JPS5925975A - 合金薄膜の製造法 - Google Patents

合金薄膜の製造法

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JPS5925975A
JPS5925975A JP13380382A JP13380382A JPS5925975A JP S5925975 A JPS5925975 A JP S5925975A JP 13380382 A JP13380382 A JP 13380382A JP 13380382 A JP13380382 A JP 13380382A JP S5925975 A JPS5925975 A JP S5925975A
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JP
Japan
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film
sputtering
substrate
essential component
thin film
Prior art date
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Pending
Application number
JP13380382A
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English (en)
Inventor
Makoto Nagao
信 長尾
Akira Nahara
明 名原
Yoshihiro Arai
芳博 荒井
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5925975A publication Critical patent/JPS5925975A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合金薄膜の製造方法に関する。特に本発明は、
所謂、非塗布型の磁気記録媒体として用いるに適する合
金薄膜の製造方法に関する。
従来、例えば、所謂、非塗布型の磁気記録媒体。
同磁気記録媒体用下地、光学記録材料、コンデンサー、
各種装飾材料等、真空中で基体に各種合金(金属)N膜
を形成することによって製造されている。
このような合金薄膜の製造に際しては、真空蒸着やイオ
ンブレーティングの如く、金属材料を真空中で加熱蒸発
し、蒸発した金属の蒸気流を基体に蒸着させる方式や、
真空中でプラズマを発生させ、プラズマ中の陽イオンを
所望の金属材料で構成したターゲットに衝突させ、ター
ゲットの金属原子をたたき出して基板に付着させるスノ
ツクリング方式が行われている。
また、上記の如き合金薄膜の形成に際して、主材料とし
ての金属又は合金(以下、本発明では主成分と称する)
よりなる金属又は合金薄膜の特性、例えば物理的や化学
的性質、電気的性質、磁気的性質等を改良するために微
量の第6成分(本発明では非主成分と称する)を加える
ことが要求される。
しかしながら、上記方式のうちで、真空蒸着やイオンプ
レイティングは、蒸発速度が早く、製膜速度は良いが、
非生成分、すなわち、微量の不純物(非主成分)が一定
量入った合金薄膜を作成することが難かしく、一方、ス
パッタリングでは微量の不純物(非主成分)を一定量入
った合金薄膜を作成することはできるが、製膜速度が遅
い欠点がある。
更に、磁気記録としては、従来一般に非塗布型磁気記録
媒体では記録媒体層の面内の長手方向の磁化を用いる方
式によっ【いるが、面内長手方向の磁化に用いる記録方
式では記録密度に限界があり、高密度記録に適した記録
方式として垂直磁化記録方式の研究が盛んに行われるよ
うになってきている。
非塗布型の垂直磁気記録媒体としてはGo −Or系ス
パッタ膜が知られている。しかしながら、前記したよう
に、この場合もスパッタリング法の欠点として製膜速度
が小さく 、Go −Or 膜を量産しようとする場合
の大きな障害となっている。
従って、スパッタリング法を改良して製膜速度を高める
ことも検討されている。例えば、プレーナーマグネトロ
ン方式の高スパッタリングがよく知られている。この方
式では、スパッタリングを行う場合に磁場を印加してプ
ラズマ密度を高めることにまり製膜速度を上げている。
しかしながら。
スパッタリングのターゲットとして用いるGo Cir
合金は磁性体であるので外部からの磁場がターゲット内
に入り込み、プラズマ密度が余り高くならない欠点があ
る。即ち、Co Crの場合に関しては、このような改
良にも拘わらす製膜速度が未だ満足できるまでには至っ
ていない現状である。
一方、他の薄膜形成法として加熱蒸発方法、すなわち、
真空蒸着、イオンプレイティング等があり、この方式は
前記したように製膜速度が大きい特長を有しているが、
 CoC1rの場合には次のような問題が生ずる。すな
わち、蒸発源としてGo−Or金合金用いた場合、Or
の方がCoより蒸気圧が高い為に(3rが先に蒸発し、
cr含量の多い膜となり。
垂直磁化に適した記録層が得られない。又、G。
とOrとを別々の蒸発源とする2元共蒸着も考えられる
が、GOは蒸着適正が良く、蒸発速度を一定に保つこと
ができるが、 Orは昇華性であり、更に酸化され易く
蒸発中に(3r の表面に酸化物が溜まる等のために蒸
発面の形状が変り、Grの蒸発速度を常に一定に保つこ
とは極めて困難である。
このように0oCrの組成が変わると得られたGoGr
系磁性層の飽和磁化が変り、出力信号が大巾に変化して
良質な記録媒体が得られない。
この系の他の欠点は、形成されたGoOr膜の配向性が
悪く、又所望の保磁力(例えばHc=1.0000e)
のものを得るためには蒸着時のベースの温度を約3oo
cに保たなければならない。この為、表面性の良いFI
ETベース(100t:’以下で用いる必要がある)を
支持体として用X、でることができない。
本発明者等は、上記の欠点を克服すべく研究を重ねた結
果、本発明を達成した。
すlよりち、本発明は、2種以上の材料よりなる合金薄
膜を形W、jる合金薄膜の製造方法において、一方の材
料の加熱蒸発と、他方の材料のスパッタリングを同時に
行い、得られた金属の蒸気流と、金属のスパック粒子を
同時に基体に差し向は合金簿膜を形成することを特徴と
する合金薄膜の製造方法である。
なお、この発明において加熱蒸発する材料を主成分とし
、スパッタリングする材料を微量成分である非主成分と
することによって、先に延べた欠点が解消され、又本発
明において加熱蒸発する材料を例えばGoの如き強磁性
材料とし、スパッタリングする材料を例えばOrの如き
非磁性材料とすることにより、後記した如き、非塗布型
磁気記録体、特に垂直磁化型磁気記録媒体の製造時にお
ける諸欠点を解消することができる。
以下1本発明を詳述する。
本発明に用いられる基体と1.ては、用途に応じて種々
のものがあり、例えば、プラスチック板、プラスチック
フィルム、ガラス、セラミックス、紙類、金属類等があ
り、特に磁気記録媒体を製造する場合には基体として非
磁性支持体が用いられる。
□非磁性支持体としては、例えば、ポリエチレンテレフ
タレート、yjfリイミド、ポリアミ)″、iゼリ塩化
ビニル、三酢酸セルロース、ポリカーボネー)、y1M
リエチレンナフタレートの如きプラスチックベースが好
ましいが、 Al、Gu、SUS等の如き非磁性金属や
、ガラス、セラミックス等の無機質の基体も使用できる
本発明の第1の態様においては、加熱蒸発して真空蒸着
又はイオンブレーティングすべき材料としてOo、Fe
、Tie又はこれらの合金等の主成分が用いられ、スパ
ッタリングすべき材料としてMo。
Or等の微量混入すべき非主成分が用いられる。
これらの材料を、支持体と共に同−真空容器又は真空系
に収め、両方式が実施可能な真空度において操作を行う
加熱蒸発源としては電子ビーム、誘導加熱、抵抗加熱等
が用いられるが電子ビームによる加熱が好ましい。蒸発
はプラズマ中で行い、RFプラズマ、D(3プラズマで
もよく、また熱電子の衝突により生じさせたプラズマで
もよい。
スパッタリングすべき材料は微量に混入すべき成分であ
りターゲットとして用い、これにプラズマ中の陽イオン
を衝突させてターゲットから金ハ粒子としてたたき出し
て基体に差し向ける。この場合、スパッタリング方式と
してプレーナーマダネトロン方式を用いることにより0
.スパッタリングの速度を上げることができる。
このようにすることによって、主成分は真空蒸着又はイ
オンブレーティングによって蒸着が行われるので製膜速
度が早く、又微量成分でとして混入される非主成分がス
パッタリングによって行われるので、常に一定量を形成
される薄膜中に加えることができ、しかも微量成分であ
るのでスパッタリングによる速度の遅いことが全体とし
ての製膜速度に影響を与え1よい。
基板は冷却し【おいてもよく、又、必要により蒸着時に
磁場を印加しておいてもよい。
本発明の第2の態様としては、加熱蒸発して真空蒸着又
はイオンブレーティングする材料としてはF e + 
G o + Ni*及びこれらの合金等の如き強磁性材
料が用いられ、スパッタリングする材料としてOr +
 S i e Cu* V # T 1 +  リン化
ニッケル等’)Jtith桐料が用いられる。これらの
材料の中で強磁性材料どしてはGO又はGoを75重量
−以上含有するGo金合金非磁性材料としては、Or又
はOr金合金特に好ましく、この場合には配向性の良い
垂直磁化型磁気記録媒体を得ることができる。
この態様においても第1の態様と同様な方式が採用され
る。
この方法によるときは、GO等の強磁性材料の蒸着を真
空蒸着又はイオンブレーティングによって行っているの
で製膜速度を早くすることができ、又Or等の非磁性材
料に2いてはスパッタリングを採用しているので常に一
定量の非磁性材料を与えて均質な合金薄膜を形成するこ
とができる。
特に1本発明において強磁性材料としてGo又はCO合
金(例えばco−Ni、 co−Cu等)、非磁性材料
としてOrを用いる場合、配向性のよい垂直磁化膜が得
られ、又本発明による製膜を100C以下で行っても、
保磁力(Hc)及び配向性の良い垂直磁化膜を得ること
ができるから、磁気記録媒体として好ましいPETベー
スを垂直磁化型磁気記録媒体の支持体として用いること
ができる。
以下、本発明と実施例によって説明する。
実施例 1 第1図に概略図で示す如き装置を用い、主成分としてF
e□7N1□9合金、非主成分としてMoを用い、イオ
ンブレーティングとスノくツタリングによって、二層型
Go−Or系磁気記録媒体用のMo系パーマロイの下地
層を形成した。
図示するように、高真空にした後、Arを導入し3 X
 1Q  Torr に保たれたケーシング(図示せず
)内に円筒状クーリンダキャン1に支持案内される25
μ厚のPETフィルム2の下方に配設された高融点材料
のハース6に収められた主成分であるFe□7Nl□0
合金4からなる蒸発源を電子ビーム5により加熱融解し
、これから放出されるFeN1の金属蒸気流6を、 1
3.56Hz、450wattのRFコイル7の作用で
イオン化し、PETフィルム2に差し向は蒸着させる。
また、この場合、非生成分として加えるMOのメツシュ
8をターゲットとしてPETフィルムの下方に設置して
あり、 −200Vの加速電圧を印加しであるので、同
時に生じたRFプラズマのAr陽イオンがターゲットに
衝突し、Mo粒子をたたき出し、スパッタ粒子として前
記FeNiの蒸着と同時にPETフィルムに付着させた
。このようにしてFeNiMo薄膜を連続的に形成した
。この実施例においては、得られた薄膜のM。
の組成は、操作中はぼ全景に対して4〜5チのほぼ一定
した値を保っていた。
実施例 2 第2図に示す装置を用い、強磁性材料としてGOを、非
磁性材料としてOrを用いてイオンブレーライングとプ
レーナーマメネトロン型スパッタリングを同時に行い、
Al基板(支持体)上にG o s sOr□5の垂直
磁化型磁性膜を連続的に形成させた。
高真空にした後にArを導入し、 6 X 1[)−’
Torrに保たれたクーリング(図示せず)内を水平に
走行するAlシート11の下方にノ・−ス12に収めら
れたGoよりなる蒸発源1ろとOrよりなるプレカーマ
グネトロン型スパッタリング用ターゲット14を設け、
Alシート11の下刃に接近して設けられた加速電極1
4に一500vの加速電圧を印加しつつ、CO源を電子
ビーム15により加熱融解すると共1cRFjイル16
を1.lS、56H7,450wattで付勢し、 C
oの蒸気流と、ターゲット14から゛のCjr粒子を同
時にAIシートに差し向け、CoCr合金の磁性膜を形
成させた。操作中Or の組成はほば一定で、高Hc 
(約9000e)で角型5aの垂直磁化型合金薄膜を得
た。
実施例 6 第6図に示す装置を用い強磁性利料としてG。
を、非磁性材料としてCrを用い、イオンプレーライン
グとスパッタリングを同時に行い垂直磁化型磁性膜を形
成した。
高真空下にArを導入し6 X 1 o−”r Orr
に保たれたクーリング(図示せず)内に2DCに保たれ
たクーリングキャン61に支持案内された25μ厚のP
ETベース32の下に、下方からハース6′5に収めら
れたGOよりなる蒸発源34.Or よりなるスパッタ
リング用対抗ターゲット対64.ろ4、及び−450v
の電圧が印加された加速電極66を配置し、 co蒸発
源34を電子ビーム67により加熱融解してGO蒸気流
をPETベース面に向って垂直方向に差し向けると共に
RFコイル28を実施例12と同様に付勢し?Ar プ
ラズマ中に生じたAr陽イオンをOrメタ−ット対に衝
突させ、ターゲットから放出されたCir粒子を同時に
PETば一スIC付着させた。このようにして−操作中
00 s 60 r zoのはFi一定組成の垂直磁化
型合金簿膜が得られた。保磁力、配向性(角型)共に良
好であった。なお、29は(3o蒸気流どCr粒をフィ
ルムの一定部位のみに向けるだめの仕切り板である。
実施例 4 第4図に示す装置を用い、強磁性材料としてGo、  
非磁性材料としてV(バナジウム)を用いて、イオンブ
レーライングとプレーナーマメネトロン型スパッタリン
グを同時に行い、25μ厚ノポリイミドフイルムに垂直
磁化型のCoV 合金薄膜を形成した。
Ar真空下5 X 1 o−”’Torrに保たれたケ
ーシング内に約50Cに保たれたクーリングキャン41
に支持案内されるポリイミrフィルム42の下に下から
順次、ハース43に収められたco蒸発源44゜スパッ
タリング用の、傾を有するV対抗ターゲット対45.4
5.−450Cの加速電圧が印加された加速電極を配置
した。Go蒸発源を電子ビーム47で加熱蒸発してCO
の蒸気流をフィルムに垂直に差し向けて蒸着さぜ、同時
にRFコイfiv48を付勢してArプラズマからの入
r陽イオンをVターゲットに衝突させ、放出された7粒
子をフィルムに付着させた。なお49゛は粒子がフィル
ム面の垂直同行以外に蒸着及び付着するのを防止するた
めの支切り板である。又50はマダネトロン型スパッタ
リングを生じさせるための電磁石である。
操作中、一定した組成の垂直磁化型Co8.■15合金
薄膜が形成され、良好な保磁力と配向性を示した。
実施例 5 第5図に示す装置を用い5強磁性材料としてC08oN
1□0合金、非磁性材料としてT1を用い、イオンブレ
ーティングとプレーナーマグネトロン型スパッタリング
によってGO系合金の所謂斜蒸着磁性膜を形成した。
Ar真空下、!5X10  Torrに保たれたケーシ
ング内に20CK保たれたクーリングキャン51に支持
案内された25μ厚のPETフィルム52の下方に配置
されたハース56に収められたcO8oNi2゜合金よ
りなる蒸発源54を電子ビーム57により加熱融解して
、該合金蒸気流をPETフィルム52に対して斜方向に
差し向けて蒸着させ、同時にRFコイルを付勢し、生じ
たAr陽イオンをT1ターゲット55に衝突させて放出
されたT1粒子をPETフィルムに付着させた。本例で
は加速電極に一400Vの電圧を印加した。なお、49
は支切り板、60はマスクである。
この操作により、操作中一定した組成のGoNiTi合
金の面内異プ性を有する磁性膜が形成された。
この磁性膜は面内方向に8000θの保持力(He)と
0.8の角型を示した。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は本発明を実施するための装置を示す
略図である。 1、ろ1.41.51・・・クーリングキャン2.32
.42.52・・・支持体 11・−・基板 4・・・主成分     8・・・非主成分7・・・R
Fコイル 13.34.44.54・・・強磁性材料14、ろ5.
45.55・・・非磁性材料代理人 弁理士(8107
)佐々木清隆(ほか3名) 第  1  図 第  2  図 第  3  図 14図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)真空中で基板に2種以上の材料よりなる合金簿膜を
    形成する合金薄膜の製造方法において。 一方の材料の加熱蒸発と他方の材料のス/ぞツタリング
    を同時に行い、得られた金属の蒸気流と金属のスパッタ
    粒子を同時に基体に差し向け、合金薄膜を形成すること
    を特徴とする合金薄膜の製造方法。 2)/7.i加熱蒸発する材料が主成分であり、スパッ
    タリングする材料が非主成分である特許請求の範囲第1
    項に記載の合金薄膜の製造方法。 3)加熱蒸発する材料が強磁性材料であり、スパッタリ
    ングする材料が非強磁性材料である特許請求の範囲第1
    項に記載の合金薄膜の製造方法。
JP13380382A 1982-08-02 1982-08-02 合金薄膜の製造法 Pending JPS5925975A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62266731A (ja) * 1986-05-15 1987-11-19 Tohoku Metal Ind Ltd 垂直磁気記録媒体の製造装置
JPH062575U (ja) * 1992-06-11 1994-01-14 光南 謝 安全プラグ
US8864956B2 (en) 2004-03-19 2014-10-21 United Technologies Corporation Multi-component deposition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH062575U (ja) * 1992-06-11 1994-01-14 光南 謝 安全プラグ
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