JPS62112226A - 垂直磁気記録媒体の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録媒体磁性面に対して垂直方向の残留Ｃｉ
ｌ化を利用して信号記録を行う、いわゆる垂直磁気記録
方式において使用される垂直磁気記録媒体の製造方法に
関するものである。

〔発明の概要］ 本発明は、基板上に垂直磁気記録媒体層となるＣ１Ｆ性
薄膜を形成するに際し、 基板として熱膨張係数が３　Ｘ　Ｉ　Ｏ−’／’Ｃ以下
の基板フィルムを用いるとともに、この基板に負バイア
ス電圧を印加しながら磁性薄■シをスパッタリングある
いはイオンプレーティングにより形成することにより、 磁気特性に優れ、特に、いわゆるカールの小さな垂直Ｅ
ｉｌ気記録媒体を作製しようとするものである。

〔従来の技術〕

磁気記録の分野においては高密度記録化や短波長記録化
等が要望され、これに応えるべく垂直磁気記録方式が提
案され、開発が進められていることば周知である。

上記垂直磁気記録方式によれば、記録波長が短波長にな
るにしたがい反磁界が小さくなり、残留磁束密度が凋衰
し再生出力が低下ずろという虞れがなく、高苫度記録化
、短波長記録化の点で面内方向磁化による記録よりも有
利である。

ところで、この垂直磁気記録方式で用いられる６ｆｆ気
記録媒体にあっては、磁性層が基板面に対して垂直方向
の磁化容易軸を有することが必要で、非磁性基板フィル
ム表面に例えばＣｏ−Ｃｒ合金磁性薄膜を磁性層として
成膜してなる金属薄膜型磁気記録媒体が開発されている
。

一般に、この金属薄膜型磁気記録媒体は、スパックリン
グ等の真空′ｇＪ膜形成技術により作製されるが、この
ような方法で製造された磁気記録媒体では、磁性薄膜形
成により発生するカールと称される媒体の反りが大きな
問題となっていた。特に、磁性薄膜を内側とするカール
（以下、正カールと称する。）が発生することが多く、
また、基板の熱膨張係数が小さな場合はどカール値が太
き（なるという傾向にある。上記カールが発生すると、
例えば磁気テープとして使用した場合に、走行性や磁気
へリドタソチが悪くなる等の問題が生ずる。

このカールの除去方法としては、従来より種々の検３１
がなされており、例えば、 ■基板の裏面にも磁性薄膜を形成する方法、■熱膨張係
数の適度に大きな基板４使用」゛る方法、■磁性薄膜成
膜時に基板に張力をかけてわく方法、■磁性薄膜成膜後
に基板に熱収縮を起こさせる方法、 ■逆にカールさせるためのアンダーコー１−Ｊｉ５やバ
ックコート層を導入し前述のカールを打ち消ず方法、 等が提案されている。

しかしながら、これらの方法によった場合には、生産性
等の点で新たな欠点が発生する。例えば、■に挙げた方
法では、テープ状媒体に適用しようとするとｖＭ造装置
が複雑になること１片面成１１り時にしわが発生しやす
（１こと、媒体の曲げ剛性が大きくなり過ぎること２等
の問題がある。■に挙げた方法では、使用できる基板フ
ィルムが限定されてしまう。■に挙げた方法では、フィ
ルム巻き取り型の連続装置に応用することは困難である
。■の方法では、基板に大きな熱収縮性があることが必
要であり、使用するフィルムが限定されてしまう。■の
方法では、アンダーコート層やバックコート層を形成す
るための前処理工程が必要となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前述の従来技術の実１ｉ’ｔに濫みて提案さ
れたものであって、カールが少なく、磁気特性にｆＫ−
れた垂直磁気記録媒体の効率の良い製造方法を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明者等は、上述の目的を達成せんものと鋭意研究の
結果、基板フィルムのクハ膨張率を選定や負バイアス電
圧の印加が有効であることを見出し本発明を完成するに
至ったものであって、熱膨張係数が３ｘｌＯ−’／℃以
下の基板フィルムに負バイアス電圧を印加しながら磁性
薄膜をスパックリングあるいはイオンプレーティングに
より形成することを特徴とするものである。

すなわち、本発明は、［５ｉ性薄膜を内側とするカール
の主原因かは１）■薄膜と基板フィルムとの熱膨張差と
磁性γ；Ｖ膜の引っ張り内部応力であることに着口し、
磁性薄膜の引っ張り内部応力を小さくする、あるいは逆
に圧縮応力とすることにより（ｎ性薄膜形成後の媒体の
カールを小さくする方法である。具体的には、磁性７１
月１り形成時に基板フィルムに負バイアス電圧を印ＪＪ
ＩＩするという面便な方法で、基板フィルムの前処理あ
るいは後処理なしにカールの小さい媒体を得る。

〔作用〕

基板フィルムに負バイアス電圧を印加することにより、
磁性薄膜形成時の引っ張り内部応力を制御することがで
き、カールが解消される。

この場合、基板フィルムとしては、熱膨張係数が３Ｘ１
（Ｉ’以下のものを選択する。

〔実施例〕

以下、本発明による製造方法を図面を参照しながら説明
する。

本発明において、基板フィルム上に４５ｉ性ン寺膜を形
成し垂直磁気記録媒体を作製するには、たとえば第１図
に示すような連続スパッタ装置を使用する。

この連続スパッタ装置は、真空チャンバ（１）中にキャ
ンロール（２）や巻出しロール（３）１巻取りロール（
４）等のような基板フィルム（５）の連続移動手段や、
スパック時に蒸発源となるターゲット（６）、所定の開
口角を有するマスク（７）を備え、巻出しロール（１）
から供給される高分子フィルム等の基板（２）を、キャ
ンロール（３）に沿わせて矢印Ｘ方向に移動しながら、
スパッタｉ源（８）に接続されるターゲット（６）から
のスパッタ原子をマスク（７）を介して被若し、磁性薄
膜を形成して巻取りロール（６）に巻き取るように構成
される。

本発明では、上記キャンロール（２）と巻取りロール（
４）の間に金属製のバイアス印加ロール（９）を設置し
、磁性薄膜被着時にバイアス電圧を印加できるようにし
ておく。この場合、基板フィルム（５）は非導電性であ
るので、上記バイアス印加ロール（９）はＣｏ−Ｃｒ合
金より形成される磁性薄膜側に接触するようにする。こ
のような構成とすることにより、非Ｒ，電性基板フィル
ム（５）表面に４電性を付与する前処理を行うことなく
バイアス電圧印加が可能となる。

上述の連続スパッタ装面を用い、種々の基板フィルム上
に垂直磁気記録媒体層として０．５μｍ厚のｃｏ−Ｃｒ
膜（ターゲット組成：２２重璽％Ｃｒ−Ｃｏ）を作製し
、カール状態を調べた。なお、カールは、試料幅方向中
心より切り出した小片（５１璽φ）の最大カール方向で
のカールの曲率として測定した。

先ず、バイアス印加ロール（９）に電圧を印加しない状
Ｂ（自己バイアス状態）で基板フィルム（５）（膜厚５
（ｌｕｍ）の種類を変えて垂直磁気記録媒体を作製し、
基板フィルム（５）の熱膨張係数によるカール状態の相
違を調べた。なお、自己バイアス電圧は約−２０Ｖであ
った。また、スパック条件としては、キャンロール温度
３０℃、Ａｒ圧力ｌ　ｔｍＴｏｒｒとした。結果を次表
に示す。

なお、表中ポリイミドＡとしては宇部興産社製。

商品名Ｕｐｉｌｅｘ　Ｒを使用し、ポリイミドＢとして
はデュポン社製、商品名ＫＡＩ’ＴＯＮを、ポリイミド
Ｃとしては宇部興産社製、商品名Ｕｐｉｌｅｘ　Ｓをそ
れぞれ使用した。

表より、熱膨張係数が３Ｘ１０〜５７　’ｃよりも小さ
な基板フィルムでは、正カール（Ｃｏ−Ｃｒ膜を内側と
するカール）となり、熱膨張係数が小さなものほど正カ
ールが強くなっていることがわかった。また、Ｃｏ−Ｃ
ｒ膜の熱膨張係数（およそ１、５　ｘ　ｌ　Ｏ−’／°
ｃ　）よりも大きな熱膨張係数を有するポリエチレンテ
レフタレートやポリイミドＢでも正カールとなっている
。これは、Ｃｏ−Ｃｒ膜に引っ張り応力が働いているこ
とを示している。

すなわち、熱膨張率の差では本来負カールとなるべきも
のが、ｃｏ−ｃｒ膜の内部応力のために正カールとなっ
ていると考えられる。

本発明では、負バイアス電圧の印加により上記正カール
を解消しようとするものであるので、基板フィルム（５
）としては熱膨張係数が３　Ｘ　Ｉ　Ｏ−’／℃よりも
小さなものを選択する必要がある。熱膨張係数がこれ以
上であると負カールとなり、カールの解消は難しい。

次に、基板フィルム（５）に対するバイアス電圧印加の
効果について調べた。

第２図は、ポリエチレンテレフタレート′）ｉＥ板（膜
厚１１μｍ）を使用した場合のカールとバイアス電圧の
関係を示すものである。なお、スパック時のキャンロー
ル温度は２０°Ｃとした。また、７ｊ、ｌｌ定時の温度
は２２．３　’Ｃ，４度は３６％であった。

この第２図より、負バイアス電圧の上昇に伴って正カー
ル（図中曲率が＋）が小さくなり、遂には負カールく図
中曲率か−）になることがわかった。

そして、特にバイアス電圧を杓−１３０Ｖとしたときに
カールが解消されることがわかった。

基板フィルム（５）としてポリアミドを使用した場合に
も同様で、膜厚１２μｍのポリアミドフィルムを使用し
た場合のカールとバイアス電圧の関係を第３図に示す。

この第３図より、−５０Ｖ以上のｆ＋、電圧でカールの
明らかな変化が見られ、適度なバイアス電圧（この例で
はおよそ一１２５Ｖ）に設定することによりカールを極
めて小さくできることがわかる。

なお、ポリエチレンテレフタレートフィルムのようにク
ツζ収縮の大きな基板フィルムでは、キャンロール（２
）の温度を詩くするに従い最適負バイアス電圧が小さく
なることを確認している。したがって、本発明において
カールを解消するには、キャンロールの温度や基板フィ
ルムの熱膨張係数等を考慮して、最適な負バイアス電圧
を印）ＪＯすることが好ましい。

以上、本発明をスパッタ法による場合を例に説明したが
、これに１１３定されるものではなく、例えばイオンプ
し／−ティングによる場合にも同様に適用可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の製造方法に
よれば、熱膨張係数が３Ｘ１０’／℃以下の基板フィル
ムを選定し、かつ磁性薄膜であるＣｏ−Ｃｒ膜のスパッ
タあるいはイオンプレ−７？イング時に負バイアス電圧
を印加しているので、金戊薄膜型磁気記録媒体乙こおい
て問題となっているカールを解消することができ、走行
性や磁気ヘノ１′タツチ、巻き取り性等にイ■れｆコ垂
直磁気記録媒体の作製が可能となる。

また、本発明によれば、１＋ｉフイルムへの前処理もし
くは後処理が不要で、負バイアス電圧も金属製ロールを
基板フィルムの磁性薄膜側に接触させるだけで印加する
ことができるので、連続作製装置に簡単に適用すること
ができ、生産性の点でも）う４めてイｔ１１１である。

一方、ノ吉七反フィルムとしても熱ｌｌ彩張係故力く３
×１０’、／’Ｃ以下てあねぽ良いことから、はとんど
のに仮フィルムが使用可能となる。

・１　図１■の節ｉｉｉな説明 第１図は本発明を実権するための連袂スパッタ装置の構
成を示す模式図である。

第２図は基板フィルムとしてポリエチレンテレフタレー
トフィルｌ、を使用した場合のカールのバイアス電圧依
存性を示ず′１￥性図であり、第３図はｒリアミドフィ
ルムを使用した場合のカールのバイアス電圧依存性を示
す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱膨張係数が３×１０＾−＾５／℃以下の基板フィルム
   に負バイアス電圧を印加しながら磁性薄膜をスパッタリ
   ングあるいはイオンプレーティングにより形成すること
   を特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。