JPH11335837A - 磁気媒体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベースに蒸発粒子を斜めに、しかも表面性状
良く、その上、高速で蒸着できる磁気媒体製造装置を得
ること。 【解決手段】 本発明の第１の実施形態の磁気媒体製造
装置１Ａは、フィルタードカソードアーク蒸着法を用い
たものであって、真空チャンバー２内に配設されたベー
スＢを供給するためのベース供給装置１０と真空チャン
バー２内へ先端部が、キャンローラ１３の外周面に巻き
付けられているベースＢに対して斜めに配設された（フ
ィルタードバキューム）アーク蒸着装置２０とから構成
されていて、アーク蒸着装置２０から放射したイオンビ
ームで高速走行中のベースＢの表面を、その幅方向に走
査して、磁性材Ｍを被着し、磁気媒体を製造することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性層が蒸着薄膜
で形成された磁気媒体を製造するための磁気媒体製造装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図５を用いて、従来技術の磁気媒
体製造装置を説明する。図５は従来技術の磁気媒体製造
装置の構成を示す概念図である。フィルム状のベースＢ
の表面に成膜する手段としては、電子ビーム蒸着法、ス
パッタリング法などがある。図５に電子ビーム蒸着法に
よる磁気媒体製造装置１００の構成を示した。この磁気
媒体製造装置１００は、真空チャンバー１０１内に配設
されたフィルム状のベースＢを供給するためのベース供
給装置１１０と蒸着源１２０と真空チャンバー１０１の
下方において外部から真空チャンバー１０１内の蒸着源
１２０を加熱する加熱装置の一手段である電子銃１３０
とから構成されている。

【０００３】前記ベース供給装置１１０は供給ロール１
１１に巻回されたベースＢを少なくとも１個のガイドロ
ーラ１１２で案内しながらキャンローラ１１３の表面に
巻き付け、そしてそのキャンローラ１１３から離脱した
ベースＢを少なくとも１個のガイドローラ１１４で案内
しながら巻取りロール１１５で巻き取るものである。前
記蒸着源１２０は坩堝１２１からなり、その中に、例え
ば、鉄コバルト合金などの磁性材Ｍが収容されている。
前記電子銃１３０はフィラメント１３１、偏向コイル１
３２などから構成されており、これから発射された電子
ビームＥｂは坩堝１２１内の磁性材を加熱、溶融するも
のである。

【０００４】ベースＢの表面に磁性薄膜を成膜する場合
には、真空ポンプで真空チャンバー１０１内を真空にし
た後、供給ロール１１１からベースＢをキャンローラ１
１３に所定の速度で供給、巻き付け、巻取りロール１１
５で巻き取りながら電子銃１３０からの電子ビームＥｂ
により坩堝１２１内の磁性材Ｍを走査し、加熱、溶融す
ることにより発生する磁性材Ｍの蒸発分子流Ｍａをキャ
ンローラ１１３に巻き付けられている前記ベースＢの表
面に被着することによって成膜することができる。符号
１１６は防着板である。このようにして磁性層が形成さ
れベースＢは前記巻取りロール１１５に巻き取られ、磁
気媒体として次工程へ搬送される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記磁気媒体
製造装置１００は、坩堝１２１などの容器に蒸着材料が
収容されているだけであるので、蒸着材料が溢れ落ちる
ことがあり、その溢れ落ちた蒸着材料がベースＢに付着
しないようにするために坩堝１２１などの容器はキャン
ローラ１１３の下方にしか配設することができないとい
う配置上の制約がある。

【０００６】本発明はこのような課題を解決しようとす
るものであって、ベースに蒸発粒子を斜めに、しかも表
面性状良く、その上、高速で蒸着できる磁気媒体製造装
置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従って、本発明の第１の
実施形態の磁気媒体製造装置では、真空チャンバーと、
この真空チャンバー内に配設され、ロール状に巻回され
たフィルム状ベースをキャンローラの一部外周面に巻き
付けるように供給し、これをロール状に巻き取るように
構成されているベース供給装置と、前記キャンローラの
外周面に巻き付けられたベースの表面に対して蒸発分子
流が斜めに被着するように配設されたフィルタードカソ
ードアークイオン装置とから構成して、前記課題を解決
している。

【０００８】また、本発明の第２の実施形態の磁気媒体
製造装置では、前記磁気媒体製造装置において、前記フ
ィルタードカソードアークイオン装置を複数台配設する
構成を採って、前記課題を解決している。

【０００９】従って、本発明の第１の磁気媒体製造装置
によれば、ベースの表面に対して蒸発粒子の方向が揃っ
た斜めの蒸着膜を成膜することができ、そしてスペース
の許す限り、真空チャンバー内の被蒸着物であるベース
に対する蒸着源の設置を自由に行うことができる。

【００１０】また、本発明の第２の磁気媒体製造装置に
よれば、本発明の第１の磁気媒体製造装置で得られる作
用効果の他に、ベースの表面に磁性材を一層高速で蒸着
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら本発明の
実施形態のフィルタードカソードアークイオン蒸着法に
よる磁気媒体製造装置を説明する。図１は本発明の第１
の実施形態の磁気媒体製造装置の構成を示す概略図、図
２は図１に示した磁気媒体製造装置に用いるフィルター
ドカソードアークイオン装置の原理図、図３は斜め蒸着
の模式図、そして図４が本発明の第２の実施形態の磁気
媒体製造装置の構成を示す概略図である。

【００１２】図１において、符号１Ａは本発明の第１の
実施形態の磁気媒体製造装置を指す。この磁気媒体製造
装置１Ａは図２を用いて後記するフィルタードカソード
アーク蒸着法を用いたものであって、真空チャンバー２
内に配設されたフィルム状のベースＢを供給するための
ベース供給装置１０と真空チャンバー２内へ先端部が突
出した状態で配設されているフィルタードバキュームア
ーク蒸着装置（Filtered Vacuum Arc Deposition Devic
e 、以下、単に「アーク蒸着装置」と略記する）２０と
から構成されている。

【００１３】前記ベース供給装置１０は供給ロール１１
に巻回されたベースＢを少なくとも１個のガイドローラ
１２で案内しながらキャンローラ１３の表面に巻き付
け、そしてそのキャンローラ１３から離脱したベースＢ
を少なくとも１個のガイドローラ１４で案内しながら巻
取りロール１５で巻き取るものである。

【００１４】前記アーク蒸着装置２０は、米国特許第
５，２７９，７２３号「FILTEREDCATHODIC ARC SOURCE
」の特許公報に開示されている。詳細な説明はその特
許公報に委ね、ここでは図２を参照しながら、そのアー
ク蒸着装置２０を簡単に説明する。アーク蒸着装置２０
はカソードアークイオン源（Cathodic Arc Ion Source
、以下、単に「イオン源」と略記する）２１とフィル
タ装置４０と真空チャンバー５０とから構成されてい
る。

【００１５】前記カソードアークイオン源２１はハウジ
ング２２に収容されている水冷式のアノード２３と水冷
式のカソード（ターゲット）２４とから構成されてお
り、アノード２３及びカソード２４は端板２５を介して
それぞれ取り付けられている冷却ライン２６及び２７を
通じて供給される冷却水で冷却される。アノード２３及
びカソード２４は外部電源（不図示）に接続される。符
号２８はアークスタータであって、カソード２４の近傍
に設けられており、リード２９を介して電力が供給され
る。ハウジング２２の先端部の外周面にはソレノイドコ
イル３０が配設されている。

【００１６】ハウジング２２の先端部には、前記フィル
タ装置４０が接続されている。このフィルタ装置４０は
ハウジング２２の先端部に４５°の角度で連結された延
長ハウジング４１と、その内部に所定の間隔で配設され
たステンレススチールのような非磁性材からできた複数
個の環状バッフル４２とから構成されている。

【００１７】延長ハウジング４１の先端部は前記真空チ
ャンバー５０に連結されている。この真空チャンバー５
０は、その内部に配設された円筒状のスキャニングコイ
ル５１とこのスキャニングコイル５１内に配設された環
状のバッフル５２と前記スキャニングコイル５１の前方
にそのスキャニングコイル５１と同芯軸的に配設されて
いる補助アノード５３とから構成されている。スキャニ
ングコイル５１と補助アノード５３とは適当な外部電源
（不図示）に接続されている。バッフル５２はバッフル
４２と同様に非磁性材で形成されている。なお、前記ハ
ウジング２２、延長ハウジング４１、バッフル４２、５
２の形状はそれぞれ円筒状及び円環状でなくてもよく、
断面角形及び四辺形の枠状であってもよい。

【００１８】前記のような構成のアーク蒸着装置２０
は、アノード２３とカソード２４との間に印加された電
圧とアークスタータ２８に印加された電圧によりカソー
ド２４近傍にアークプラズマが発生し、そのアークプラ
ズマはソレノイドコイル３０によって発生した磁界とカ
ソード２４の形状によりカソード２４の端面部分に閉じ
込められ、カソード２４の端面を無秩序に移動し、その
カソード（ターゲット）２４を端面から均一に浸食す
る。その結果、ターゲット材のプラズマが発生し、アノ
ード２３により加速された電子によって生じる電場に導
かれたイオンがハウジング２２の先端部から４５°の角
度で連結されている延長ハウジング４１へ放射される。
イオンビーム中に含まれているマクロパーティクルは前
記バッフル４２、５２に衝突し、除去される。マクロパ
ーティクルが除去されたイオンビームはスキャニングコ
イル５１によりＸ−Ｙ軸方向に偏向され、被蒸着物Ｐの
表面を順次走査しターゲット物質が被蒸着物の表面に被
着する。

【００１９】図１に戻って、本発明の磁気媒体製造装置
１Ａは前記のようなアーク蒸着装置２０を具備している
ものである。従って、ベースＢの表面に磁性薄膜を成膜
する場合には、クライオポンプ（不図示）で真空チャン
バー２内を、例えば、１０^-6Ｔｏｒｒの真空度にした
後、供給ロール１１からガイドローラ１２で案内しなが
らベースＢをキャンローラ１３に所定の速度、例えば、
５０ｍ／ｍｉｎで供給、巻き付け、その後、ガイドロー
ラ１４で案内して巻取りロール１５で巻き取るようにし
て供給する。

【００２０】前記カソードアークイオン源２１のカソー
ド２４には、ターゲット材として、例えば、Ｆｅ−Ｃｏ
合金を用い、前記キャンローラ１３の外周面に巻き付け
られ、走行しているベースＢに対して、イオンビームの
中心軸が、例えば、３０°の角度となるようにアーク蒸
着装置２０を配設し、その先端部から放射されるイオン
ビームをスキャニングコイル５１でベースＢの幅方向
（Ｘ方向）に偏向させながらベースＢを幅方向に連続的
に走査する。この時、イオンビームのベースＢへの入射
角は、例えば、９０°から４５°となるように防着板１
６で規制される。この結果、キャンローラ１３部分のベ
ースＢの表面に磁性材の蒸発粒子の方向が揃った蒸着膜
が順次成膜される。そしてこの成膜は、図５に示した従
来技術の電子ビーム蒸着法による磁気媒体製造装置１０
０に比し、高速で効率よく成膜することができる。

【００２１】前記イオンビーム中にマクロパーティクル
が含まれていると、そのマクロパーティクルは途中に存
在する複数個のバッフル４２、５２で除去されるため、
ベースＢの表面には均一な蒸着薄膜が被着、形成され、
磁気媒体の表面としては極めて良好な表面性状となる。
また、図３に示したように、磁性層Ｒには、３０°前後
の傾斜角度で磁性材Ｍの分子が蒸着され、成膜できる。
このようにして磁性層Ｒが形成されベースＢは前記巻取
りロール１５に巻き取られ、磁気媒体として次工程へ搬
送される。

【００２２】図４に示した本発明の第２の実施形態の磁
気媒体製造装置１Ｂは、前記磁気媒体製造装置１Ａを発
展させた装置であって、キャンローラ１３の外周面に巻
き付けられているベースＢに対して３台の前記アーク蒸
着装置２０を、それぞれのイオンビームの中心軸が、前
記のように、例えば、３０°の角度となるように配設し
て走行中のベースＢの表面をその幅方向に連続的に順次
走査し、磁性材を被着させるように構成したものであ
る。

【００２３】このように構成を採ることにより、ベース
Ｂの送り速度を速めることができ、この実施形態の磁気
媒体製造装置１Ｂの場合は、前記磁気媒体製造装置１Ａ
の３倍の速度で高速成膜ができる。従って、真空チャン
バー２の内外のスペースが許す限り、アーク蒸着装置２
０を取り付けて成膜することができ、ｎ台のアーク蒸着
装置２０を取り付けできれば、１台の時のｎ倍の速さで
高速成膜できる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の実施形態の磁気媒体製造装置によれば、極めて良好な
表面性状の磁気媒体が得られ、しかもその良好な表面性
状の磁気媒体を極めて高速で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態のフィルタード真空
アーク蒸着法による磁気媒体製造装置の構成を示す概略
図である。

【図２】 フィルタード真空アーク蒸着装置の原理図で
ある。

【図３】 斜め蒸着の模式図である。

【図４】 本発明の第２の実施形態のフィルタード真空
アーク蒸着法による磁気媒体製造装置の構成を示す概略
図である。

【図５】 従来技術の電子ビーム蒸着法による磁気媒体
製造装置の構成を示す概念図である。

【符号の説明】

１Ａ…本発明の第１の実施形態の磁気媒体製造装置、１
Ｂ…本発明の第２の実施形態の磁気媒体製造装置、２…
真空チャンバー、１０…ベース供給装置、１１…供給ロ
ール、１２，１４…ガイドローラ、１３…キャンロー
ラ、１５…巻取りロール、２０…（フィルタードカソー
ド）アークイオン装置、２１…カソードアークイオン
源、２３…アノード、２４…カソード（ターゲット）、
４０…フィルタ装置、４２，５２…バッフル、５０…真
空チャンバー、５１…スキャニングコイル、５３…補助
アノード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空チャンバーと、 該真空チャンバー内に配設され、ロール状に巻回された
   フィルム状ベースをキャンローラの一部外周面に巻き付
   けるように供給し、これをロール状に巻き取るように構
   成されているベース供給装置と、 前記キャンローラの外周面に巻き付けられたベースの表
   面に対して蒸発分子流が斜めに被着するように配設され
   たフィルタードバキュームアーク蒸着装置とから構成さ
   れていることを特徴とする磁気媒体製造装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタードバキュームアーク蒸着
   装置が複数台の配設されていることを特徴とする請求項
   １に記載の磁気媒体製造装置。