＣＣＭとした。尚、図１０でのＡ／Ｌは０．２であ
る。その結果、図１１に示すようにＡ／Ｌが０．２以下
の領域で優れた記録再生特性が得られる。これはＡ／Ｌ
が小さくなるのに従い、副ノズルからの酸素流が集束流
となって高分子基板に到達するので中間非磁性層がシャ
ープに形成されるためと思われる。従って副ノズルの形
状はＡ／Ｌが０．２以下とすることが望ましい。また、
実施例４においては、実施例３で述べたように副ノズル
を細管の集合体とすることによってＬ／Ｄ≧５で記録再
生特性の向上が認められた。

【００４５】実施例４で形成された磁気記録媒体の磁性
層部近傍のオージェデプスプロファイルのＣｏと酸素の
信号強度は図１６の様になった。図１６のオージェデプ
スプロファイルにおいて磁性層途中の酸素ピークＢが磁
性層表面の酸素ピークＡの７０％以上の強度となるとき
が図１０でＣ／Ｎが向上し始めている部分から右の部分
に相当する。また、副ノズル中心の延長線の方向を変え
て疑似２層の磁性層部分の比を変えたときには基板側の
第１層と表面側の第２層の関係がオージェデプスプロフ
ァイルでのＣｏ信号強度の磁性層途中の酸素ピークで分
割された半値幅の基板側での厚みＴ１と表面側での厚み
Ｔ２においてＴ２／（Ｔ１＋Ｔ２）＝１１〜２５％の範
囲でＣ／Ｎ向上が顕著であった。

【００４６】さらに、磁性層途中の酸素ピークの半値幅
と図１２のＡ／Ｌには、特性向上が顕著なＡ／Ｌが０．
２以下で半値幅が２０ｎｍ以下となる関係があった。ま
た、副ノズルを細管の集合体とした場合には、Ｌ／Ｄ≧
５で半値幅２０ｎｍ以下となった。いずれの場合におい
ても、副ノズルの酸素導入量が多過ぎる場合には磁性層
途中の酸素ピークの半値幅が大きくなった。

【００４７】以上の実施例１〜４においては高分子基板
の支持体として円筒状キャンを用いた場合について述べ
たが、ベルト状の支持体を用いた場合についても本発明
はきわめて有効である。例えば図１３に示す様な構成で
は、実施例１と同様の効果を得ることが出来る。即ち、
排気系１によって真空排気された真空槽２の中で巻き出
しロール３から回転方向１２に沿って巻出された長尺基
板４は支持ベルト１７の表面に沿って走行中に電子ビー
ム６を照射されている蒸発坩堝７より遮蔽板９の開口部
において蒸着を受けた後に、巻き取りロール１０に巻き
とられる。開口部は２分割されており、各開口部の蒸着
終端側からガス導入ノズル８とガス導入副ノズル１６を
用いて酸素ガスを導入することによって反応蒸着を行
う。第１の開口部の走行方向の開口幅と第２の開口部の
開口幅の比率を、各々の開口部での膜厚寄与比率を約
８：１から３：１の範囲となるようにする事によって、
優れた記録再生特性が得られる。なお、高分子基板とキ
ャンの密着性を高めるために、高分子基板をキャンにニ
ップロールによって押し当てた後に、薄膜の形成に先立
って密着用電子銃から密着用電子ビームを照射する事も
出来る。さらに、イオン源を用いて基板の表面処理等を
行うことが出来る。

【００４８】また、図１４に示す様な構成では実施例２
及び実施例３と同様の効果を得ることが出来る。即ち、
排気系１によって真空排気された真空槽２の中で巻き出
しロール３から回転方向１２に沿って巻出された長尺基
板４は支持ベルト１７の表面に沿って走行中に電子ビー
ム６を照射されている蒸発坩堝７より遮蔽板９の開口部
において蒸着を受けた後に、巻き取りロール１０に巻き
とられる。主開口部の蒸着終端側より酸素を含むガスを
ガス導入ノズル８から前記基板に差し向ける事によって
反応蒸着を行うと共に、蒸着開始側の遮蔽板開口部端の
上方かつ前記支持ベルト近傍の副ノズルから酸素ガスの
集束流を差し向ける。また、蒸着開始側の遮蔽板の一部
に副開口部を設け、副開口部を通過した蒸気流の一部が
基板に付着するようにし、副ノズルからの前記酸素ガス
の集束流は副開口部を通過した蒸気流が基板に付着する
位置を中心に差し向ける。副ノズルからの酸素ガス導入
を細管の集合体から行うことによって、実施例３で説明
したのと同様に記録再生特性の一層の向上が図れる。な
お、高分子基板とキャンの密着性を高めるために、高分
子基板をキャンにニップロールによって押し当てた後
に、薄膜の形成に先立って密着用電子銃から密着用電子
ビームを照射する事も出来る。さらに、イオン源を用い
て基板の表面処理等を行うことが出来る。

【００４９】また、図１５に示す様な構成では実施例４
と同様の効果を得ることが出来る。即ち、排気系１によ
って真空排気された真空槽２の中で巻き出しロール３か
ら回転方向１２に沿って巻出された長尺基板４は支持ベ
ルト１７の表面に沿って走行中に電子ビーム６を照射さ
れている蒸発坩堝７より遮蔽板９の開口部において蒸着
を受けた後に、巻き取りロール１０に巻きとられる。主
開口部の蒸着終端側より酸素ガスを前記基板に差し向け
ると共に、磁性層を形成する蒸気流の外側に設置した副
ノズル１６より酸素ガスの集束流を前記開口部の途中に
差し向ける。図１５の様な構成とすれば、副ノズルから
導入した酸素によって磁性層の成長途中に非磁性層もし
くは低飽和磁化層が形成され、その結果、磁性層が疑似
的に２層構造となる事によってノイズが低下しＣ／Ｎの
向上につながる。磁性層の成長途中に非磁性層もしくは
低飽和磁化層が形成されている事は作成した媒体のオー
ジェデプスプロファイルから推定できた。なお、高分子
基板とキャンの密着性を高めるために、高分子基板をキ
ャンにニップロールによって押し当てた後に、薄膜の形
成に先立って密着用電子銃から密着用電子ビームを照射
する事も出来る。さらに、イオン源を用いて基板の表面
処理等を行うことが出来る。また、以上の実施例１〜４
において基板としてポリエチレンテレフタレートを用い
た場合についてのみ述べたが、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、
ポリイミドその他の高分子樹脂基板をはじめとする他の
種々の基板材料も用いることが出来る。さらに、実施例
としては薄膜としてＣｏ−Ｏ磁性層を形成する場合につ
いてのみ述べたが、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｏ磁性層を形成する場
合にも同様の結果が得られており、磁性層としてＣｏ−
Ｎｉ−Ｏをはじめとする他の酸化物薄膜を用いる場合に
も本発明は有効である。また、磁性薄膜の形成に先立っ
て、別の下地層を形成した後に薄膜を形成する場合につ
いても本発明が有効であることは言うまでもない。さら
には、磁性材料に限らず、Ｓｉ等の様々な材料と、酸素
等の反応ガスとの反応蒸着においても本発明を利用する
ことによって従来は多層工程を経なければ得られない特
性が得られる他、例えば液晶配向膜、透明電極膜、コン
デンサの形成などにおいて、本発明を応用することによ
り、従来の真空蒸着では得られなかった特性の向上が期
待される。

【００５０】また、蒸着の入射角についても、本発明の
効果が実施例に示した角度に限定されるものではなく、
目的用途に応じて適宜入射角を最適化した上で本発明を
適用することによって特性の向上が得られるものであ
る。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の磁気記録媒
体の製造方法及び薄膜の製造装置並びに磁気記録媒体に
よれば、優れた記録再生特性を有する磁気記録媒体が生
産性良く得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜の製造方法及び製造装置の一例を
示す図である。

【図２】従来の連続蒸着法による薄膜の製造方法及び製
造装置の一例を示す図である。

【図３】本発明の一実施例の第１の開口部及び第２の開
口部での膜厚寄与比率を変化させたときの記録再生特性
を示す図である。

【図４】同、第１の開口部及び第２の開口部両方の蒸着
終了側から酸素ガスを導入し、膜厚寄与比率を変化させ
たときの記録再生特性を示す図である。

【図５】本発明の薄膜の製造方法及び製造装置の一例を
示す図である。

【図６】本発明により非磁性層を予め形成した後に磁性
層を形成した時の記録再生特性を示す図である。

【図７】同、非磁性層を形成した後に高分子基板を一旦
巻き取り、その後磁性層を形成した時の記録再生特性を
示す図である。

【図８】同、ガス導入副ノズルの吹き出し部の形状を変
えた場合の記録再生特性の比較を示す図である。

【図９】本発明の薄膜の製造方法及び製造装置の一例を
示す図である。

【図１０】同、副ノズルの酸素導入量を変化させて作成
した磁気テープの記録再生特性を示す図である。

【図１１】同、副ノズルの形状と記録再生特性の関係を
示す図である。

【図１２】同、副ノズルの形状を示す図である。

【図１３】本発明の薄膜の製造方法及び製造装置の一例
を示す図である。

【図１４】本発明の薄膜の製造方法及び製造装置の一例
を示す図である。

【図１５】本発明の薄膜の製造方法及び製造装置の一例
を示す図である。

【図１６】本発明の磁気記録媒体のオージェデプスプロ
ファイルの一例を示す図である。

【図１７】本発明の磁気記録媒体のオージェデプスプロ
ファイルの一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 排気系 ２ 真空槽 ３ 巻き出しロール ４ 長尺基板 ５ キャン ６ 電子ビーム ７ 蒸発坩堝 ８ ガス導入ノズル ９ 遮蔽板 １０ 巻き取りロール １１ ガイドロール １２ 回転方向 １３ 密着用電子銃 １４ 密着用電子ビーム １５ ニップロール １６ ガス導入副ノズル １７ 支持ベルト

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体に沿って真空中で移動する長尺の
   高分子樹脂基板上に直接または下地層を介して、電子ビ
   ーム蒸着法によって磁性層を形成する磁気記録媒体の製
   造方法において、前記基板上に入射する前記磁性層の成
   分金属の方向を規制する為の遮蔽板の開口部を少なくと
   も２ケ所設け、前記開口部より磁性層成分金属を前記基
   板上に蒸着し、かつ前記磁性層のうち、前記基板に近い
   部分を形成する為の第１の開口部によって形成された磁
   性層厚を、第２の開口部によって形成された磁性層厚に
   比べて大きくすると共に、少なくとも前記第２の開口部
   の蒸着終端側より酸素を含むガスを前記基板に差し向け
   ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 第１の開口部によって形成された磁性層
   厚を、第２の開口部によって形成された磁性層厚の３倍
   以上８倍以下とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造
   方法。
3. 【請求項３】 第１の開口部の蒸着終端側より酸素を含
   むガスを基板に差し向ける請求項１または２記載の磁気
   記録媒体の製造方法。
4. 【請求項４】 酸素を含むガスをガスの集束流として基
   板に差し向ける請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁
   気記録媒体の製造方法。
5. 【請求項５】 支持体が無終端帯からなる請求項１〜４
   のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
6. 【請求項６】 支持体に沿って真空中で移動する長尺の
   高分子基板上に直接または下地層を介して、電子ビーム
   蒸着法によって磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方
   法において、前記基板上に入射する前記磁性層の成分金
   属の方向を規制する為の遮蔽板の主開口部より磁性層成
   分金属を前記基板上に蒸着し、且つ前記主開口部の蒸着
   終端側より酸素を含むガスを前記基板に差し向けると共
   に、前記主開口部の蒸着開始側の遮蔽板に副開口部を設
   け、前記副開口部による薄膜形成部分に酸素ガスの集束
   流を差し向けることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
   法。
7. 【請求項７】 副開口部による薄膜形成部分への酸素ガ
   スの集束流による反応蒸着によって厚さ６ｎｍ以上の非
   磁性層を形成する請求項６記載の磁気記録媒体の製造方
   法。
8. 【請求項８】 蒸着開始側の遮蔽板主開口部端と前記支
   持体の間隙を５ｍｍ以下とする請求項５または６記載の
   磁気記録媒体の製造方法。
9. 【請求項９】 酸素ガスの集束流の吹き出しを、長さ
   （Ｌ）に対する内径（Ｄ）の比（Ｄ／Ｌ）が０．１以下
   の細管の集合体を用いて行う請求項６〜８のいずれか１
   項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
10. 【請求項１０】 支持体が無終端帯からなる請求項６〜
    ９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
11. 【請求項１１】 支持体に沿って真空中で移動する長尺
    の高分子基板上に直接または下地層を介して、電子ビー
    ム蒸着法によって磁性層を形成する磁気記録媒体の製造
    方法において、前記基板上に入射する前記磁性層の成分
    金属の方向を規制する為の遮蔽板の開口部より磁性層成
    分金属を前記基板上に蒸着し、且つ前記開口部の蒸着終
    端側より酸素を含むガスを前記基板に差し向けると共
    に、前記磁性層を形成する蒸気流の外側に設置した集束
    ノズルより酸素ガスの集束流を前記開口部の途中に差し
    向けることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
12. 【請求項１２】 集束ノズルから差し向けた酸素ガスに
    よって開口部の途中で非磁性層を形成する請求項１１記
    載の磁気記録媒体の製造方法。
13. 【請求項１３】 集束ノズル中心の延長線によって分割
    される磁性層の膜厚比が基板側：表面側で３：１〜８：
    １の範囲にある請求項１１または１２記載の磁気記録媒
    体の製造方法。
14. 【請求項１４】 支持体が無終端帯からなる請求項１１
    〜１３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方
    法。
15. 【請求項１５】 支持体に沿って真空中で移動する長尺
    の高分子基板上に薄膜を形成する薄膜の製造装置におい
    て、前記基板上に入射する前記薄膜の成分原子の方向を
    規制する為の遮蔽板に、前記薄膜を前記基板上に蒸着す
    るための開口部を少なくとも２ケ所設けると共に、各開
    口部の蒸着終端側よりガスを前記基板に差し向ける為の
    ノズルを設けることを特徴とする薄膜の製造装置。
16. 【請求項１６】 支持体に沿って真空中で移動する長尺
    の高分子基板上に薄膜を形成する薄膜の製造装置におい
    て、前記基板上に入射する前記薄膜の成分原子の方向を
    規制する為の遮蔽板に、前記薄膜を前記基板上に蒸着す
    るための主開口部を設け、前記主開口部の蒸着終端側よ
    りガスを前記基板に差し向けるためのノズルを設けると
    共に、前記主開口部の蒸着開始側の遮蔽板に副開口部を
    設け、前記副開口部端の近傍から前記支持体に向けてガ
    スの集束流を差し向けるためのノズルを設けることを特
    徴とする薄膜の製造装置。
17. 【請求項１７】 支持体に沿って真空中で移動する長尺
    の高分子基板上に薄膜を形成する薄膜の製造装置におい
    て、前記基板上に入射する前記薄膜の成分原子の方向を
    規制する為の遮蔽板に、前記薄膜を前記基板上に蒸着す
    るための開口部を設け、前記開口部の蒸着終端側よりガ
    スを前記基板に差し向けるためのノズルを設けると共
    に、前記薄膜を形成する蒸気流通過部の外側よりガスの
    集束流を差し向けるためのノズルを設けることを特徴と
    する薄膜の製造装置。
18. 【請求項１８】 基板上に直接または下地層を介して薄
    膜磁性層が形成されてなる磁気記録媒体において、前記
    磁性層表面側から測定したオージェデプスプロファイル
    の酸素信号強度が少なくとも磁性層表面のピークと磁性
    層の途中のピークを有し、前記磁性層途中のピークの磁
    性層中の位置が磁性層の表面側から１１％から２５％の
    深さにあり、かつ前記磁性層途中のピーク強度が前記磁
    性層表面のピーク強度の６０％以上であることを特徴と
    する磁気記録媒体。
19. 【請求項１９】 磁性層途中のピークの半値幅が２０ｎ
    ｍ以下である請求項１７記載の磁気記録媒体。
20. 【請求項２０】 基板上に非磁性層を介して薄膜磁性層
    が形成されてなる磁気記録媒体において、前記非磁性層
    が前記磁性層を構成する元素の酸化物からなり、かつ前
    記磁性層表面側から測定したオージェデプスプロファイ
    ルの酸素信号強度が少なくとも前記磁性層表面と前記非
    磁性層でピークを有し、前記非磁性層のピーク強度が前
    記磁性層表面のピーク強度の７０％以上であるととも
    に、前記磁性層側で前記非磁性層の酸素信号強度がピー
    クの９０％から５０％になるまでの厚みが２０ｎｍ以下
    であることを特徴とする磁気記録媒体。