JPH103662A

JPH103662A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH103662A
Application number: JP15136296A
Authority: JP
Inventors: Junji Nakada; 純司中田; Makoto Kashiwatani; 誠柏谷
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】下地層におけるクラックの発生を防止し、高
記録密度、低ノイズ特性を有するフレキシブルな薄膜型
磁気記録媒体を得る。【解決手段】搬送支持される厚さ１０μｍ〜２００μ
ｍの連続ウェブＷ上に、非磁性下地層をスパッタ成膜し
た後、前記非磁性下地層上に磁性層をスパッタ成膜して
成る磁気記録媒体の製造方法において、前記下地層をス
パッタ成膜する時の前記ウェブＷの温度（Ｔｓ）が、０．５×Ｔｌ≦Ｔｓ≦Ｔｌ（但し、Ｔｌは非磁性支持体の使用可能温度）となるよ
うに設定されると共に、前記下地層をスパッタ成膜する
時のスパッタガス圧（Ｐｓ）が、Ｐｓ＜３．０×１０^-3Ｔｏｒｒに設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープ、磁気
ディスク、磁気カード等の磁気記録媒体の製造方法に関
するものであり、特に超高密度記録に適した薄膜型の磁
気記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、音声・映像情報のディジタル化、
コンピューター等の情報処理装置の発展とマルチメディ
ア化、それらを包含する情報ネットワークの構築・進展
に伴い、情報処理装置の記録メディアは記録容量、記録
再生速度、コスト、小型化、信頼性等の各性能の向上が
求められている。

【０００３】特に、磁気ディスク装置は高密度記録に適
した外部記録装置である。磁気ディスク装置に用いられ
る磁気記録媒体としては、酸化物磁性体の粉末を支持体
上に塗布した塗布型磁気記録媒体と、金属磁性体の薄膜
を基板上に蒸着あるいはスパッタリングにより作成した
薄膜型磁気記録媒体とが知られている。塗布型磁気記録
媒体は主に、フロッピィディスク装置に使用されてい
る。薄膜型磁気記録媒体は、前記塗布型磁気記録媒体に
比べて記録膜中の磁性体の密度が高いため、より高記録
密度化に適しており、固定磁気ディスク装置（ハードデ
ィスク装置）や可搬型の固定磁気ディスク装置（リムー
バブルハードディスク装置）に多く用いられている。

【０００４】上述の如き、固定磁気ディスク装置に用い
る薄膜型磁気記録媒体である固定磁気ディスクの一般的
な構造としては、基板上に下地層、磁性層、保護層を順
次形成したものが良く知られている。固定磁気ディスク
装置の記録容量を増大するためには、薄膜型磁気記録媒
体の保磁力を高くすることと、ビット境界からの反磁界
を小さくするために、磁気記録媒体の残留磁化値と磁性
層の厚さの積、いわゆるＢｒ×ｄを小さくすること、さ
らに、媒体ノイズを低減することが必要である。

【０００５】前記固定磁気ディスクに用いる薄膜型磁気
記録媒体の基板は、従来からＡｌ−Ｍｇ合金が多く用い
られている。そして、ディスク状基板の表面にＮｉＰメ
ッキ層を形成し、その後、ポリッシング加工を施すこと
で、記録・再生時のエラーとなる基体表面の欠陥をなく
している。さらに、ポリッシング加工を施した基板表面
に極めて微細な条痕パターン（溝）や凹凸を付与するテ
クスチャー加工により、ＣＳＳ動作（コンタクトスター
トストップ）の際の磁気ディスクと磁気ヘッド間の摩擦
係数を低下させ、かつ、磁気ディスクの円周方向の磁気
特性、特に、保磁力Ｈｃ、角型比Ｓ、保磁力角型比Ｓ^*
の向上を図っている。又、可搬型の固定磁気ディスク装
置では、磁気ディスクの耐衝撃性の要求が強く、Ａｌ−
Ｍｇ合金基板の他に、ガラス、銅、チタン、ジルコニ
ア、カルシア、カーボンまたはシリコン等で形成された
基板を使用することも出来る。

【０００６】固定磁気ディスクに用いる一般的な薄膜型
磁気記録媒体は、基板上にＣｒなどの下地膜をスパッタ
成膜し、そして、ＣｏＣｒＰｔまたは、ＣｏＣｒＴａな
どの金属磁性体をスパッタ成膜して薄膜磁性膜を形成し
た後、保護膜としてカーボンをスパッタ成膜、あるい
は、ダイヤモンド状カーボン（ＤＬＣ）をプラズマＣＶ
Ｄ法により形成し、最後にパーフロロポリエーテルなど
のようなフッ素系の潤滑層を塗布して完成する。

【０００７】また、高記録密度化を実現するために、磁
気ディスク装置に関しては、磁気抵抗効果型の磁気ヘッ
ド（ＭＲヘッド）の開発が進められている。また、ヘッ
ド−メディアインターフェイスの問題は、記録媒体−磁
気ヘッド間のスペーシングを低下させる必要があり、固
定磁気ディスク装置の場合、磁気ヘッドの浮上量を小さ
くすることを試みるが、反面磁気ヘッドが磁気ディスク
と接触する確率が高くなる。又、可撓性支持体を用いる
フロッピィディスク装置などでは、支持体の平面性は上
述のＡｌ−Ｍｇ合金基板等に比べ劣るため、磁気ヘッド
と磁気ディスクが摺動する頻度が高くなり、また、場合
により常時摺動することも考えられる。

【０００８】一般に、固定磁気ディスク用薄膜型磁気記
録媒体の製造方法においては、保磁力Ｈｃを高くし媒体
ノイズを低減するために、前述したＡｌ−Ｍｇ合金基板
（Ｎｉ−Ｐメッキ）のポリッシング加工やテクスチャー
加工に加えて、基板加熱条件が重要である。即ち、基板
加熱を行うことで磁性膜を構成する結晶粒子を各々磁気
的に分離させ、かつその結晶粒を小さくすることができ
る。

【０００９】また、固定磁気ディスク（ハードディス
ク）の金属薄膜の層構成が、Ｃｒ膜などの下地層と、Ｃ
ｏＣｒＰｔ膜またはＣｏＣｒＴａ膜などの磁性層との２
層構成になっている理由は、Ｃｏ系合金薄膜の面内保磁
力を高めるためである。Ｃｏ系合金薄膜は、一般に、膜
垂直方向に磁化容易軸を有する薄膜に成り易い。一方、
ある成膜条件下で、Ｃｒ薄膜を基板に形成し、その上に
直接Ｃｏ系合金薄膜を形成すれば、ＣｒとＣｏ合金とは
格子定数が近いので、Ｃｒ膜上にＣｏ系合金膜がヘテロ
エピタキシャル的に成長することとなる。その結果、Ｃ
ｏ系合金薄膜の磁化容易軸が、基板面方向に傾斜して成
長し、面内に高い保磁力を発生させることができる。す
なわち、Ｃｒ下地層は、Ｃｏ系合金薄膜の面内保磁力Ｈ
ｃを始めとする磁気特性を特徴付ける役割を果してお
り、その成膜条件を設定することが重要である。

【００１０】一方、記録メディアの大容量化、小型化、
低コスト化、可搬性の要求から、厚さ１０μｍ〜１００
μｍの高分子フィルムを支持体とし、その上に金属磁性
体の薄膜を形成したフレキシブルな薄膜型磁気記録媒体
の開発が進められている。この媒体は、フロッピィディ
スクの持つ耐衝撃性、可搬性、軽量性（記録メディア本
体および回転機構の重量）などの特徴と、薄膜型磁気記
録媒体の高記録密度、低ノイズ特性を共有した性能の実
現が期待されている。

【００１１】そして、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等よりな
る高分子フィルムを支持体として用いたフレキシブルな
薄膜型磁気記録媒体の製造方法は、いくつかの方法が考
えられている。例えば、前記高分子フィルムを予めディ
スク状に打ち抜き、基板ホルダーにセットした状態で、
従来の固定磁気ディスクと同様の枚葉式スパッタ装置で
成膜する方法や、複数の基板ホルダーをパレットに装填
し、それが大面積のスパッタリングターゲット上を通過
することで成膜を行う、パレット通過型スパッタ方法が
ある。その他に、生産性が高くコスト的に有利な方法と
して、ウェブ搬送連続成膜方法がある。これは、送り出
し／巻き取り装置を有したスパッタリング装置におい
て、高分子フィルムを連続ウェブとして搬送しつつ、そ
のウェブ上にＣｒ膜などの下地膜と、ＣｏＣｒＰｔ膜な
どの磁性膜をスパッタ成膜して薄膜磁性膜を形成する方
法である。

【００１２】ところが、前述の如きウェブ状の高分子フ
ィルムを支持体として用いた場合、一枚一枚のディスク
のポリッシング加工や円周方向のテクスチャー加工を施
すことは難しい。また、前述したように、固定磁気ディ
スクにおける薄膜磁性膜の保磁力の向上や、低ノイズ化
のためには、基板加熱が重要な手段であったが、基板と
なる高分子支持体は、当然であるが、Ａｌ−Ｍｇ合金基
板といった金属に比べて加熱できる温度の制約は大き
く、また、その温度は高分子支持体の種類により異な
る。従って、ウェブ状の高分子フィルムを支持体として
用い、フレキシブルな薄膜型磁気記録媒体を作成する場
合、従来の固定磁気ディスクの製造方法をそのまま活用
することはできない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本願発明者等
は、高分子フィルムを連続ウェブとして搬送しつつ、そ
のウェブ上にＣｒ膜などの下地膜と、ＣｏＣｒＰｔ膜な
どの磁性膜をスパッタ成膜して薄膜磁性膜を形成する方
法で、フレキシブルな薄膜型磁気記録媒体を作成するこ
とを試みた。

【００１４】具体的には、ウェブの送り出し／巻き取り
装置を有した連続スパッタリング装置を用いて、厚さ１
０μｍ〜２００μｍのポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート等の高分子フィルムを連続ウェ
ブとして搬送しつつ、該ウェブをスパッタリングターゲ
ットに対向させ、且つ、空間を搬送させた状態（スパッ
タ成膜されるウェブの裏面側に支持手段がない状態）
で、Ｃｒ膜などの下地層をスパッタ成膜し、引き続いて
同様のウェブの状態にてＣｏＰｔＣｒ膜などの磁性層を
スパッタ成膜した。

【００１５】ところが、前記下地層のスパッタ成膜にお
いて、高分子フィルム上の下地層の薄膜はクラックが発
生し易いことが分かった。その結果、当然、その下地層
の上に形成された磁性層もクラックが生じたものとな
る。従って、この様な方法では、Ｃｒ膜などの下地層を
備えたフレキシブルな薄膜型磁気記録媒体を作成するこ
とは困難であった。即ち、本発明の目的は上記課題を解
消することに係り、下地層におけるクラックの発生を防
止し、高記録密度、低ノイズ特性を有するフレキシブル
な薄膜型磁気記録媒体を得ることができる磁気記録媒体
の製造方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、搬
送支持される厚さ１０μｍ〜２００μｍの非磁性支持体
よりなる連続ウェブ上に、非磁性下地層をスパッタ成膜
した後、前記非磁性下地層上に磁性層をスパッタ成膜し
て成る磁気記録媒体の製造方法において、前記下地層を
スパッタ成膜する時の前記ウェブの温度（Ｔｓ）が、０．５×Ｔｌ≦Ｔｓ≦Ｔｌ（但し、Ｔｌは非磁性支持体の使用可能温度）となるよ
うに設定されると共に、前記下地層をスパッタ成膜する
時のスパッタ圧力（Ｐｓ）が、Ｐｓ＜３．０×１０^-3Ｔｏｒｒに設定されることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法
により達成される。

【００１７】尚、好ましくは前記連続ウェブが、加熱ド
ラムに沿った状態で搬送支持されると共に、該加熱ドラ
ムで加熱されながら前記下地層をスパッタ成膜される。

【００１８】また、本発明の上記目的は、搬送支持され
る厚さ１０μｍ〜２００μｍの非磁性支持体よりなる連
続ウェブ上に、非磁性下地層をスパッタ成膜する第１ス
パッタリングターゲットと、前記非磁性下地層上に磁性
層をスパッタ成膜する第２スパッタリングターゲットと
を有する磁気記録媒体の製造装置において、前記下地層
をスパッタ成膜する時の前記ウェブの温度（Ｔｓ）が、０．５×Ｔｌ≦Ｔｓ≦Ｔｌ（但し、Ｔｌは非磁性支持体の使用可能温度）となるよ
うに設定されると共に、前記下地層をスパッタ成膜する
時のスパッタ圧力（Ｐｓ）が、Ｐｓ＜３．０×１０^-3Ｔｏｒｒに設定されることを特徴とする磁気記録媒体の製造装置
により達成される。

【００１９】尚、前記非磁性支持体の使用可能温度（Ｔ
ｌ）とは、長時間使用時の耐熱性を表す温度のことであ
る。文献（「工業用プラスチックフィルム」加工技術
研究会編第２０８頁）に示されているように、一般
に、高分子支持体を高温に保った時、熱分解、加水分
解、酸化分解あるいは架橋などの化学反応で劣化が進
み、物性が限界値以下に低下してくる。この度合いを、
長時間耐久性と呼び、磁気記録媒体、特に蒸着、スパッ
タ等におけるような高分子支持体が高温に晒されるプロ
セスでは、この長時間耐久性を判断する温度を使用可能
温度として、支持体の選定基準、プロセス条件を決定す
る要因としている。

【００２０】前記使用可能温度は、具体的には文献
（「飽和ポリエステル樹脂ハンドブック」日刊工業新
聞社第７３６頁）に記載されているように、プラスチ
ックの耐熱性の指標として一般的に用いられている、上
記長時間使用時の寿命を示す耐熱性の観点で規定された
ＩＥＣ８５の電気絶縁材料耐熱区分の長期耐熱温度を用
いている。当該文献（８７５頁）では、ＰＥＮとＰＥＴ
の比較図において、ＰＥＮで区分Ｆの１５５℃、ＰＥＴ
で区分Ｅの１２０℃を示しているが、これが当該耐熱温
度を使用可能温度としている例である。例えばポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリエチレンナフタレ
ート（ＰＥＮ），アラミド，ポリイミドからなる高分子
フィルムの使用可能温度は、それぞれ１２０℃，１５５
℃，１８０℃，２１０℃である。

【００２１】また、本発明の磁気記録媒体の製造方法に
おけるスパッタリング工程で使用するスパッタリングガ
スは、Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅまたは、Ｒｎ等の中から適宜選
択されるが特にＡｒが好ましい。本発明の磁気記録媒体
の製造方法及び製造装置を利用して製造される磁気記録
媒体は、非磁性支持体となる高分子フィルム上に、非磁
性下地層、磁性層、保護層及び潤滑層を順次形成した一
般的構造であることが好ましい。

【００２２】本発明の磁気記録媒体で使用する非磁性支
持体としては、フレキシブルな厚さ１０μｍ〜２００μ
ｍのポリエチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタ
レート，ポリイミド，ポリアミド，ポリアミドイミド等
の高分子フィルムが好ましい。また、支持体の内部また
は表面に微粉体（フィラー）を含有し、この支持体の表
面に凹凸を形成したものでも良い。さらには、前記高分
子フィルムの表面にシリカ等の無機下塗り層を有したも
のを用いても良い。非磁性支持体の厚さを１０μｍ〜２
００μｍとしたのは主として、支持体の剛性を勘案した
からである。厚さが１０μｍ未満といった、剛性の低い
支持体の場合ではスパッタ成膜中に支持体にしわが発生
し易く、その部分がロスとなる可能性がある。逆に厚さ
が２００μｍを越えた、剛性の高い支持体の場合、磁気
記録媒体のフレキシビリティー（可撓性）が低下するた
めヘッドと磁気記録媒体間に異物が噛込んでも支持体が
変形することで対応できるといった可能性が失われてし
まう。また、支持体の厚みが増すということは、送出／
巻取ロールの長さが短くなることであり、本願発明で用
いるウェブ搬送連続成膜方式のように、真空槽内に送出
／巻取ロールが設置され、連続成膜処理中にロールを交
換することのできない方式では、生産性の観点からも好
ましくない。

【００２３】本発明の磁気記録媒体で使用する非磁性下
地層は、Ｃｒ系合金膜からなり、Ｔｉ，Ｍｏ，Ｓｉ，
Ｖ，Ｃｕ，Ｗ，Ｔａ，ＮｂまたはＰ等を２原子％〜２５
原子％の範囲で含有することが好ましい。この下地層の
厚さは、通常、１０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは３０
ｎｍ〜１００ｎｍである。前述したように、Ｃｒ下地層
は、磁性層であるＣｏ系合金薄膜層の結晶構造を決める
機能を有するが、厚さが１０ｎｍ未満では、Ｃｒ合金層
自体の結晶成長が不十分であり、機能を果たすことがで
きない。また、厚さが２００ｎｍを越えると、結晶成長
が過度となり、ノイズの発生、面内保磁力の低下といっ
た影響が生じる。

【００２４】本発明の磁気記録媒体で使用する磁性層
は、ＣｏＣｒ，ＣｏＮｉ，ＣｏＣｒＸ，ＣｏＮｉＸ等で
代表されるＣｏ系合金が好ましい。Ｘ元素は、０原子％
〜３０原子％の範囲で、Ｌｉ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｙｉ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｔａ、ＰｔＴａ、ＰｔＳｉ、ＰｔＢ、
またはＴａＢ等であり、ＣｏＣｒＸ、ＣｏＮｉＸとして
少なくとも１つの元素が適宜選択され含有されるが、好
ましくは、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、ＰｔＴａ、
ＰｔＳｉまたはＰｔＢ、特に好ましくはＣｒ、Ｐｔまた
はＴａが選択される。この磁性層の厚さは、通常１０ｎ
ｍ〜２００ｎｍの範囲で、磁気記録媒体の目的、用途に
応じて適宜選択すればよいが、厚さが１０ｎｍ未満で
は、保磁力が著しく劣化し、磁気記録媒体としての機能
が付与できず、厚さが２００ｎｍを越えると、結晶粒子
サイズが大きくなりすぎ、電磁変換特性上問題となるノ
イズの原因となる。

【００２５】本発明の磁気記録媒体で使用する保護層
は、ダイヤモンドライクカーボン，グラファイトライク
カーボン，アモルファスカーボン，ＷＣ，ＷＭｏＣ，Ｚ
ｒＮｂＮ，Ｂ₄Ｃ，ＳｉＯ₂、またはＺｒＯ₂等の中か
ら適宜選択されるが、ダイヤモンドライクカーボンが特
に好ましい。この保護層の厚さは、通常、２ｎｍ〜３０
ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍである。これは、厚
さが２ｎｍ未満では、膜強度が弱く、保護層としての機
能を果たすことができない、また、厚さが３０ｎｍを越
えると、磁性層と記録再生用のヘッドとの距離が遠くな
り、所謂スペーシングロスが大きくなるからである。こ
れらの保護層は、公知のＣＶＤ、ＰＶＤ法により形成さ
れる。

【００２６】上記本例の磁気記録媒体で使用する潤滑層
は、炭化水素系潤滑剤として、ステアリン酸、オレイン
酸等のカルボン酸類、ステアリン酸ブチル等のエステル
類、オクタデシルスルホン酸等のスルホン酸類、リン酸
モノオクタデシル等のリン酸エステル類、ステアリンア
ルコール、オレインアルコール等のアルコール類、ステ
アリン酸アミド等のカルボン酸アミド類、またはステア
リルアミン等のアミン類などが好ましい。さらに、フッ
化系潤滑剤として上記炭化水素系潤滑剤のアルキル基の
一部または全部をフルオロアルキル基もしくはパーフル
オロポリエーテル基で置換した潤滑剤がより好ましい。
これらの潤滑層の厚さは、０．５ｎｍ〜４．０ｎｍ、よ
り好ましくは１．０ｎｍ〜２．０ｎｍである。これは、
０．５ｎｍ未満では、膜強度として不十分であり潤滑層
としての機能を果たせず、４．０ｎｍを越えると保護層
で生じるのと同様なスペーシングロスの問題が発生する
からである。これらの潤滑層は、公知のバー型塗布法、
ディップコート法、グラビアコート法、スプレーコート
法、スピンコート法等で形成される。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施形態における磁気記録媒体の製造方法及び製造
装置を詳細に説明する。図１は、本発明に係る連続スパ
ッタリング装置１の概略構成図であり、図示しない真空
排気装置によりスパッタ室１５内を１．０×１０^-5Ｔｏ
ｒｒ以下まで真空排気可能であり、且つ図示せぬマスフ
ローコントローラを通じてＡｒ等のスパッタガスをスパ
ッタガス導入管１６より導入し、６×１０^-4〜１×１０
^-2Ｔｏｒｒの範囲の任意のスパッタ圧力に設定可能であ
る。それは、スパッタ圧力が下限値の６×１０^-4Ｔｏｒ
ｒより低くなると、スパッタリングカソードのグロー放
電を安定維持することが困難となり、スパッタ圧力が上
限値の１×１０^-2Ｔｏｒｒより高い圧力については、こ
の上限値より高いスパッタ圧力を得ることがガス導入系
／真空排気系の装置の要因により困難となるからであ
る。

【００２８】図１に示した如く、連続スパッタリング装
置１において、非磁性支持体である厚さ１０μｍ〜２０
０μｍの高分子フィルム（ＰＥＴ，ＰＥＮ等）よりなる
連続ウェブＷは、送り出し軸２より送り出され、複数の
送り出し側パスローラー３と送り出し側ダンサーロール
４を介して、加熱ドラムであるメインドラム５へ搬送さ
れている。さらに連続ウェブＷは、メインドラム５の周
面に沿って搬送支持された後、複数の巻取り側パスロー
ラ６と巻取り側ダンサーロール７を介して、巻取り軸８
に巻き取られている。また、搬送される際の連続ウェブ
Ｗの張力は、送り出し側ダンサーロール４及び巻取り側
ダンサーロール７により、一定に保持されている。張力
範囲は、成膜条件にもよるが、１ｋｇｆ／ｍ〜５０ｋｇ
ｆ／ｍの範囲で適宜選択される。なお、送り出し軸２、
メインドラム５及び巻取り軸８は、それぞれ図示せぬ駆
動装置により回転駆動されている。

【００２９】前記メインドラム５としては、蒸気等を用
いるジャケット式ドラム、或いは誘導加熱方式ドラム等
が適宜選択され、温度制御によりメインドラム５の表面
温度を２５℃〜２８０℃までの範囲の任意の温度に調節
可能となっている。また、高分子フィルムよりなる連続
ウェブＷの温度（Ｔｓ）は、支持体幅方向において、メ
インドラム設定温度に対して、±１℃の範囲内にあるこ
とを赤外線方式放射温度計及び、接触式熱電対にて確認
したので、メインドラム設定温度をもって、連続ウェブ
Ｗの温度（Ｔｓ）としてよい。

【００３０】送り出し側で前記メインドラム５に対向し
た位置（図中右側）には、メインドラム５の周面に沿わ
せた状態の連続ウェブＷにＣｒ膜等よりなる非磁性下地
層をスパッタ成膜するための第１スパッタリングターゲ
ット９を備えたスパッタリングカソード１３が配設され
ている。この第１スパッタリングターゲット９には、直
流スパッタリング電源１０が接続されており、直流スパ
ッタリング電源１０から１ｋＷ〜２０ｋＷのスパッタパ
ワーを第１スパッタリングターゲット９に印加すること
で、連続ウェブＷ上に厚み１０ｎｍ〜２００ｎｍのＣｒ
膜等よりなる非磁性下地層をスパッタ成膜する。

【００３１】巻取り側で前記メインドラム５に対向した
位置（図中左側）には、メインドラム５の周面に沿わせ
た状態の連続ウェブＷにＣｏ系合金等よりなる磁性層を
スパッタ成膜するための第２スパッタリングターゲット
１１を備えたスパッタリングカソード１４が配設されて
いる。この第２スパッタリングターゲット１１には、直
流スパッタリング電源１２が接続されており、直流スパ
ッタリング電源１２から約３ｋＷのスパッタパワーを第
２スパッタリングターゲット１１に印加することで、連
続ウェブＷ上に形成された非磁性下地層上にさらに厚み
約３０ｎｍのＣｏ系合金等よりなる磁性層をスパッタ成
膜する。

【００３２】この際、前記メインドラム５は、前記下地
層をスパッタ成膜する時の前記ウェブＷの温度（Ｔｓ）
が、０．５×Ｔｌ≦Ｔｓ≦Ｔｌ（但し、Ｔｌは非磁性支持体の使用可能温度）となるよ
うに設定される。この条件は、所望の磁気特性と支持体
の熱による影響を勘案して、目的、用途に応じて適宜設
定されるが、磁気特性という観点からは、より具体的に
は、０．７×Ｔｌ≦Ｔｓ≦Ｔｌが好ましい。また、前記下地層をスパッタ成膜する時の
スパッタ圧力（Ｐｓ）が、Ｐｓ≦３．０×１０^-3Ｔｏｒｒに設定される。この圧力範囲については、詳細を後述す
る。更に、非磁性支持体よりなるウェブは、加熱ドラム
に沿った状態で搬送支持されながら、前記下地層をスパ
ッタ成膜されることが好ましい。

【００３３】また、上記実施形態においては、非磁性下
地層のスパッタ成膜工程と磁性層のスパッタ成膜工程を
連続して行っているが、これらの工程を連続させず別々
に行うこともできる。更に、上記実施形態の連続スパッ
タリング装置１においては、スパッタ成膜される連続ウ
ェブＷが加熱手段としてのメインドラム５に沿った状態
で搬送支持されているが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、加熱手段は接触、非接触方式を問わず、例
えば赤外線ヒータといった方式でも良く、該加熱工程は
何ら支持体を支持する機構を有しなくとも良い。

【００３４】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明の効果を明らか
にする。本実施例における連続スパッタリング装置とし
ては、上記実施形態における連続スパッタリング装置１
を使用した。前記メインドラム５は、直径：６００ｍ
ｍ、材質：ＳＵＳ３０４、表面をハードクロムメッキ
０．８Ｓ仕上げし、内部は公知の誘導加熱方式として温
度制御可能とした。

【００３５】前記真空排気装置は、図示しない複数のロ
ータリーポンプ、メカニカルブースターポンプ、クライ
オポンプより構成した。前記第１スパッタリングターゲ
ット９としてはＣｒを用い、ターゲットのメインドラム
５との最短距離は１００ｍｍとされ、該第１スパッタリ
ングターゲット９の大きさは、幅（ウェブ搬送方向長
さ）１４０ｍｍ，長さ（ウェブ幅方向）４００ｍｍ，肉
厚４ｍｍとした。前記スパッタガスとしてはＡｒガスを
用い、図示しないマスフローコントローラーを通じてス
パッタリングターゲット周辺部に供給した。

【００３６】そして、前記連続ウェブＷの原反を送り出
し軸２にセットした状態で、各真空排気ポンプを用い
て、スパッタ室１５内を１．０×１０^-5Ｔｏｒｒ以下ま
で真空排気を行なった。

【００３７】これらの準備が整った段階で、以下の実験
を行った。〔実験１〕フレキシブルな非磁性支持体である連続ウェ
ブＷを幅３１０ｍｍ、長さ５００ｍ、厚さ９０μｍのポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムとし、該
連続ウェブＷを搬送速度１ｍ／分、張力６ｋｇｆ／幅の
条件で送り出し、前記第１スパッタリングターゲット９
に直流スパッタリング電源１０より２ｋＷ〜１５ｋＷの
スパッタパワーを印加し、厚み１０ｎｍ〜２００ｎｍの
Ｃｒ膜（Ｃｒの非磁性下地層）を形成した。但し、スパ
ッタリングガスとしてはＡｒガスを用い、Ａｒガスが供
給された状態でのスパッタ圧力は６×１０^-4〜８×１０
^-3Ｔｏｒｒの範囲に設定した。

【００３８】そして、前記メインドラム５の温度をそれ
ぞれ２５℃、５０℃、８０℃、１１０℃、１５０℃、１
８０℃に変えて連続ウェブＷ上に形成した各試料におけ
るＣｒ膜のクラック発生状況を光学顕微鏡により観察し
た。その結果を図２乃至図６に示す。尚、図中○印はク
ラックのない正常な薄膜を示し、△印は縦スジクラック
のある薄膜が作成されることを示し、◇は編み目状クラ
ックのある薄膜が作成されることを示す。

【００３９】図２及び図３から明らかなように、メイン
ドラム５の温度（連続ウェブＷの温度）が２５℃及び５
０℃の場合は、設定したスパッタ圧力の略全範囲におい
てＣｒ膜にクラックが発生した。そして、スパッタ圧力
が７．５×１０^-3Ｔｏｒｒ、膜厚が４０ｎｍ以下の極限
られた領域の試料にはクラックがないが、通常、好まし
いＣｒ下地層はその上に形成するＣｏ系合金膜の結晶性
を制御するために必要な厚みが５０ｎｍ〜１５０ｎｍ程
度である。従って、これらのメインドラム５の温度（連
続ウェブＷの温度）範囲では、クラックのないＣｒ膜を
安定的に形成することができなかった。図４から明らか
なように、メインドラム５の温度が８０℃の場合は、膜
厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍ、スパッタ圧力が６×１０^-4
〜１×１０^-3Ｔｏｒｒの範囲において、クラックのない
Ｃｒ膜を形成することができた。図５及び図６から明ら
かなように、メインドラム５の温度が１１０℃及び１５
０℃の場合は、Ｃｒ膜の可能な厚み（１０ｎｍ〜２００
ｎｍ）に対しても、さらに、より好ましい所望の厚み
（３０ｎｍ〜１００ｎｍ）に対しても、スパッタ圧力が
６×１０^-4〜３×１０^-3Ｔｏｒｒの広い範囲に亘ってク
ラックのないＣｒ膜を形成することができた。又、メイ
ンドラム５の温度が１８０℃の場合は、設定したスパッ
タ圧力の全範囲においてＣｒ膜にクラックが発生し、基
本的にクラックのないＣｒ膜を安定的に形成することが
できなかった。

【００４０】〔実験２〕フレキシブルな非磁性支持体で
ある連続ウェブＷを幅３１０ｍｍ、長さ５００ｍ、厚さ
７５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィ
ルムとした以外の条件は上記実験１と同様にし、厚み１
０ｎｍ〜２００ｎｍのＣｒ膜（Ｃｒの非磁性下地層）を
形成した。そして、前記メインドラム５の温度をそれぞ
れ２５℃、５５℃、６５℃、１１５℃、１２５℃に変え
て連続ウェブＷ上に形成した各試料におけるＣｒ膜のク
ラック発生状況を光学顕微鏡により観察した。その結果
を図７及び図８に示す。

【００４１】メインドラム５の温度が２５℃及び５５℃
の場合は、設定したスパッタ圧力の全範囲においてＣｒ
膜にクラックが発生し、これらのメインドラム５の温度
範囲ではクラックのないＣｒ膜を安定的に形成すること
ができなかった。図７から明らかなように、メインドラ
ム５の温度が６５℃の場合は、膜厚が１０ｎｍ〜１１０
ｎｍ、スパッタ圧力が６×１０^-4〜２×１０^-3Ｔｏｒｒ
の範囲において、クラックのないＣｒ膜を形成すること
ができた。図８から明らかなように、メインドラム５の
温度が１１５℃の場合は、Ｃｒ膜の可能な厚み（１０ｎ
ｍ〜２００ｎｍ）に対しても、さらに、より好ましい所
望の厚み（３０ｎｍ〜１００ｎｍ）に対しても、スパッ
タ圧力が６×１０^-4〜３×１０^-3Ｔｏｒｒの広い範囲に
亘ってクラックのないＣｒ膜を形成することができた。
又、メインドラム５の温度が１２５℃の場合は、設定し
たスパッタ圧力の全範囲においてＣｒ膜にクラックが発
生し、基本的にクラックのないＣｒ膜を安定的に形成す
ることができなかった。

【００４２】〔実験３〕フレキシブルな非磁性支持体で
ある連続ウェブＷを幅３１０ｍｍ、長さ５００ｍ、厚さ
６０μｍのポリイミドフィルムとした以外の条件は上記
実験１と同様にし、厚み１０ｎｍ〜２００ｎｍのＣｒ膜
（Ｃｒの非磁性下地層）を形成した。そして、前記メイ
ンドラム５の温度をそれぞれ２５℃、９０℃、１１０
℃、１５０℃、２００℃、２２０℃に変えて連続ウェブ
Ｗ上に形成した各試料におけるＣｒ膜のクラック発生状
況を光学顕微鏡により観察した。メインドラム５の温度
が２５℃及び９０℃の場合は、設定したスパッタ圧力の
全範囲においてＣｒ膜にクラックが発生し、これらのメ
インドラム５の温度範囲ではクラックのないＣｒ膜を安
定的に形成することができなかった。メインドラム５の
温度が１１０℃、１５０℃及び２００℃の場合は、Ｃｒ
膜の可能な厚み（１０ｎｍ〜２００ｎｍ）に対しても、
さらに、より好ましい所望の厚み（３０ｎｍ〜１００ｎ
ｍ）に対しても、スパッタ圧力が６×１０^-4〜３×１０
^-3Ｔｏｒｒの広い範囲に亘ってクラックのないＣｒ膜を
形成することができた。メインドラム５の温度が２２０
℃の場合は、設定したスパッタ圧力の全範囲においてＣ
ｒ膜にクラックが発生し、基本的にクラックのないＣｒ
膜を安定的に形成することができなかった。

【００４３】更に確認の為、上記実験１〜３の条件で形
成した各Ｃｒ膜上に、引き続いて前記第２スパッタリン
グターゲット１１に直流スパッタリング電源１４より３
ｋＷのスパッタパワーを印加し、厚み３０ｎｍのＣｏ₆₈
Ｃｒ₂₀Ｐｔ₁₂膜（Ｃｏ系合金の磁性層）を形成し、２層
膜を連続ウェブＷ上に形成した。但し、該第２スパッタ
リングターゲット１１のメインドラム５との最短距離は
１００ｍｍとされ、ターゲットの大きさは幅１４０ｍ
ｍ，長さ６００ｍｍ，肉厚４ｍｍとした。そして、各試
料における磁性層のクラック発生状況を光学顕微鏡によ
り観察したところ、磁性層のクラック発生条件は上記実
験１〜３におけるＣｒ膜のクラック発生条件と一致し
た。

【００４４】上記各実験から明らかなように、連続ウェ
ブＷの使用可能温度（ＰＥＴフィルムは１２０℃、ＰＥ
Ｎフィルムは１５５℃、ポリイミドフィルムは２１０
℃）をＴｌとし、下地層をスパッタ成膜する時の前記連
続ウェブＷの温度をＴｓとすると、該連続ウェブＷの温
度（Ｔｓ）が、０．５×Ｔｌ≦Ｔｓ≦Ｔｌとなるように設定されると共に、前記下地層をスパッタ
成膜する時のスパッタ圧力（Ｐｓ）が、Ｐｓ＜３．０×１０^-3Ｔｏｒｒに設定されることにより、フレキシブルな非磁性支持体
である連続ウェブＷ上にクラックのないＣｒ膜を安定的
に形成することができた。スパッタ圧力（Ｐｓ）は、該
連続ウェブＷの温度（Ｔｓ）条件により、好ましい範囲
は適宜変化しうるものであるが、上記実験結果より明ら
かなように、３．０×１０^-3Ｔｏｒｒ未満であれば、本
願発明になる該連続ウェブＷの温度（Ｔｓ）範囲におい
て、クラックのない膜を安定に形成することが可能であ
る。

【００４５】

【発明の効果】上述した如き本発明の磁気記録媒体の製
造方法及び製造装置によれば、搬送支持される厚さ１０
μｍ〜２００μｍの非磁性支持体よりなる連続ウェブ上
にスパッタ成膜される非磁性下地層のクラック発生を防
止し、良好な磁性層を積層することができる。そこで、
下地層と磁性層との２層構成を備えた金属薄膜を高分子
フィルムから成る連続ウェブ上に成膜し、高記録密度、
低ノイズ特性を有するフレキシブルな薄膜型磁気記録媒
体を得ることができる。従って、フロッピィディスクの
持つ耐衝撃性、可搬性、軽量性などの特徴と、薄膜型磁
気記録媒体の高記録密度、低ノイズ特性とを共有した性
能の磁気記録媒体の実現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の製造装置に係る連続ス
パッタリング装置の一例を示す製造工程図である。

【図２】実験１において、連続ウェブの温度（Ｔｓ）が
２５℃の場合のＣｒ膜のクラック発生状況を示す分布図
である。

【図３】実験１において、連続ウェブの温度（Ｔｓ）が
５０℃の場合のＣｒ膜のクラック発生状況を示す分布図
である。

【図４】実験１において、連続ウェブの温度（Ｔｓ）が
８０℃の場合のＣｒ膜のクラック発生状況を示す分布図
である。

【図５】実験１において、連続ウェブの温度（Ｔｓ）が
１１０℃の場合のＣｒ膜のクラック発生状況を示す分布
図である。

【図６】実験１において、連続ウェブの温度（Ｔｓ）が
１５０℃の場合のＣｒ膜のクラック発生状況を示す分布
図である。

【図７】実験２において、連続ウェブの温度（Ｔｓ）が
６５℃の場合のＣｒ膜のクラック発生状況を示す分布図
である。

【図８】実験２において、連続ウェブの温度（Ｔｓ）が
１１５℃の場合のＣｒ膜のクラック発生状況を示す分布
図である。

【符号の説明】

１連続スパッタリング装置２送り出し軸３送り出し側パスローラ４送り出し側ダンサーローラ５メインドラム６巻取り側パスローラ７巻取り側ダンサーローラ８巻取り軸９第１スパッタリングターゲット１０直流電源スパッタリング電源１１第２スパッタリングターゲット１２直流スパッタリング電源１３スパッタリングカソード１４スパッタリングカソード１５スパッタ室１６真空排気装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送支持される厚さ１０μｍ〜２００μ
ｍの非磁性支持体よりなる連続ウェブ上に、非磁性下地
層をスパッタ成膜した後、前記非磁性下地層上に磁性層
をスパッタ成膜して成る磁気記録媒体の製造方法におい
て、前記下地層をスパッタ成膜する時の前記ウェブの温度
（Ｔｓ）が、０．５×Ｔｌ≦Ｔｓ≦Ｔｌ（但し、Ｔｌは非磁性支持体の使用可能温度）となるよ
うに設定されると共に、前記下地層をスパッタ成膜する時のスパッタ圧力（Ｐ
ｓ）が、Ｐｓ＜３．０×１０^-3Ｔｏｒｒに設定されることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。
【請求項２】前記連続ウェブが、加熱ドラムに沿った
状態で搬送支持されると共に、該加熱ドラムで加熱され
ながら前記下地層をスパッタ成膜されることを特徴とす
る請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。