JPH11200022A - 薄膜の製造方法 - Google Patents

薄膜の製造方法

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JPH11200022A
JPH11200022A JP91698A JP91698A JPH11200022A JP H11200022 A JPH11200022 A JP H11200022A JP 91698 A JP91698 A JP 91698A JP 91698 A JP91698 A JP 91698A JP H11200022 A JPH11200022 A JP H11200022A
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JP
Japan
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base film
film
thin film
width direction
vapor
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JP91698A
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English (en)
Inventor
Jun Yamamoto
準 山本
Yuzo Matsuo
祐三 松尾
Hirohide Mizunoya
博英 水野谷
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベースフィルムの幅方向における膜厚と蒸着
物の配向状態を一様とし、歩留まりを向上させることが
できる薄膜の製造方法の提供。 【解決手段】 電子ビームにより蒸着材料を照射して、
走行するベースフィルム12上に薄膜を製造する。蒸気の
主たる蒸発源11a、11bは、ベースフィルム12の下方にあ
って、しかも垂直方向に見てベースフィルム12の幅方向
両端部の外側且つ両側に位置し、かつ主たる蒸発源の中
心間の距離をA、ベースフィルムの幅をB、主たる蒸発
源を結ぶ直線とベースフィルムとの垂直方向距離をDと
したとき、(A+B)2(4D2+(A-B)2)3≦(A-B)2(4D2+(A+B)2)3
なる関係式が満足される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は真空蒸着による薄膜
の製造方法に関する。特に本発明は、歩留まりを向上さ
せることができる薄膜の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ベースフィルム上に薄膜を形成する技術
は多方面で利用されている。こうした薄膜を工業的規模
で製造する場合、より低コストで製造を行えるようにす
ることは極めて重要である。生産性の向上はその重要な
因子であるが、その一つとして歩留まりの向上が挙げら
れる。
【0003】近年、膜の特性の向上あるいは薄膜化への
要求から、真空成膜法による高品位膜の形成が成膜法の
主流となっている。真空成膜法の中でも電子ビームによ
り蒸着材料を溶融する真空蒸着法は、装置が簡便であ
り、制御しやすく、他の真空成膜法よりも低コストで薄
膜の製造が行なえる等の理由から広く使用されている。
こうした真空成膜法を用いて薄膜を形成する場合、歩留
まりを向上させるには、得られる製品全てが一様な特性
を示すことが必要である。そのためには一様な層を成膜
することが必要であり、これには膜厚を一定とすること
や層を構成する物質の配向を一様にすること等が含まれ
る。
【0004】例えば磁気テープのような製品は、幅の広
いベースフィルム上に必要な層を形成した後に、所要の
幅に裁断して得られる。従ってベースフィルム上の膜厚
が変動したり膜内の物質の配向状態が変化する場合は、
裁断して得られるテープ同士の間で特性が異なる結果と
なり、製品とするには適さない場合がある。それゆえこ
うした製品の製造に際しては、ベースフィルムの幅方向
で膜厚が大きく変化したり、あるいは蒸着物の配向状態
が大きく異なったりすることがないように留意しなけれ
ばならない。仮にそうした事態が生ずるとすれば、それ
は歩留まりの低下に直結することになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子ビームによ
る真空蒸着法は、ベースフィルムの下方に配置されたル
ツボ内の蒸着材料に、ベースフィルムの幅方向に対応し
てほぼ一様となるよう電子ビームを走査して照射する。
従って蒸着蒸気は、ビーム照射位置からほぼ均一に発生
することになる。しかしながら発生した蒸気は放射状に
拡散するため、ベースフィルムに到達する蒸気の密度
は、電子ビームの走査中心から幅方向に遠ざかるにつ
れ、即ちベースフィルムの中央から幅方向両端に向かっ
て段々と低くなる。即ちビーム走査中心位置に対応する
個所では蒸気密度はほぼ一定であるが、遠ざかるにつれ
て密度の差が大きくなる。現行の蒸着方法では、ベース
フィルムは蒸気の中央部と周辺部を含む密度の差が大き
いところを走行するため、成膜される薄膜の膜厚も、ベ
ースフィルムの中央部と幅方向の端部との間で相違する
結果となっている。
【0006】また、蒸気は電子ビーム照射位置からほぼ
均一に発生しているため、ベースフィルムの幅方向に見
ると、端部に行くほど飛来方向の偏った蒸気がベースフ
ィルム上に付着する結果となっている。これによりベー
スフィルム上における蒸着物は、中央部付近ではベース
フィルム表面に対して垂直に成長するが、端部では幅方
向の内側に傾いて成長する。そのため、ベースフィルム
の幅方向で蒸着物の配向ムラが生じてしまう。
【0007】そこで本発明はこうした現状に鑑みて、電
子ビームにより蒸着材料を照射して、走行するベースフ
ィルム上に薄膜を製造する際に、ベースフィルムの幅方
向において膜厚と蒸着物の配向状態を一様とすることに
より、成膜を均一かつ一様に行い、それによって歩留ま
りの向上を図ることを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討の結果、ベースフィルムの
幅方向に対する蒸着材料の蒸発源の位置を工夫すること
により、ベースフィルム上の膜厚の一様性及び蒸着物の
配向状態の一様性を制御しうることを見出し、本発明に
至った。すなわち本発明は、電子ビームにより蒸着材料
を照射して、長手方向に走行するベースフィルム上に薄
膜を形成するための方法において、蒸着蒸気の主たる蒸
発源をベースフィルムの下方に、しかも垂直方向に見て
ベースフィルムの幅方向両端部よりも外側且つ両側に位
置せしめ、かつ主たる蒸発源の中心間の距離をA、ベー
スフィルムの幅をB、主たる蒸発源を結ぶ直線とベース
フィルムとの垂直方向距離をDとしたとき、 (A+B)2(4D2+(A-B)2)3≦(A-B)2(4D2+(A+B)2)3 なる関係式が満足されることを特徴とするものである。
【0009】本発明の如くA及びB、Dが上記式を満足
すると、主にベースフィルムの幅方向両端外側に相当す
る下方の位置から発生される蒸着蒸気は、放射状に拡散
し、ベースフィルムに堆積される蒸着位置に達する時点
においては均一化された状態の蒸気密度となる。これに
よって膜厚が一様に得られると共に、幅方向に偏った飛
来方向を有する成分が相殺されて、ベースフィルム幅方
向全面にわたって膜が一様に垂直方向に成長する。かく
して膜厚の変動や蒸着物の配向ムラをベースフィルム幅
方向にわたって最小限に抑えることが可能となるもので
ある。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明によれば、主たる蒸発源は
ベースフィルムの下方に、しかも垂直方向に見てベース
フィルムの幅方向両端部よりも外側且つ両側に位置さ
れ、かつ次の式を満足する。
【0011】 (A+B)2(4D2+(A-B)2)3≦(A-B)2(4D2+(A+B)2)3 なおこうした主たる蒸発源は、電子ビーム照射される2
つのルツボをベースフィルムの幅方向両端部よりも外側
且つ両側にそれぞれ配置することや、ベースフィルムの
幅よりも広い幅をもって延在するルツボを用い、ベース
フィルムの幅方向両端部よりも外側且つ両側の位置にお
ける電子ビームの滞留時間が、他の位置における滞留時
間よりも長くなるように制御することによって得ること
ができる。勿論、上記のようにして2つのルツボを主た
る蒸発源として配置した場合でも、その間に1以上のル
ツボをさらに配置することが排除される訳ではない。即
ち本発明において主たる蒸発源とは、一つの大きなルツ
ボの中にあって他の部分よりも多く蒸気を発生する場
所、あるいは複数のルツボの内他のルツボよりも多く蒸
気を発生する場所を意味している。
【0012】上記のような主たる蒸発源は、ベースフィ
ルムの幅と直交するようにして対称的に配置することが
好ましい。このような配置を行うことにより、両側に配
置された主たる蒸発源から発生される蒸気の量が同じに
なるように電子ビームを照射することにより、本発明の
目的を簡便に達成することができる。
【0013】本発明によれば、主たる蒸発源からの蒸発
量は、全蒸発量の90%以上であることが好ましい。主た
る蒸発源からの蒸発量が90%よりも低いとベースフィル
ムに対する蒸着位置での蒸気密度が一様にならず、ベー
スフィルムの端部に中央部付近よりも薄い膜が形成され
る傾向がある。また配向状態も一様とならず、端部では
内側に配向した蒸着物が形成されてくる。より好ましく
は、主たる蒸発源からの発生蒸気量は、全蒸発量の100
%を占める。
【0014】また膜厚分布のみを一様にすることを望む
場合は、AとBを等しくし、ベースフィルムの端部の両
側の垂直下方に主たる蒸着源を位置させ、電子銃の滞留
時間を調節すればある程度の結果が得られるが、配向状
態までも一様とするためには、A>Bの関係を満足する
ことが必要であり、より適切な結果を得るためには上記
の関係式が満足される必要がある。
【0015】本発明の薄膜の製造方法においては、従来
公知の薄膜を従来公知の電子ビーム真空蒸着法により形
成することができる。例えば本発明は、ベースフィルム
上に磁性層を成膜するのに好適に用いることができる。
磁性層を形成する磁性材料としては、通常の金属薄膜型
の磁気記録媒体の製造に用いられる強磁性金属材料が挙
げられる。例えばCo, Ni, Fe等の強磁性金属、或いはFe
−Co、Fe−Ni、Co−Ni、Fe−Co−Ni、Fe−Fh、Fe−Cu、
Co−Cu、Co−Au、Co−Y 、Co−La、Co−Pr、Co−Gd、Co
−Sm、Co−Pt、Ni−Cu、Mn−Bi、Mn−Sb、Mn−Al、Fe−
Cr、Co−Cr、Ni−Cr、Fe−Co−Cr、Ni−Co−Cr等の強磁
性合金が挙げられる。特に、鉄、コバルト、ニッケルを
主体とする強磁性合金及びこれらの窒化物、炭化物から
選ばれる少なくとも1種が好ましい。また蒸着により磁
性層を形成する際に酸化性ガスを導入し、磁性層表面に
酸化物を形成することにより耐久性の向上を図ることが
できる。蒸着の際の真空度は10-2〜10-6Pa程度である。
なお、こうした磁性層を構成する磁性薄膜の数は、高周
波記録に対応するためには多い方が良いが、実用的な範
囲としては2〜5が適当と考えられる。磁性層の厚さ
は、二層の場合は下層の磁性薄膜の厚み10〜200nm、上
層の磁性薄膜の厚み5〜100nmが好ましく、三層の場合は
下層の磁性薄膜が10〜200nm、中間の磁性薄膜が10〜100
nm、上層の磁性薄膜が5〜100nmが好ましい。
【0016】また上記の場合にベースフィルムとして
は、やはり従来公知のものを使用することができる。例
えばプラスチックフィルムであれば、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(P
EN)のようなポリエステル;ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン;セルローストリアセテー
ト、セルロースジアセテート等のセルロース誘導体;ポ
リカーボネート;ポリ塩化ビニル;ポリイミド;芳香族
ポリアミド等をあげることができる。しかし価格の点か
らはPETが好ましい。
【0017】さらに本発明の製造方法を用いて、ベース
フィルムの磁性層とは反対側の面にバックコート層を形
成することも可能である。バックコート層は、例えばCu
やNi、Al等の金属あるいは例えばCやSi、Ge等の半金属
を本発明の方法により蒸着し、蒸着後酸化、窒化あるい
は炭化処理等を行って形成することができる。こうした
バックコート層の厚みは特に限定されず、バックコート
層の材質や使用する目的等により適宜決めることができ
る。しかし一般には300nm以下であることが好ましい。
あるいは、通常公知のバックコート塗料を塗布すること
により形成される。該バックコート塗料に含まれる成分
には、結合剤、帯電防止剤、潤滑剤及び研磨剤等があ
る。これらの成分としては、磁性塗料に含まれる成分と
同様のものが用いられる。
【0018】図1は、2つのルツボを用いた場合の、本
発明の薄膜の製造方法における主たる蒸発源とベースフ
ィルムの位置関係の一例を示す概略図である。11a、11b
は主たる蒸発源、12はベースフィルム、13a、13bはルツ
ボである。Aは主たる蒸発源の中心間の距離、Bはベー
スフィルムの幅、Dは主たる蒸発源を結ぶ直線とベース
フィルムとの間の垂直距離であり、上述の通りこれらは
次の関係、 (A+B)2(4D2+(A-B)2)3≦(A-B)2(4D2+(A+B)2)3 を満足する。主たる蒸発源11a、11bから延びる矢印によ
って示される、幅方向に見て飛来方向の偏った蒸着粒子
は、相互に幅方向の偏向分を相殺し、かくして矢印Vで
示すように垂直方向に成長する結晶が得られる。また蒸
気分布はルツボから遠ざかるにつれてIからIIへと均一
化され、これによってベースフィルム上に一様な膜厚で
成膜を行うことができるようになる。
【0019】図2は、ベースフィルムよりも幅の広いル
ツボを用いた場合の、本発明の薄膜の製造方法の別の例
を示す。この場合、ルツボ23はベースフィルム22よりも
長い幅で延在しており、蒸着材料は24はルツボ23内に一
様に存在している。しかしながらルツボ23の両端近傍に
おいて主たる蒸発源21a、21bが得られるように電子ビー
ムの滞留時間を制御することにより、図1と同様の結果
を得ることができるようになる。
【0020】
【実施例】実施例 図1の如き関係を示す蒸着装置を使用して、厚み6.3μm
のPET上に金属Coを70nm蒸着して磁性層を形成した。
A=700mm、B=350mm、D=420mmとした。
【0021】比較例 A=500mmとした以外は、実施例と同様にしてPET上
に金属Coの磁性層を形成した。
【0022】評価 実施例及び比較例において製造したテープに対して、以
下の測定を行った。 ・膜厚:テープ幅方向の膜厚分布を段差計(タリステッ
プ:ランクテーラーボブソン社製)を使用して測定し
た。 ・Sq:テープ幅方向のSqの分布を試料振動型磁力計
(VSM)を使用して測定した。 ・保磁力:テープ幅方向の保磁力(Hc)の分布をVS
Mを使用して測定した。 ・飽和磁束密度:テープ幅方向の飽和磁束密度(Bs)
の分布をVSMを使用して測定した。 それぞれの結果を図3〜6に示す。なお図中の横軸は磁
気テープの片端面(ワークサイド)からの距離とした。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電子ビー
ムにより蒸着材料を照射して、走行するベースフィルム
上に薄膜を製造する方法において、蒸気の主たる蒸発源
がベースフィルムの下方に、しかも垂直方向に見てベー
スフィルムの幅方向両端部より外側且つ両側に配置さ
れ、かつ主たる蒸発源の中心間の距離をA、ベースフィ
ルムの幅をB、主たる蒸発源を結ぶ直線とベースフィル
ムとの垂直方向距離をDとしたとき、 (A+B)2(4D2+(A-B)2)3≦(A-B)2(4D2+(A+B)2)3 なる関係式が満足される。これによってベースフィルム
に対する蒸着位置における蒸気密度を幅方向に一様とす
ることができ、膜厚を一定にすることが可能になる。ま
た幅方向の偏向成分が相殺されて、ベースフィルムの幅
方向全面にわたって結晶が垂直方向に成長することが可
能になり、かくして蒸着物の配向状態をも一様とするこ
とができる。これにより歩留まりの向上が図られ、生産
性の向上に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄膜の製造方法における主たる蒸発源
とベースフィルムの位置関係の一例を示す概略図であ
る。
【図2】本発明の薄膜の製造方法における主たる蒸発源
とベースフィルムの位置関係の別の例を示す概略図であ
る。
【図3】実施例及び比較例により製造されたテープの幅
方向の膜厚分布を示す図である。
【図4】実施例及び比較例により製造されたテープの幅
方向のSqの分布を示す図である。
【図5】実施例及び比較例により製造されたテープの幅
方向の保磁力分布を示す図である。
【図6】実施例及び比較例により製造されたテープの幅
方向の飽和磁束密度分布を示す図である。
【符号の説明】
11a、11b:主たる蒸発源 12:ベースフィルム 13a、13b:ルツボ 21a、21b:主たる蒸発源 22:ベースフィルム 23:ルツボ 24:蒸着材料

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子ビームにより蒸着材料を照射して、
    長手方向に走行するベースフィルム上に薄膜を形成する
    ための方法であって、蒸着蒸気の主たる蒸発源を前記ベ
    ースフィルムの下方に、しかも垂直方向に見て前記ベー
    スフィルムの幅方向両端部よりも外側且つ両側に位置せ
    しめ、かつ該主たる蒸発源の中心間の距離をA、ベース
    フィルムの幅をB、主たる蒸発源を結ぶ直線とベースフ
    ィルムとの垂直方向距離をDとしたとき、 (A+B)2(4D2+(A-B)2)3≦(A-B)2(4D2+(A+B)2)3 なる関係式が満足されることを特徴とする薄膜の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記主たる蒸発源からの蒸発量が、全蒸
    発量の90%以上である請求項1記載の薄膜の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記主たる蒸発源からの蒸発量が、全蒸
    発量の100%である請求項2記載の薄膜の製造方法。
JP91698A 1998-01-06 1998-01-06 薄膜の製造方法 Pending JPH11200022A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001079581A1 (fr) * 2000-03-30 2001-10-25 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Procede de formation d'une couche mince pour un dispositif et dispositif d'electroluminescence organique

Cited By (4)

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WO2001079581A1 (fr) * 2000-03-30 2001-10-25 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Procede de formation d'une couche mince pour un dispositif et dispositif d'electroluminescence organique
US6649210B2 (en) 2000-03-30 2003-11-18 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Method for forming thin-film layer for device and organic electroluminescence device
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KR100776101B1 (ko) * 2000-03-30 2007-11-16 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 소자용 박막층의 막형성 방법 및 유기 전기 발광 소자

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