JPS60117420A - 連続薄膜形成方法 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は高分子フィルム基体上に連続的に薄膜を形成す
る方法に関し、特に垂直磁気記録媒体の記録膜に用いら
れるＣｏ−Ｃｒ等の強磁性００合金薄膜の形成に適した
連続薄膜形成方法に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、磁気記録媒体の媒体面に垂直な方向の磁化を利用
して高密度の記録を行う垂直磁化記録が注目されている
。この垂直磁化記録のための垂直磁気記録媒体としては
、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有するＣ０−０ｒ系
スパツタ薄膜を記録膜とするものが代表的である。この
ような垂直磁気記録媒体は、ポリイミド等の耐熱フィル
ムあるいは最近ではポリイミドに比して耐熱性の劣るポ
リエチレンテレフタレートフィルムＣＰＥＴフィルム）
を基体とし、その片面または両面に上記ｃｏ−Ｏｒ系ス
パッタ薄膜を形成することにより得られるものであって
、磁気テープやフロッピーディスクへの適用が考えられ
ている。

このような垂直磁気記録媒体を再現性良く大量に作るに
は、上記ポリイミドやＰＥＴ等の高分子フィルム基体を
連続的に走行させつつ、走行の途中で高分子フィルム基
体の片面または両面にＧ。

−Ｃｒ系強磁性薄膜を被着形成することによって、連続
薄膜を形成する方法が通常採用される。第１図はこの方
法による連続薄膜形成装置の一例を示すもので、供給ロ
ーラ１からこのローラ１に巻回されている高分子フィル
ム基体２を連続的に送り出し、必要に応じ補助ローラ３
ａを経て主ローラ４ａに巻付け、この主ロー５４ａ上を
基体２が走行する際に、主ローラ４ａと対向して置かれ
たスパッタターゲット５ａから膜形成物を供給すること
により、基体２上に薄膜を被着形成することによって、
連続薄膜を形成する。

また、両面に記録膜を有するフロッピーディスクを作る
場合には、スパッタターゲット５ａから高分子フィルム
基体２の片面にスパッタにより薄膜を形成した後、補助
ローラ３ｂを経てもう一つの主ローラ４ｂ上に基体２を
案内し、この主ローラ４ｂ上を基体２が走行する際に、
主ローラ４ｂと対向して置かれたスパッタターゲット５
ｂから膜形成物を供給して、基体２の他方の面に薄膜形
成を行ない、次いで補助ローラ３０を経て巻取りローラ
６に基体２を巻取る。なお、各補助ローラの数は必要に
応じ増加又は減少させても良く、全く補助ローラを用い
ない連続薄膜形成装置も可能である。

ところで、垂直磁気記録媒体に要求される磁気的性質は
、主として膜組成によって決まる飽和磁化ＭＳの他に膜
面に垂直な磁気異方性エネルギーＫＩＪが大きいことと
、膜面に垂直な方向の保磁力ＨＣ上　が大きいことが挙
げられる。

特に１−１ｃ土　は再生出力の大きさを左右するので、
ＨＣ土　が十分に大きいことは重要である。そのために
は膜形成時の基体面温度がある程度高いことが必要であ
る。この要求はＨＣ上　がスパッタ等による膜形成時の
基体温度に強く依存し、基体温度が高いとＨＯＪＬ　が
大きくなることに起因する。

こうした観点、すなわちある程度以上のＨＣ上　、例え
ば４００　［Ｏｅ　］以上のＨｃ工　を有するＣ。

−Ｃｒ系スパッタ垂直磁気記録媒体を作る目的からする
と、第１図に示したようなローラを用いて連続的にスパ
ッタ膜を形成する方法は重大な問題点を抱えている。

すなわち、高分子フィルム基体を連続的に走行させるフ
ィルム搬送系の機械的精度が向上するにつれ、高分子フ
ィルム基体と薄膜の被着形成が成される主ローラ円周面
との接触状態が改善される。

その結果として、高分子フィルム基体と主ローラ間の熱
伝導が良くなるため、スパッタ時の電力投入量を著しく
増加させ、かつ高分子フィルム基体面を直接プラズマに
晒す等の手段を講じないと、ＨＣ土　の大きな膜は得ら
れない。しかしながら、このような方法では何らかの理
由、例えばゴミ等の影響により一部で高分子フィルム基
体と主ローラ面との接触状態の変化があると、Ｈｃ土　
の変動要因となるばかりか、ＰＥＴのような耐熱温度の
低い高分子フィルム基体では著しい変形を起こし最悪の
場合には溶断を引き起すことがある。

５− ［発明の目的］ 本発明の目的は、薄膜形成のためのエネルギーを必要以
上に上げることなく薄膜形成時に高分子フィルム基体を
適度に高い温度に保つことが可能であって、特に高い膜
面垂直方向保磁力を有する垂直磁気記録媒体用Ｃｏ−Ｃ
ｒ系スパッタ薄膜を得るのに適した連続薄膜形成方法を
提供することにある。

［発明の概要コ 本発明は、高分子フィルム基体を連続的に走行させつつ
、所定位置でこの基体上にＣｏ−０ｒ系等の垂直磁気記
録媒体用合金１１１１のような薄膜をスパッタ等の方法
により形成して連続薄膜を形成するに際し、薄膜形成が
なされる位置に存在する高分子フィルム基体の少なくと
も一部分、特に形成された薄膜を有効に使用できる部分
を高分子フィルム基体の支持・搬送機構と接触させない
状態で薄膜の被着形成を行なうことを特徴とするもので
ある。

６− ［発明の効果コ 本発明によれば、高分子フィルム基体の薄膜形成がなさ
れる位置に存在する領域の少なくとも一部分が、高分子
フィルム基体の支持・搬送機構と接触しない状態で薄膜
形成を行なうことにより、薄膜形成時における高分子フ
ィルム基体からの熱の伝導は熱輻射と高分子フィルム基
体の長さ方向の熱伝導のみにおさえられる結果、スパッ
タ等による薄膜形成時、高分子フィルム基体温度は適度
な温度にまで上昇する。従って、垂直磁気記録媒体の製
造に適用した場合、必要な膜面垂直方向保磁力ＨＣ土　
を有する記録膜を形成することが可能である。この場合
、１−ｉｃ上　を制卸するには常にスパッタ状態等の薄
膜形成条件を一定に保つようにすればよい。

また、本発明によればこのように薄膜形成時に高分子フ
ィルム基体を熱伝導をおさえることによって比較的高い
温度に保つことから、薄膜形成のためのスパッタ電力等
のエネルギーは、高分子フィルム基体の薄膜形成がなさ
れる位置に存在する領域が支持・搬送機構と密着してい
る場合に比べ小さくて済む。このため高分子フィルム基
体と支持・搬送機構との接触状態の変化による薄膜の特
性変動（例えばＨａ土　の変動）が少なく、またＰＥＴ
のごとき耐熱性のやや低い高分子フィルム基体を使用し
た場合でも、基体に変形や溶断といった熱損傷を生じる
おそれがない。

［発明の実施例］ 本発明の一実施例を第１図に示した装置を用いて連続薄
膜を形成する場合を例にとって説明する。

第２図は第１図における主ローラ４ａ、４ｂの本発明に
基く構成例を示したものである。図に示すように主ロー
ラ４ａ、４ｂは、両側部にフランジ部１１．１２を有し
、中央部１３が凹状をなした構造となっている。そして
、高分子フィルム基体２は両側端部がフランジ部１１．
１２と接触するように主ローラ４ａ、４ｂに巻付けられ
て走行する。この場合、主ローラ４ａ　、４ｂの中央部
と高分子フィルム基体２との間には空間ができる。

一方、スパッタは主ロー５４ａ　、４ｂに対向して置か
れたマグネトロンスパッタ用ターゲット５ａ、５ｂから
の膜形成物の供給により行なわれるが、その場合スパッ
タ領域は、主ローラ４ａ。

４ｂの中央部１３上の斜線で示す領域１４に制限される
。従ってスパッタ時薄膜形成がなされる領域１４の高分
子フィルムは主ローラ４ａ、４ｂと接触しない状態に保
持される。高分子フィルム基体２の一定速度での走行は
、主ローラ４ａ、４ｂ両側端部１１．１２で高分子フィ
ルム基体２が主ローラ４ａ　、４ｂと接触することによ
り達成される。

第３図の実線に示す特性は本実施例によりＣ。

−Ｃｒ膜の連続スパッタを行なった時のＨＣ工のスパッ
タ電力依存性を示したものである。但し、ターゲットと
して寸法１２０ａｓ＋Ｘ　２５０＃＋Ｘ　８ｍ。

Ｇｏ−２１［ａｔ％コＣｒ組成のものを用い、Ｇ。

−Ｃｒ膜厚が５０００人となるようにスパッタ電力に対
し高分子フィルム基体の走行速度を変えて１−１ｃ上を
測定した。このように本実施例ではＨＣｉ土がスパッタ
電力の増加とともに増大するのに対し、−〇− 直接主口−ラ４ａ、４ｂと高分子フィルム基体２とが完
全に接触している場合には、主ローラ４ａ。

４ｂの温度を５０〜８５℃まで上げても第３図破線の特
性に示すこと＜Ｈｃ上　は小さり、シかもスパッタ電力
によらずほぼ一定の傾向を示した。

さらに、従来のように主ローラに高分子フィルム基体が
直接接触する状態では、プラズマに高分子フィルム基体
が晒されるようにしなければＨｃ上が上らないため、接
触状態により太きくＨｃ土　が変化し、高分子フィルム
基体がゴミ等の影響により浮いてしまうような極端な場
合ではＰＥＴ等の高分子フィルム基体では溶断してしま
うのに対し、本実施例では高分子フィルム基体温度はほ
とんどスパッタ状態により決まるので、溶断の危険性は
ほとんど皆無とすることが可能であるという利点を併せ
て持つことが明らかとなった。

第４図は本発明の他の実施例を示したもので、第１図に
おけるような主ローラは存在せず、代わりにスパッタ領
域の前後にローラを各１個ずつ配置している。すなわち
、供給ローラ１がら連続的１０− に送り出された高分子フィルム基体２は、必要に応じ補
助ローラ３ａを経た後、スパッタ領域に設けた一対のロ
ーラ７ａ、７ｂを経て補助ローラ３ｂに至る。

スパッタはローラ７ａ、７ｂ間の高分子フィルム基体２
に対向して置かれたマグネ１ヘロンスバツタ用ターゲツ
ト５ａにより行なわれるが、スパッタ領域はマスク８に
よりローラ７ａ’、７ｂ間に限定される。従って、スパ
ッタ時の高分子フィルム基体２の温度はスパッタにより
適当に上昇するので、ＨＣ上　の大きいＣｏ−Ｃｒ膜を
得ることができる。

なお、公知例としてＣｏ−Ｎｔ等の斜方蒸着において斜
方蒸着の有する利用効率の悪さを改善する目的で、ロー
ラ間を走行するフィルムにも膜形成を行なわせる場合が
あるが、本発明はこの斜方蒸着法とは作用効果上著しく
異なり、構造の面でも第４図における高分子フィルム基
体２０基体面に垂直な面とターゲット５８面とのなす角
度θが斜方蒸着の場合は４５°以上であるのに対し、本
実施例ではＯ〜１５°程度であるという点で全く異なる
。

なお、本発明はその他要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施が可能であり、例えば上記実施例ではＣｏ−Ｃｒ単
層膜を形成する場合について主に述べたが、Ｆｅ−Ｎ＋
等の軟磁性層を下地層として形成し、その上にＣｏ−Ｃ
ｒ層を形成したいわゆる２層型垂直磁気記録媒体の製造
にも本発明を同１表に適用できる。また、記録膜として
Ｃｏ　−Ｃｒ膜膜外外ものを用いた媒体、例えばＣｏ　
−Ｖ。

ＧＯ−ＲＬＩ等のＧｏ　−Ｍ型媒体やＣｏ　−Ｃｒ　−
Ｒｈ等のＣＯ−Ｃｒ−Ｍ′型型体体製造にも本発明を適
用することができることは容易に類推されよう。

さらに、実施例ではスパッタ法による薄膜形成について
述べたが、蒸着、またはイオンブレーティングのような
手法であっても主ローラと高分子フィルム基体とその支
持・搬送機構との間の熱伝導状態は同様であるから、こ
れら蒸着、またはイオンブレーティングといった薄膜形
成法についても、本発明を適用することにより前述と同
様の効果が期待できる。

また、本発明は垂直磁気記録媒体の製造にのみでなく、
一般にＰＥＴのような耐熱性の低い高分子フィルム基体
上にスパッタ法等により薄膜を形成する場合、通常投入
する程度のスパッタ電力量ではフィルム基体の溶断等の
重大な熱損傷は受けないことから、垂直磁気記録媒体以
外の用途の膜形成にも適用することができる。この場合
、フィルム基体のカール状態を平坦化できる等の効果が
期待でき、またスパッタ電力量が小さくとも容易にフィ
ルム基体面に必要な温度を与えることができるため、過
大な容量の電源設備を要しないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続薄膜形成に用いる装置の一例を示した図、
第２図は本発明の一実施例を適用したスパッタ領域近傍
の高分子フィルム基体の支持・搬送機構を示す図、第３
図は本発明を適用した場合としない場合におけるｃｏ−
ｃｒ薄膜の膜面垂直１３一 方向保磁力ＨＯＩ　のスパッタ電力依存性に関する実験
結果を示す図、第４図は本発明の他の実施例を適用した
スパッタ領域近傍の高分子フィルム基体の支持・搬送機
構を説明する図である。 １・・・供給ローラ、２・・・高分子フィルム基体、３
ａ　、　３ｂ　、　３ｃ　・＝−補助ローラ、４ａ、４
ｂ−・・主ローラ、５ａ　、５ｂ・・・スパッタターゲ
ット、６・・・巻取りローラ、７ａ、７ｂ・・・ローラ
、８・・・マスク、１１．１２・・・主ローラのフラン
ジ部、１３・・・主ローラの中央部、１４・・・スパッ
タ領域。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 １４− 第１図 第　２　図 特開０８６０〜１１７４２０（５） 第３図 ０　２　４　６ スパヅタ電力■故 第４図 ３ｂ（て〉Ｙ；２ａ ′（）　りＫ　７コ ／［）　／ｅＬ 、）、） ８テ＝＝＝丙８ 一／−コ （’−−／−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高分子フィルム基体を連続的に走行させつつ、所
   定位置でこの基体上に薄膜を形成することによって連続
   薄膜を形成する連続薄膜形成方法において、前記薄膜形
   成がなされる位置に存在する前記高分子フィルム基体の
   少なくとも一部分を前記高分子フィルム基体の支持・搬
   送機構と接触させない状態で薄膜の被着を行なうことを
   特徴とする連続薄膜形成方法。
2. （２）前記薄膜は強磁性００合金膜であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の連続薄膜形成方法。
3. （３）前記薄膜は垂直磁気記録媒体の記録膜であり、か
   つスパッタリング法により被着形成されるものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の連続薄膜形成方法。