JPS6139234A - 薄膜形成装置 - Google Patents

薄膜形成装置

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JPS6139234A
JPS6139234A JP15994984A JP15994984A JPS6139234A JP S6139234 A JPS6139234 A JP S6139234A JP 15994984 A JP15994984 A JP 15994984A JP 15994984 A JP15994984 A JP 15994984A JP S6139234 A JPS6139234 A JP S6139234A
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JP
Japan
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gas
thin film
vapor
flow
cooling
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JP15994984A
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English (en)
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Akio Yanai
矢内 明郎
Ryuji Shirahata
龍司 白幡
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/20Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates by evaporation
    • 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
    • C23C14/0021Reactive sputtering or evaporation
    • 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
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基体上に金属、無機物および有機物などの薄
膜を真空蒸着法により安定均一に設ける方法およびその
装置に関する。さらに詳しくは、磁気記録媒体製造のた
めの薄膜形成装置に関する。
〔従来技術〕
テープ状基体への薄膜形成方法として真空蒸着法は現在
多方面にわたり応用されている。真空蒸着法は特にその
高い膜形成速度の故に工業的に大きな利点を有し、従来
装飾用フィルム、コンデンサー用亜鉛さらにはアルミニ
ウム蒸着フィルムが真空蒸着法により大量生産されてき
ている。
近年、磁気記録材料の分野においても磁性金属を基体上
に真空蒸着法により薄膜として形成する、いわゆる金属
薄膜型磁気記録媒体が注目を浴び精力的に研究が行なわ
れている。
金属薄膜を磁気記録層とする媒体味、従来の磁性粒子を
バインダー等と共に分散させた液を塗布・乾燥させたい
わゆる塗布型媒体に比較し、記録密度を大幅に向上でき
るという利点を有する。金属薄膜の材料としては、コバ
ルトを主材料とした合金組成が使われるが、これらの材
料を単に薄膜として基体上に形成してなる媒体は、耐久
性、耐候性に劣り、又、ノイズも高いという欠点を有し
ている。この欠点をなくすために、真空系中にガスを導
入して薄膜形成を行なうことが有効であることが提案さ
れている。(例えば本発明者による特開昭!r−1/4
c44J) 上記ガスは薄膜形成が行なわれる真空チャンバ−内に適
当な手段を介して導入されるが、基体としてはある幅を
持った長尺のテープ状基体が用いられる丸め、幅方向に
均一なガス分布を作る必要がある。
第7図には従来用いられてきた薄膜形成装置を図式的に
示している。真空槽l内部には円筒状冷却キャン2が配
設されておシ、冷却キャンλに沿って移動するテープ状
基体30表面に蒸発源≠よシ蒸発せしめられた材料が蒸
着される。テープ状基体30幅方向に沿ってはノズルt
、  a、 7、r。
り、IOが複数個配設されておシ、真空槽l内に所望の
ガスを吹出すようになっている。真空槽lの壁にはポー
ト//、/コ、73、/41X/j。
/4が設けられておシガスボンベ17から各流量制御装
置/1r11り、−〇、λlを経たガス流を真空槽lの
内側へ導入し、それぞれノズルj、  4.7.11 
 タ、IOへ導くようになっている。
しかし、この方法では、基体の幅が広い場合、数多くの
パイプを真空チャンバー内に配設せねばならず、装置を
複雑化していた。又、流量制御装置も同数必要となり、
その操作も面倒であり、コストもかかった。さらに流量
制御装置の機器差あるい紘設定値差により幅方向の特性
にバラツキが生じ、この改良が望まれていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の欠点を解消するための装置を提
供することにある。すなわち本発明の目的は、テープ状
基体の幅方向に均一な特性を有する薄膜を形成するため
の装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、
幅方向に均一な特性を有する金属薄膜型磁気テーゾ原反
を製造するための装置を提供することにある。
〔発明の構成〕
本発明は、真空系内にガスを導入しつつ移動するテープ
状基体に真空蒸着法により薄膜を形成する装置において
、該ガスを少なくとも1ヶの導入系路により該真宇系内
に導き、該ガス流を多段式に分岐させた後肢テープ状基
体の幅方向に配設された複数個のノズルよシ蒸着材料の
蒸気流へ吹出さしめることを特徴とするための薄膜形成
装置である。さらに詳しくは真空蒸着手段を備えた真空
槽、テープ状基体を移動させる搬送機構、ガスを真空槽
内に導入するための少なくとも1ヶの導入系路、該導入
系路に接続された多段式ガス分岐機構を備えているζ七
を特徴とする薄膜形成装置である。
本発明において真空蒸着法とは低圧力の気体あるいは真
空空間中において薄膜として形成せしめたい材料を加熱
蒸発させ、蒸発せしめられた蒸気流を基体にさし向けて
基体上に薄膜して付着形成せしめる方法をいい、狭義の
真空蒸着のみならず各種イオンプレーテング法等も含む
ものである。
第2図は本発明による薄膜形成装置を図式的に示してい
る。真空槽、2J(/部分のみ図示)内に配置された円
筒状冷却キャンλ3に沿ってテープ状基体−りが矢印2
jの方向に移動せしめられる。
円筒状冷却キャンコ3の下方には蒸着材料がチャージさ
れて蒸発源、24が設置されておシ、冷却キャンλ3に
沿って移動するテープ状基体λ≠に蒸気流が差し向けら
れる。冷却キャン2jの近傍にはガスの吹き出しノズル
27、’21.2り、3013113コが設けられてお
シ、真空槽コλの外側の流量制御装置33により一定流
量のガスがガス導入ポート3≠を通して導入される。ポ
ート34cからノズルコア、コt1 コタ、30,3/
、Jコの間にはツリー状のガス分岐機構が設けられてい
る。ガス流量制御装置33の上流にはガス供給用のガン
ボンベ3jが接続されている。
第3図(a)および(b)はガス外岐機構を示している
第3図(a)はパイプをツリー状に分岐させた例を示し
、第3図(b)は一枚の金属板にツリー状パターンを加
工した例セ示している。ポート3≠からの導入路は二股
に分かれ、さらに続いて二股に分岐し最終的にノズル3
6に達するようになっている。
導入路としてはパイプでもいいし、金属板37に多段式
に溝を設は蓋3rにて密閉するようにしてもいい。幅方
向の流量のバランスをとるため、分岐は対称して行なう
のが重要なポイントであ夛、第3図に示すように分岐点
にガス溜め3りを設けてもよい。吹き出しノズルの数は
基体の幅に応じて決められるべきであるが/ Omm−
10mmに1側根度設ければよい。吹出しノズルの位置
は、冷却キャン半径R1キャン中心からノズル迄の距離
とした時πが/、01から1.20となるようにするの
が良い。
本発明による薄膜形成装置は真空蒸着法によ多金属薄膜
型磁気記録媒体を製造する際に有効である。
本発明の薄膜形成装置によって磁気記録媒体を製造する
場合、磁性薄膜を形成させるための強磁性金属としては
peXCo、Ni等の金属あるいはFe−Co、 Fe
−NiXCo−N15Fe−Co−Ni、Fe−RhX
Fe−Cu、Co−Cu。
Co−Au、 Co−Y、  Co−La5Co−Pr
Co−GdX Co−5mXCo−P tXNi−Cu
Mn−B fXNn−8bXMn−AIXPe−Cr。
Co −Cr XN i −Cr SF e −Co 
−Or 。
F e−Co−N i−Cr等のような強磁性合金が用
いられる。磁性膜の厚さは、磁気記録媒体として充分な
出力を与え得る厚さおよび高密度記録の充分性なえる薄
さを必要とすることから一般には0.02pmから!、
Opm、好ましくはo、。
5μmから2.0μmである。テープ状基体としてはポ
リエチレンテレフタV−)、ポリイミド、ポリアミド、
ポリ塩化ビニル、三酢酸セルロース、ポリカーボネート
、ポリエチレンナフタレートのようなゾ2スチツクベー
ス、あるいはAJ、 A1合金、Ti、Ti合金、ステ
ンレス鋼のような金属帯が用いられる。
蒸発源加熱方法としては抵抗加熱法、高周波加熱法、電
子ビーム加熱法、レーザービーム加熱法等いずれの方法
も用いうる。
また導入ガスとしては、0□、N 2 、A r sH
e、Ne、Kr、Ke、an、CO2、C01NO□、
オゾン等が用いられ、これらは単独あるいは混合ガスと
して導入される。
ガスの導入量は真空チャンバーの容積、真空ポンプの排
気速度、真空チャンバー内のレイアウト、磁性材料の蒸
発量、基体の移動スピード、基体の幅、磁性材料の種類
等によって大きく左右され特定できない。
次に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
〔実施例〕
第1図及び第2図にその要部を示した巻取式蒸着装置を
用い、幅300mm、厚さ728mのポリエチレンテレ
フタレートフィルム上に斜め蒸着法によυCo−Ni合
金CNi:20wt%)を−蒸着し、磁気テープを作製
した。基体の幅方向に対して、ガス吹き出しノズルは3
omm毎に設けた冷却キャン半径2sommで、吹き出
しノズルエチレンテレフタレートフイ゛ルム搬送速度は
4tOmZ分とし、0□ガスをガスボンベよ?)100
0cc/分供給しつつ蒸着を実施し、膜厚0./2μm
厚の磁性膜を形成せしめた。
得られたテープ原反の幅方向の均一性を知るため、光学
濃度及び残留磁束密度(Br)を測定した。光学濃度の
測定は、ユニオン光学製のミクロフォトメータを用い(
タングステン光源で)測定面積73μm口にて行なった
。結果を第弘図(a)に示す。残留磁束密度(Br)の
測定は、テープを幅z m / m X長さ10csに
切カ出したサンプルについて振動試料型磁力計を用いて
測定した。結果を第参図Φ)に示す。破線が従来例であ
シ、実線が本発明である。従来例に比べ、本発明の方が
、幅方向の均一性に優れている。従来法ではio台の流
量制御装置を用いているため、機器誤差あるいは設定誤
差により、幅方向の特性にバラツキが生じていると考え
られる。
更に1長時間にわたり蒸着を行なった時の安定性を知る
ため、幅方向の3点(中央及び左右にloomm離れた
点)に着目し、//、2インチにスリットした後、Vl
(S型VTRにてキャリア周波数j M )1 zの信
号を記録した時の44 M Hzでの変調ノイズの測定
を行なったところ従来例と比べ何ら遜色のない安定性が
得られた。
導入ガスとしてN2ガス、スチレンガスを使用した場合
、および冷却キャンと蒸発源との間に高周波コイルを設
置してイオンプレーテングを実施した場合に得られた磁
性膜も全く同様の性能を示すことが確かめられた。
以上述べたように、本発明によれば比較的簡単な機構で
幅方向に均一な磁気記録媒体が得られる。
又、製造時の流量制御も一台の流量制御装置を操作監視
すればよく、簡便になっている。
〔発明の効果〕
本発明によりテープ状蒸着物原反の幅方向に均一な特性
を有する薄膜を形成することができ、長尺原反の歩留り
の改良によりコストダウンをはかることができる。
【図面の簡単な説明】
第7図は従来の薄膜形成装置、第2図は本発明の薄膜形
成装置の一例を示している。 /、コλ ・・・・・・ 真空槽 2.23 ・・・・・・ 円筒状冷却キャン3.24A
  ・・・・・・ テープ状差体ダ、コロ ・・・・・
・ 蒸発源 !、27 ・・・・・・ ガス吹出しノズル第3図は本
発明によるガス分岐機構を示している。 第参図は、蒸着テーゾ原反の幅方向の光学濃度(0,D
、)および残留磁束密度(Br)の測定値を示している
。 特許出願人 富士写真フィルム株式会社第1図 第3図(0> 第3図(C) 第4図(G) 第4図(b) 手続補正書 1、事件の表示    昭和!2年特許願第1!タタ≠
り号2、発明の名称    薄膜形成装置 3、補正をする者 事件との関係       特許出願人4、補正の対象
  明細書の「発明の詳細な説明」の欄 5、補正の内容 1)本願明細書の発明の詳細な説明の欄を次の通シ補正
する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)真空系内にガスを導入しつつ、移動するテープ状
    基体に真空蒸着法により薄膜を形成する装置において、
    真空蒸着手段を備えた真空槽、テープ状基体を移動させ
    る搬送機構、ガスを真空槽内に導入するための少なくと
    も1ヶの導入系路、該導入系路に接続された多段式ガス
    分岐機構を備えていることを特徴とする薄膜形成装置。
JP15994984A 1984-07-30 1984-07-30 薄膜形成装置 Pending JPS6139234A (ja)

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DE19853527259 DE3527259C2 (de) 1984-07-30 1985-07-30 Vorrichtung zur Herstellung von Dünnschichten

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