JPS6169960A - 保護膜形成方法及びその装置 - Google Patents

保護膜形成方法及びその装置

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JPS6169960A
JPS6169960A JP18967484A JP18967484A JPS6169960A JP S6169960 A JPS6169960 A JP S6169960A JP 18967484 A JP18967484 A JP 18967484A JP 18967484 A JP18967484 A JP 18967484A JP S6169960 A JPS6169960 A JP S6169960A
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JP
Japan
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protective film
film
vacuum
deposition source
vapor deposition
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JP18967484A
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Masahiro Tanaka
政博 田中
Kazufumi Azuma
和文 東
Kazuo Nate
和男 名手
Mitsuo Nakatani
中谷 光雄
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8408Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers protecting the magnetic layer

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (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、保護膜形成方法及びその装置に関する。この
種の技術は例えば金属薄膜、半導体薄膜等の活性表面を
周囲環境から保護するための保護膜の形成技術として用
いることができ、とくにプラスチック基体上に強磁性体
金属薄膜を形成させ九金属薄膜型磁気記録媒体の表面を
保護するのに好適に用いることができる。
〔発明の背景〕
高分子物質等の有機材料は一般に耐湿性、耐久性、耐薬
品性、絶縁性等に優れた性質を有するため、各種の真空
薄膜の保護用材料として広く利用されている。従来これ
らの有機保護材料は、塗布。
吹付、浸漬等の方法で被保護部材上に設けられて来た。
しかしこれらの方法で1μm以下の薄膜を得ようとして
均一に塗布しても、この位薄い膜の場合、塗布で行うと
ピンホールだらけにな)、この程度の薄膜を得ることは
困難である。かつ、溶剤に溶かして得られる程度のもの
は、一般に強度が弱い。
一方、金属薄膜型磁気記録媒体においては、その金属薄
膜は周囲環境に露出させると腐蝕や摩耗による損傷を受
けやすいので、何らかの保護膜を必要とする。しかし金
属薄膜型磁気記録媒体はその特徴である高密度記録を生
かすためには、媒体と磁気ヘッドとの間隔を極力小さく
することが必要であシ、したがってその保護膜は100
OA以下、好ましくは200A以下にせねばならない。
このようにこの種の保護膜形成技術におっては、磁性体
の記録を読み取るために保護膜は非常にうずくなければ
ならないという要求がある一方、保護の効果を上げると
いう双方の要求を解決する必要がある。保護膜を薄くす
るという要求に対しては、これに答える技術として、プ
ラズマ重合、スパッタ。
加熱蒸着法が挙げられる。しかしこのうちプラズマ重合
はモノマーガス、反応圧力、投入電力等の条件につき微
妙な制御を要するが、この制御は困難で、条件の最適化
が難しい。よって所望の膜を安定して得ることは難しく
、結局保′W1膜として必要な強度を有しかつ可撓性に
富む膜を得ることは容易ではなかつft−o機械的強度
が十分でなければ記録媒体の寿命が短くなってしまい、
また可撓性が不十分であるとテープとして使用するのが
難しい。有機物のスパッタによる方法は保護膜としては
比較的良好なものも得られうる。しかし、プラズマ重合
、スパッタともにグロー放電中で行うので、保護される
べき金属膜もプラズマに露され損傷をうけることになる
。よって金属膜の強度が低下し九シ、記録機能が低下す
るおそれがある。またハロゲンを含む高分子を保護膜に
用いる場合には、プラズマ中で一部分解して腐蝕性の物
質、例えば肝やHCノを生じこれが保護膜中にと)込ま
れ耐腐蝕性を著しく低下させることになる。金属膜が腐
蝕して錆を生ずると磁化しなくなるので、記録媒体とし
て使用できなくなる。よって材質としては適していると
思われるテトラフルオロエチレン系有機物(いわゆるテ
フロンなど)は使用しにくい。加熱蒸着法の有機高分子
への適用は一般に蒸着源の有機物の炭化や、分解が主と
しておこシ、例えば先にHが蒸発して、後にCリンチな
ものが蒸発するなどして蒸着源が変質し、意図する高分
子の蒸発がうまく行えず、膜の寿命が低下し念)品質が
安定しないなどの問題がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上述し九従来技術の問題点を解決し、再
現性よく、且つ、安定に連続的に、しかも荷重粒子の衝
撃により基体を損傷することなく有機物の薄膜全形成す
る方法及びその装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、蒸着源となる有機高分子化合物にレーザ光を
照射し、そのエネルギーで該高分子を真空中に蒸発させ
、保護すべき基体の上に被着せしめることによυ保護膜
を形成するものである。また本発明の保護膜形成装置は
、上記方法を磁気記録テープに適用したもので、レーザ
光源と真空槽内に位置する蒸着源と磁気記録テープとを
備え、該蒸着源は有機高分子とするとともに、レーザ光
源からのレーザ光をその蒸着源に照射し、これによシ磁
気記録テープに保護膜を形成するものでおる。
本発明においては、レーザ光として短波長のものを用い
ると、光吸収効率がよいためレーザ光照射の影響が蒸着
源の表面のみにしか出ないので、安定して連続的に蒸着
が可能となる。長波長のレーザでも出力が大きいレーザ
、列えばC02レーザやYAGレーザ(Y、A7.ガー
ネットレーザ)でおれば蒸着可能である。しかし、この
場合レーザ光照射による熱発生が蒸着源の深込所にまで
及びそのため蒸着源の有機高分子の物性が変化し、安定
した蒸着を続は込ことが困難となる。この場合蒸着源を
連続的に送シ込むような工夫、例えば円盤状にして高速
で回転させる等、が必要である。したがって使用するレ
ーザの波長としては150nm〜400nmが好ましい
。(なお150nmよシ短波長についてはこのような波
長のレーザ発振器が現在のところ存在しないので、効果
は不明である)蒸着源の有機高分子の種類によっては、
短波長のし−ザを用いることによシ、光化学反応的に主
鎖切断がおこる等の特殊な効果7jXあって、蒸発が促
進される場合もある。
レーザの出力は大きいほど好ましい。これは高分子が蒸
発するのに必要なエネルギー¥1:瞬間的に与えること
ができなければならないからである。
もしもレーザの出力が不足すると、レーザ光照射によ)
励起された分子が気化せずに蒸着源に残シ、そこでさま
ざまな化学反応を起こしたシ、熱を放出したシして、円
滑な蒸着ができないことがある。
レーザ出力としては少なくとも0.5 J/、1以上、
好ましくは30 J/cd以上必要である。
保護膜形成時の真空度は1〜10  Paが実用的であ
る。lPaよシ圧力が高いと膜表面に粒状物が生長しゃ
すくなシ平坦な表面が得られにくくなったυ、蒸発した
ガスが基体に被着せずに排気されて蒸着速度が遅くなっ
たシする。10  Paより低い圧力でも何ら問題はな
いが、これ以上の真空度にしてもメリットはなく、かつ
このような真空度を得るのは通常の真空装置では困難で
ある。
蒸着源となる有機高分子はポリイミド系樹脂。
ポリウレタン樹脂、ポリアミド、ポリエステル。
ポリオレフィン、ポリシロキサン等含ケイ素樹脂その他
、種々雑多な有機高分子を用いることが可能である。蒸
着源として使用できない高分子の例は殆んどないと言っ
てより0しかし、蒸着膜の化学的構造は必ずしも蒸着源
の有機高分子の構造と一致する訳ではなく、全く異なっ
たものとなることもある。保護膜として用いる場合、基
体上に被着した膜と蒸着源の化学構造が同じである必要
はないのであって、必要なのは保護膜としての特性であ
υ、その特性の膜が再現性よく、安定して得られれば充
分である。
〔発明の実施列〕
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例1 第1図、第2図に本実施例で使用した保護膜形成装置の
概略を示す。この装置はレーザ光源1金備え、かつ蒸着
源5と保護膜を形成すべき基体7(ここでは磁気記録テ
ープ)とを真空槽4内に設置して成る。レーザ光源lか
らのレーザ光を有材高分子である蒸着源5に照射して、
これにょシ基体7に保aPI&を形成するのである。
詳しくは本実施例のレーザ光源1はKrFエキシマレー
ザ発振器(248nm)でらシ、これにょシ発したレー
ザ光を合成石英製のレンズ2を通して集光し、合成石英
製窓3fc通して、真空槽4内に設置した蒸着源5に照
射した。蒸着源としてはポリイミドフィルム(デュポン
社製、商品名カグト/)を20枚重ねたものを用いた。
蒸着源よシ約81離れた位置に、フィルム状の基体7を
設置し、その表面に保護膜を形成した。基体7は厚さ2
0μm。
幅約6 mmのポリエチレンテレフタレートの長尺フィ
ルム上に約0.15μmのCo強磁性体を蒸着したもの
を用い、とのCo強磁性体上に約1oo Aの保護膜を
形成した。基体7は毎秒的IQcmの速度でロール8か
らロール9に連続的に送シ出し、連続的に保護膜形成を
行った。レーザ出力はパルス当、り800mJでこれを
レンズ2で集光し、パルス蟲カのレーザパワー密度的3
0J/cd として緑シ返し10Hzで照射した。真空
槽は排気系6によシ約10″′″P&の圧力に保った。
こうして保護膜の形成を行った結果、蒸着源のレーザ照
射部分のポリイミドフィルムがなくなるまで安定して成
膜を行うことができた。得られたCo金属蒸着膜上の保
護膜の反射F’T〜↓几スペクトルを測定したところ全
長さにわたって等しいスペクトルが得られた。これは蒸
着源のポリイミドのスペクトルとはか7xF)異なった
ものであるが、形成された膜は均質で安定したものであ
ることがわかる。この試料?40℃、9チR)(中に放
置し調湿テストを行った結果、光学顕微鏡で磁性面に錆
が発生したことが確認てれるまでに挟した日数は80日
であった。このように充分な機械的残置をもち、耐久性
に富む膜が得られに0一方保護膜をつけない場合、同条
件でのテストで8日で錆発生が認められた(比較例)。
実施例2 実施列lと同様の装置および条件でポリカーボネート粒
を蒸着源5として同様の基体7上に保護膜を形成した。
得られたCo金属蒸着膜上の保護膜の反射FT−I几ス
ペクトルを測定したところ、全長さにわたって等しい1
几スペクトルを示した。但しこれは蒸着源のポリカーボ
ネートのスペクトルとはかなシ異なつ九ものであった。
この試料を4゜C,90%冊中に放置して耐湿テストを
行った結果、光学顕微鏡で磁性面に錆が発生したことが
確認されるまでに要した日数は25日であった。
実施列3 実施列1と同様の装置および条件でポリスチレン粒を蒸
着源5として同様の基体7上に保護it影形成た。得ら
れ7’Cco金属蒸着膜上の保護膜の反射FT−IRス
ペクトルを測定したところ、テープの全長さにわ念って
、等しいIRスペクトルを示した。
この例の場合も、蒸着源のポリスチレンのスペクトルと
はかなシ異なったものであった。この試料を40℃、9
0pHC中に放置して耐湿テストを行った結果、光学顕
微鏡で磁性面に錆が発生したことが確認されるまでに要
した日数は90日で62つた。
実施例4 実施例1と同様の装置および条件でポリ塩化ビニル粒を
蒸着源5として同様の基体7上に保護膜を形成した。得
られたCo金属蒸着膜上の保護膜の反射FT−I几スペ
クトルを測定したところ、テープの全長さにわたって、
等しい■几スペクトルを示した。C−Cj伸縮振動に帰
属される赤外吸収は認められたが、全体的に見ると蒸着
源のポリ塩化ビニルの1几スペクトルとはかなシ異なつ
7Icものであった。この試料を40℃、90pHC中
に放置して耐湿テストヲ行った結果、光学顕微鏡で磁性
面に錆が発生したことが確認されるまでに要した日数は
45日であった。
実施列5 実施列lと同様の装置でジメチルシロキサンを蒸着源5
として同様の基体7上に保護膜を形成した。ジメチルシ
ロキサ/は常温では粘稠な液体であるので、これをるつ
ぼに入れて蒸着源として用いた。装置内に蒸着源5′t
−おい几のち真空槽4内t−Q、lPaに約30分間保
ち蒸着源の脱泡を行い、ひきつづきこの圧力でレーザを
照射した。レーザ1はKrFエキシマレーザを用い、パ
ルス当シのレーザパワー密度約30J4ム繰シ返し0.
5 Hzで照射した。基体7は毎秒約1cILの速度で
ロール8からロール9に連続的に送シ出した。得られ7
’(c。
金属蒸着膜上の保護膜の反射FT−IRスペクトルを測
定したところ、8L −0、5t−Cの伸縮振動に帰属
される赤外吸収が認められ九が、蒸着源のジメチルシロ
キサンの1几スペクトルとは異なっていた。
得られた保護膜は痔媒に不溶な固体となっておシ、分子
間の架橋が進んでいることを示している。この試料を4
0℃、90pHC中に放置して耐湿テストを行った結果
、光学顕微鏡で磁性面に錆発生が確認されるまでに要し
た日数は80日であった。
実施列6 実施例5と同様の装置および条件でジフェニルシロキサ
ンを蒸着源5として同様の基体7上に保護膜を形成した
。得られたCo金属蒸着膜上の保護膜の反射FT−I几
スペクトルを測定したところ、81−0,5i−Cの伸
縮振動に帰属される赤外吸収が認められたが、蒸着源の
ジフェニルシロキサンのIRスペクトルとは異なってい
た。得られ九保護膜は溶媒に不溶な固体となっておシ、
分子間の架橋が進んでいることを示している。この試料
を40℃、90pHC中に放置して耐湿テストを行った
結果、光学顕微鏡で磁性面に錆の発生が確認されるまで
に要した日数は85日であった。
〔発明の効果〕
上述の如く本発明によれば、50〜1oooX程度の極
く薄い有機保護膜を安定に形成することができるので、
例えば高密反磁気記録媒体等に必要な極く薄い保護膜を
形成できる効果がある。ま次、蒸着膜の品質も安定して
おシ最後まで均一な膜質のものが得られ、成膜速度の制
御性もよいので、この点でも保護膜の品質の均一化を図
ることができるとともに耐湿性・機械的強度を向上させ
ることができ、信頼性を高めることができ、しかも蒸着
源としての有材高分子には殆ど制限がないので最も適切
な材料を用いることができるという効果がある。
なお、当然のことではおるが、本発明は上述の実施例に
のみ限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るレーザ蒸着装置の正面
図、第2図は同装置の側面図である1、1・・・レーザ
光源(レーザ発振器)、2・・・合成石英製レンズ、3
・・・合成石英製窓、4・・・真空槽、5・・・蒸着源
(有機高分子から成るターゲット)、6・・・真空排気
系、7・・・基体(磁気記鎌テープ)、8・・・ロール
、9・・・ロール。 代理人 弁理士 秋 本 正 実 第1図     第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、有機高分子からなるターゲットをレーザ光で照射し
    、これを真空中をとばして、保護すべき基体の表面に被
    着させ、保護膜を形成することを特徴とする保護膜形成
    方法。 2、特許請求の範囲第1項に記載の保護膜形成方法にお
    いて、膜形成の際の真空度が1〜10^−^6Paであ
    ることを特徴とする保護膜形成方法。 3、特許請求の範囲第1項に記載の保護膜形成方法にお
    いて、用いるレーザ光のパワー密度が1パルス当り0.
    5J/cm^2以上であることを特徴とする保護膜形成
    方法。 4、特許請求の範囲第1項に記載の保護膜形成方法にお
    いて、用いるレーザ光の波長が150〜400nmであ
    ることを特徴とする保護膜形成方法。 5、レーザ光源と、真空槽内に位置する蒸着源と磁気記
    録テープとを備え、該蒸着源は有機高分子とするととも
    に、前記レーザ光源からのレーザ光を該蒸着源に照射し
    、これにより、前記磁気記録テープに磁気記録媒体保護
    膜を形成することを特徴とする保護膜の形成装置。
JP18967484A 1984-09-12 1984-09-12 保護膜形成方法及びその装置 Pending JPS6169960A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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