JPS6192431A - 磁気記録媒体の製造法 - 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】 ［利用分野］ 本発明は、非磁性の可撓性基板の両面に磁性金属薄膜か
らなる磁気記録層を有する磁気記録媒体の製造法に関Ｊ
８゜ し従来技術］ 上述の可撓性基板の両面に磁気記録層として金属薄膜を
形成した磁気記録媒体は、近年記録媒体として多方面で
使用されているフロッピーディスクの高密度記録化に有
望なものとして、待望されている。かかる金属薄膜とし
ては、既に種々のものが提案されているが、なかでも特
公昭５８−９１号公報、特公昭５８−１０７６４号公報
等に提案されている低保磁力層と垂直磁化層とからなる
二層薄膜は、高密度記録化に有望とされる垂直磁気記録
方式の記録媒体として注目されている。

ところで、従来かかる薄膜型の磁気記録媒体は連続巻取
式の蒸着、スパッタあるいはイオンブレーティング法な
どいわゆる物理的薄膜堆積（ＰＶＤ）装置で作られてい
る。そしてかかる磁気記録媒体の製造は可撓性基板の片
面に磁気記録層を形成したの、その裏面に再び磁気記録
層を設（）ることが通常行われている。

又、前述の垂直磁気記録媒体の如く金属薄膜が多層構成
のものでは、各層を１ステツプで形成し順次積層する方
法により形成されている。

しかしながら、かかる方法で得られた磁気記録媒体は、
一方の面にカールする現象がしばしば生じ、フロッピー
ディスクとしてははなはだ好ましくない現象が生じる問
題があり、カールのない薄膜型の磁気記録媒体製造法が
望まれている。

［発明の目的］ 本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、カールの
ない薄膜型電気記録媒体を連続的に製造する方法を提供
りるものである。

［発明の構成・作用効果］ 本発明は、カールが改良された腎ｌ気記録媒体の製造法
であり、以下を特徴とするものである。ずなわら、可撓
性基板を移送しつつその両面に所定膜厚の磁性金属薄膜
を順次形成するにあたり、該金属薄膜の形成を表裏交互
の順序で複数回のステップに分番ノて形成りることを特
徴とする磁気記録媒体の製造法である。

以下、その詳細を発明に到った経過と共に説明する。蒸
着、スパッタリング、イオンブレーティング等のいわゆ
る物理的堆積（ＰＶＤ）法を用いて薄膜を形成する際に
は蒸着源、スパッタリング源からの輻射熱あるいはプラ
ズマに基板がさらされることなどの原因により基板の温
度が上り、基板が高分子フィルムなどの場合には溶融す
るなど好ましくない現象を生じていた。これを防止する
ために、たとえば冷却水を流した支持体にフィルムを保
持することが通常行われる。冷却の効率を十分上げため
にフィルムは張力をかけて引っ張る必要があり、薄膜の
形成はフィルムが展張した状態で行われる。薄膜形成中
は、蒸発源、スパッタリング源などの高温部からの熱を
受け、支持体からの冷却にもかかわらずフィルムはかな
り高温になることが予想される。このような熱のためフ
ィルムはそのヤング率が低下し、展張方向にさらに伸張
する。

かかる状態でフィルムの一方の面に所定厚さの金属膜を
形成したフィルムは、フィルムの収縮。

金属膜の熱膨張あるいはその他の複雑な内部歪などの複
合的な力によりカールを生じる。かかるフィルムはもは
や金属膜と同じ物性とはいえず、この裏面に一方の面と
同条件で金属膜を形成してもカールを補償し、なくすこ
とはできない。いいかえると、表面に金ＦＡ薄膜を形成
したフィルムの裏面に金属′７７ｇ膜を形成することは
、必ずしもその状態が金属ｉ般を設けないフィルム上に
金属薄膜を形成することと同じでないため、でき上った
金属媒体にはカールが残る。即ちかかる状態は表裏の金
属の内部歪が、各々の層を形成するフィルム基板の伸び
が必ずしも同一でないために生じるものと推定される。

かかる欠点を防止するために本発明者らは鋭意研究した
結果磁性金属薄膜を基板フィルムに表裏交り、の順序で
複数個のステップに分けて所定厚さになるまで形成すれ
ばよいことを見出し本発明に想到した。

すなわち本発明の方法は、所定厚さの金・属摸厚を２回
以上のステップ（工程）を繰り返すことにより形成する
ものであって、かかるステップを基板フィルムの表裏交
互に繰り返すことにより、表裏に薄膜を形成する条件を
同じにし、フィルムの溶断を防止しまたカールの小さい
媒体を得るものである。なＪ３、各ステップで形成する
層の膜厚は簿い方が良く、特に最初のステップで形成す
る層は薄くする°のがりｒましく、０．１μｍ以下の膜
厚と、するのが好ましい。

以上の説明から明らかなように、本発明の目的を達成す
るためにはできるだけ多数回に分けて、表裏交互に金属
を形成し、所定膜厚にする方が好ましいが、かかる回数
は実際には所定厚さ、工程、装置上の制限から適当に選
ぶことが必要である。

本発明は後述の実施例の装置で、阜仮を繰り返し移送す
ることにより実施できるが、ターゲット、蒸発装置等の
膜形成手段を真空槽内に多数並設し、基板をこの膜形成
手段の膜形成域に臨むように移送して、各膜形成手段を
１ステツプとして連続的に形成する装置により好まし〈
実施できる。このようにすると生産性の良いプロセスが
実現できる。

かかる装置の一例を第５図に示す。第５図は後述する対
向ターゲット式スパッタ法を用いたもので、真空層１０
内に上下２段に所定数組の対向方式のたターゲットＴ［
を設けると共にその間にキャン２３を配し、送出ロー’
％２１にセットしたしたフィルムロール４１からキャン
２３に沿って巻取ローラ２２両側方で形成されるので、
基板４０の両面に表裏交互の順で、その膜形成に使用し
たターゲットＴｆの組数に対応したステップ数で１ラン
で形成される。例えば垂直ｒｇ４ｉ気記録方式に用いる
実施例で後述する低保磁力層ど手直磁化層との二層膜媒
体を製造する場合にｔま、萌半の適当数のターゲットＴ
［を低保持力層の合金ターゲットとし、後半の適当数の
ターゲラ１〜Ｔ［を垂直磁化層の合金ターゲットとする
ことにより、各層を表裏交互の順序で適当数のステラ１
により１ランで両面二層膜媒体が形成でき、非１；ルに
生産性が良い。なお本装冒は他の多層膜にち適用できる
。このように本発明は生産性も低下することなく、目的
を達成するものである。

以下、実施例に基づき、本発明を更に説明する。

先ず、実施例に用いた連続式ＰＶＤ装置を第１図、第２
図により説明する。図は共に装置の概略構成図で、第１
図は、特開昭５７−１５８３８０号公報等で公知のター
ゲット間に垂直方向にプラズマ捕捉用磁界を印加してス
パッタし、ターゲット側方の基板上に膜形成する対向タ
ーゲット式のスパッタリング装置であり、第２図は、周
知のＤＣプレーナーマグネトロン方式のスパッタリング
装置である。

図において、１０は真空槽で、接続口１０ａ　、　１０
ｂは、夫々図示省略した排気系、アルゴン等のガス導入
系に接続されている。Ｔ、Ｔ＋　、Ｔ２は、ターゲット
である。

図の２１．２２は送出ローラと巻取ローラで、２３゜２
３ａ　、　２３ｂは基板の支持体となるキャンで、公知
の通り訃度調整可能となっている。２４ａ　、　２４ｂ
　。

２４ｃはフリーローラからなる中間ローラである。

図示の通り、基板４０は、送出ローラ２１に装着された
基板ロール４１から連続的に送り出し、キャン２３、２
３ａ　、　２３ｂを経由して巻取ローラ２２によりロー
ル状に巻取ることにより連続的に移送される。

そして所望の膜は第１図の対向ターゲット式では対向し
たターゲットＴ＋　、Ｔ２の側方のキャン２３ａ　、　
２３ｂ上で、第２図のＤＣプレーナーマグネトロン式で
は、ターゲットＴに面したキャン２３上で連続的に形成
される。なお、各ローラは基板４０を逆方向への移送す
ることも可能となっている。

以下上述のスパッタリング装置で実施した本発明の詳細
な説明する。

［実施例１〜４．比較例１］ 第１図に示す対向ターゲット方式スパッタリング装置を
用い、下記条件のもと、後記手順により基板上にパーマ
ロイからなる低保磁力層を種々ステップで作成したのち
、Ｃ−針からなる垂直磁化層を順次形成して二層膜媒体
を作成し、評価した。

イ、装置条件 Ａ、低保磁力層 ａ、ターゲットＴ＋　、Ｔ２材 ：共にＭｏ−４ｗｔ％（重量パーセント）Ｎｉ　−７８
ｗｔ％、　Ｆｅ　−１８ｗｔ％のパーマ［１イ ｂ、基板４０ ＝５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレ−ｈ（ＰＥＴ）
フィルム Ｃ，ターゲットＴ＋　、Ｔ２間隔：　　１２０ｍｍｄ、
ターゲラ１−表面の磁界 ＝１００〜２００ガウス ｅ、ターゲッｈＴ＋、Ｔ２形状 ：　　１５０ｍｍＬ　Ｘ　３３０Ｗ　Ｘ　１２ｇ　ｔの
矩形ｆ、基板４０とターゲットＴ＋　、Ｔ２端部の距離
：２０ｍｍ Ｂ、Ｃ０−Ｃｒ垂直磁化層 ａ、ターゲツト材Ｔ＋　、Ｔ２材 ：共にＣｏ　−８０ｗｔ％、　Ｃｒ　−２０ｗｔ％の合
金ターゲット ｂ、ターゲットＴ＋　、Ｔ２間隔：　　１６０ｍｍＣ，
ターゲット表面の磁界 ：１００〜２００ガウス ｄ、ターゲットＴ＋　、Ｔ２形状 ：　　１５０ｍｍＬＸ　３３０ｍＷＸ１２ｍｍｔの矩形
ｅ、基板４０とターゲットＴ＋　、Ｔ２端部の距離：２
０Ｍ 口、操作手順 先ず、装置条件を低保磁力層形成の上記へ条件に設定し
、下記操作条件ａ−Ｃのもと、膜形成のステップ数を２
〜４と変更して次のようにして低保磁力層を形成した。

すなわち、先ず第１ステツプの設定膜厚に対応する送り
速度で基板を移送して第１の薄膜層を形成した後、送り
速度を第２ステツプの設定膜１９にり・１応する送り速
度に設定変更して基板を第１スランプとは逆方向に移送
して第２の薄膜層を形成した（実施例１．２）。

又、実施例３．４のステップ数が３．４の場合は、上述
の手順を繰り返すことにより膜形成した。

ａ、基板を設置べ後、真空槽、１０内を到達真空度が１
ｘｌＯ’丁ｏｒｒ以下まで排気する。

ｂ、Ａｒ（アルゴン）ガスを所定の圧力まで導入し、３
０分間のプレスパツタを行ない、シャッターを間Ｑ、Ｌ
’板４０を図示の通りターゲットＴ＋　、Ｔ２のス・１
向方向に移送しつつ膜形成を行なった。なａ３、スパッ
タ時のＡｒガス圧は４　ｘ　１Ｏ−３Ｔ　ｏｒｒとシタ
。

Ｃ，スパッタ時投入電力は８ＫＷで行なった。

低保磁力槽のスパッタが完了したのち、装置条件を、垂
直磁化層形成のＢ条件に設定し、次いで上述の操作条件
ａ〜Ｃのもとて垂直′磁化膜を１ステツプで形成した。

１ｑられた磁気記録媒体のカールＫｐは第３図に示すご
とく、フィルムの中心から１０＠ｚ　ｘ　５０ｍｍの短
冊状のサンプルＳを切りとり、水平に置いたときの水平
面からの浮き上りｆｆ１ｈ　Ｉ（ｍ）　、　ｈ２（ｍｔ
ｎ）の平均で評価した。

ＫＦＩ　＝　（１１’＋　＋ｈ　２　）　／　２比較例
として実施例１〜４と同様の条件で低保磁力層を０．５
μｍの厚さに１ステツプで表裏に形成したのち、垂直１
４ｉ（ヒ層を０．２μｍの厚さに形成した磁気記録媒ｆ
Ａ（比較例１）を作成し、併せ評価した。

ハ、実施結果 低保磁力層の膜厚を０．５μ、垂直磁化層の膜厚を０．
２μとし、低保磁力層Ａを２〜４分割してフォルムの表
裏交りに形成したのち垂直磁化層Ｂを形成した前述の実
施例１〜４の結果を比較例１の結果と共に表１に示Ｊ。

（以下余白） 表１ 比較例１との比較から本発明により大巾にカールＫｌ）
が減少することが判る。分割数を多くするほどまた第１
ステツプの膜厚を小さくした方がカールを小さくできる
ことが判る。特に第１ステツプの膜厚が０．１μｍ以下
の場合には、その効果は著しい。

こ実施例５〜８．比較例２〜６コ 第２図のＤＣプレーナー型マグネトロン方式の連続巻取
式スパッタ装置を用いてポリエステルフィルムの表裏に
交互にパーマロイ金属層をステップ数を変えて各種属さ
に形成し、評価した。膜形成は、前述の実施例１〜４と
同様スパッタ条件のうち送り速度のみ膜厚に応じて変更
して各層毎に一旦真空を破りフィルムを裏返し、フィル
ムの表裏に交互に形成するようにして行なった。すなわ
ち、各ステップでは、そのステップで設定した膜厚のパ
ーマロイ層がフィルムの表裏に形成される。

又、比較例２〜６として、実施例５〜８と同様にして第
２図の装置を用い、各種膜厚のパーマロイ金属をポリエ
ステルフィルムの表裏夫々に１スゲツブで形成し、Ｊ・
Ｐ　ｌ＋ｌＩｉ　した。

以上の結果を表２に示ず。

表２より本発明の複数ステップに分割して表裏交互に形
成した実施例５〜６がカールが小さく、又この効果は形
成する仝膜厚が厚いほど大きいことが判る。

（以下余白） 表２

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いた対向ターゲット式スパッ
タ装置の概略構成図、第２図は同様のＤＣプレーナー型
マグネトロン式スパッタ装置の概略構成図、第３図、第
４図はカールの測定方法の説明図、第５図は本発明の実
施に好適な連続スパッタ装置の概略構成図である。 Ｔ、Ｔ電、Ｔ２．Ｔｆ：ターゲット １０：真空層　２１：送出ローラ　２２：巻取ローラ４
０：基板　　Ｓ：ザンブル ７１　図 オＺ１犯

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長尺の可撓性基板を移送しつつその両面に磁性金属
   薄膜を順次形成する磁気記録媒体の製造法において、該
   磁性金属薄膜を真空中で物理的堆積法で形成するに際し
   、該磁性金属薄膜を上記可撓性基板上に表裏交互の順序
   で複数回のステップに分けて形成する事を特徴とする磁
   気記録媒体の製造法。 ２、最初のステップで形成される膜厚が０．１μｍ以下
   である特許請求の範囲第１項の磁気記録媒体の製造法。 ３、前記磁性金属薄膜が低保磁力層と垂直磁化層の２層
   よりなり、少くとも低保磁力層を可撓性基板上に表裏交
   互の順序で複数個のステップに分けて形成する特許請求
   第１項記載の磁気記録媒体の製造法。 ４、可撓性基板を移送しながら磁性金属薄膜を形成する
   特許請求範囲第１項、第２項または第３項記載の磁気記
   録媒体の製造法。 ５、可撓性基板をその背後に設けられた支持体に接しつ
   つ移送しながら磁性金属薄膜を形成する事特許請求範囲
   第４項記載の磁気記録媒体の製造法。