JPS63136322A - 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〕 本発明は蒸着法により形成された強磁性金属薄膜を磁気
記録層とする磁気記録媒体の製造方法に関するもので、
さらに詳しくは出力変動特性訃よびノイズ特性にすぐれ
る強磁性金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法に関する。

〔従来技術〕

従来より磁気記録媒体としては、非磁性支持体上にＴ−
Ｆｅ２０３、ＣＯをドープしｆｃｒ−Ｆｅ２０３、Ｆｅ
３Ｏ４、ＣｏをドープしたＦ　ｅ　３０４、ｒ　　Ｆｅ
２Ｏ３とＦｅ３Ｏ４のベルトライド化合物、ＣｒＯ２等
の磁性粉末あるいは強磁性合金粉末等を塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機バインダー中に
分散せしめたものを塗布し乾燥させる塗布型のものが広
く便用されてきている。

近年高密度記録への要求の高まりと共に真空蒸着、スノ
ξツタリング、イオンブレーティング等のペーパーデポ
ジション法あるいは電気メッキ、無電解メッキ等のメッ
キ法により形成される強磁性金属薄膜を磁気記録層とす
る、バインダーを使用しない、いわゆる金属薄膜型磁気
記録媒体が注目を浴びておシ実用化への努力が種々行な
われている。

従来の塗布型の磁気記録媒体では主として強磁性金属よ
り飽和磁化の小さい金Ｗ４ｅ化物を磁性材料として使用
しているため、高密度記録に必要な薄形化が信号出力の
低下をもたらすため限界にきており、かつその製造工程
も複雑で、溶剤回収あるいは公害防止のための大きな附
帯設備を要するという欠点を有している。金属薄膜型の
磁気記録媒体では上記酸化物よシ大きな飽和磁化を有す
る強磁性金属をバインダーの如き非磁性物質を含有しな
い状態で薄膜として形成せしめる九め、高密度記録化の
ために超薄形にできるという利点を有し、しかもその製
造工程はｌ＠単である。

高密度化につれて記録再生磁気ヘッドのギャップ長も／
、０μｍ以下のものを便用するようになってきているが
、それに伴って磁気記録層への記録深さも浅くなる傾向
があり、磁性膜の厚み全部が磁気信号の記録に利用され
得る金属薄膜型磁気記録媒体は高出力高密度記録媒体と
して極めてすぐれている。

金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法において、特に真空
蒸着による方法はメッキの場合のような排液処理を必要
とせず製造工程も簡単で膜の析出速度も大きくできるた
め非常にメリットが大きい。

真空蒸着により望ましい抗磁力および角型性を有する磁
性膜を製造する方法としては、米国特許３゜３≠λ、６
３２号、同３．３≠コ、６３３号等に述べられている斜
め蒸着法が知られている。さらに近年従来の長手方向記
録用に代って例えば米国特許≠、≠７７、≠Ｉｒｔ号に
開示されているような垂直方向記録用金属薄膜型磁気記
録媒体も提案されている。

真空蒸着法により強磁性薄膜を工業的規模で製造する上
で最もすぐれた方法の一つとして電子ビーム加熱による
真空蒸着法がある。従来、この電子ビーム加熱による真
空蒸着法においては、半導体工業を中心として水冷鋼ハ
ースが蒸発源用ルツボとして用いられている。しかし、
水冷銅ハースを用いｔ場合、金属あるいは合金の熔融体
への不純物の混入がないという特徴は有するものの、磁
気記録媒体の製造に用いられる高融点金属の大容量高速
蒸発には不適当であった。

そこで真空蒸着法による磁気記録媒体製造用蒸発源とし
てはヨーロッパ特許４ＬｊＡμ≠号、特開昭ｊＪ−／Ｊ
５ＦＪ、２Ｐ号、特開昭１Ｇ／−７９２Ｏ３ｊ号に酸化
マグネシウムを主成分とする蒸発源用ルツボ、あるいは
待開昭ｒｒ−ｉｒｒｉ３ｒ号に酸化ジルコニウムを主成
分とする蒸発源用ルツボが開示されている。さらに蒸発
源用ルツボとしてはＢｅｄ、Ａｔ２０３、Ｓｉ３Ｎ４、
ＢＮ、　Ｔｈ０２等が検討されてきている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら従来のルツボを使用して長尺の磁気記録媒
体を製造する場合、得られた磁気記録媒体の出力変動が
犬きか′）次υ、ノイズが大きかったシして改良が望ま
れていた。

本発明の目的は、上記の欠点の改良された磁気記録媒体
、すなわち出力変動胃性およびノイズ特性にすぐれる磁
気記録媒体を真空蒸着法により製造する方法を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点は下記の方法を行うことにより解決される。

すなわち、本発明は、真空下において強磁性金属又は合
金を電子ビーム加熱により熔融蒸発させ、蒸気流を基体
へ差し向け強磁性薄膜を形成させることにより磁気記録
媒体を製造する方法において、該金属又は合金の熔融物
を保持するルツボが酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分
とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法、であ
る。

本発明においてルツボはりＯチ以上の酸化カルシウム（
ＣａＯ）、好ましくは１１以上の酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）から構成されるものである。

上記ルツボ中に含着れる他の成分はとくに限定されない
が、Ｓ　ｉ０２、Ｍ　ｇ　０１Ａｔ２０３などが好まし
い。

第１図は本発明による製造方法全実施する次めの装置の
一例を示している。真空槽ｌの内部は上室コと下室３に
分離されておりそれぞれ排気口３、弘により独立に真空
排気されるようになっている。

上室λには送出しロールよと巻取りロールｔが配設され
ており上室λと下室３の間には円筒キャン７と隔壁ｒＸ
　！Ｐが設けられている。送出しロール！から出た基体
１０は円筒キャン７に沿って下室３内を移動後上室コに
戻って巻取りロール乙に巻取られるようになっている。

下室３には酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分とするル
ツボ／／、／コが配設されており、各ルツボ″／／Ｘ　
ＩＺにチャージされた蒸着母材／３、／≠はそれぞれ電
子銃ｌ！、／６からの電子ビーム／７、／Ｉより加熱さ
れ蒸発する。その蒸気流は円筒キャン７に沿って移動す
る基体ＩＯに達し強磁性薄膜として形成される。円筒状
キャ／７の近傍にはマスクｌり、２０が円筒状キャン７
の面に沿って移動可であるように設けられている。マス
クｌり、２０を所望の位置へ移動してセットすることに
よりルツボ／／、１２よシ飛来する蒸気流の所望の入射
角成分のみを円筒状キャン７に沿って搬送される基体Ｉ
Ｑ上に蒸着せしめることができる。真空槽ｌには窒素イ
オン等を照射せしめイオン化蒸着を行なうためのイオン
銃２１．下室３内に酸素ガス、炭酸ガス等を導入する念
めのガス導入管コλが設けられている。

本発明において真空蒸着とは一気圧以下の圧力の気体中
で膜として形成せしめようとする物質を加熱熔融させて
蒸発させ、その蒸気をそのまま、あるいは少なくとも一
部をイオン化させて基体へさし向け基体上に膜として形
成させる方法を指すものである。合金あるいは化合物を
含む磁性薄膜を形成する場合には、構成材料を各個独立
に蒸発せしめ基体上で合金あるいは化合物として析出さ
せる方法、あるいは磁性金属材料を加熱熔融蒸発せしめ
ると同時に所望のガスを真空槽中に導入せしめそれらの
反応生成物を薄膜として形成させる方法、あるいは磁性
金属材料を加熱熔融して蒸発せしめると同時に、イオン
ビームを基体へ差し向け化合物を含む磁性薄膜を形成さ
せる方法も取り得るものである。

本発明における強磁性金Ｗ４薄膜としては、鉄、コバル
ト、ニッケルその他の強磁性金属、あるいはＦｅ−Ｃｏ
、　Ｆｅ−Ｎｉ、　Ｃｏ−Ｎｉ、　Ｆｅ−Ｃｏ　−Ｎｉ
、Ｆｅ−ＲｈＸＣｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｂ、Ｃｏ−Ｃｕ。

Ｃｏ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｙ、Ｃｏ−Ｌａ、Ｃｏ−Ｃｅ、Ｃ。

−ＰｒＸＣｏ−Ｇｄ、Ｃｏ−８ｍ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃｏ−
ＭｎＸＦｅ−Ｇｄ、Ｆｅ−Ｔｂ、Ｆｅ−ＣｒＸＣｏ−Ｃ
ｒＸＮｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｒ
。

Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、　Ｃｏ
−Ｎｉ−ＮｄＸＣｏ−Ｎｉ−Ｃｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｚｎ、
Ｃｏ−Ｎ　ｉ　−Ｃｕ、　Ｃｏ　−Ｎ　ｉ　−Ｗ、　Ｃ
ｏ　−Ｎ　１−Ｒｅ等の強磁性合金を真空蒸着方法によ
って薄膜状に形成するもので、その膜厚としては磁気記
録媒体として使用する場合０．０λ〜−μｍの範囲であ
シ、詩に０．０！〜０．４Ａμｍの範囲が望ましい。上
記の強磁性金属薄膜は他に０、ＮＳ　ＣＸＧ　ａ　、　
Ａ　Ｓ　％５ｒＸＺｒ、ＮｂＸＭｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ
、Ｏｓ。

Ｉｒ、Ａｕ、ＡｇＸＰｂＸＢ１等を含有しても良い。

本発明に用いられる基体としては、ポリエチレンテレフ
タレート、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、ポリフェニレンサルファイド等のプラスチ
ックベース、ま次はＡ　ｔ　％　Ｔ　ｌ　ｓおよびこれ
らの合金、ステンレス鋼である。

本発明に用いられる電子ビーム加熱の九めの電子銃とし
ては熱陰極電子銃、電界放出電子銃、プラズマ電子銃等
があるが、待に好ましいのはピアス型電子銃に代表され
る高いパービアンス型熱陰極電子銃である。電子ビーム
の加速電圧は電子銃の型式、必要とされる蒸発速度等に
よって異なるが、ピアス型電子銃を用いる場合にはｊｋ
Ｖ−／ｊ　ＯｋＶ　、好ましくは／Ｑｋｖ〜！Ｏｋｖで
ある。

〔実施例〕

次に実施例をもって本発明を具体的に説明するが本発明
はこれらに限定されるものではない。

実施例１゜ 第１図に示した蒸着装置により、基体ＩＯとして／２．
ｊｔμｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムを用
いＣｏＮｉ合金母材（Ｎｉ／よｗｔ慢）を蒸発させ厚み
２０００Ａの磁性薄膜を形成させ友。ＣｏＮｉ合金母材
が純度り１％の酸化カルシウム（Ｃａ　Ｏ）ルツボ／／
にチャージされ、ピアス型電子銃ｌ！からの電子ビーム
／７により加熱される。電子ビームの加速電圧は／≠ｋ
Ｖとし、ガス導入管２２より酸素ガスを導入し、下室３
の圧力が７Ｘ１０　’Ｔｏｒｒとなる状態にて蒸着を行
なった。円筒キャン７に沿って移動する基体ＩＯヘルツ
ボ／ｌから入射角Ｉ／−Ｑｏ以上の蒸気流のみが到達す
るようにマスクｌりをセットじ念。こうしてポリエチレ
ンテレフタレートフィルム基体１０上に連続蒸着を行な
って得次長尺テープサンプルを試料人とする。

一方ルツボ／ｌとして従来よシ使用されてる純度り１％
のアルミナ（Ａｔ２０３）ルツボを用い、その他の条件
を同じにして作製したサンプルを試料Ｂとする。

こうして得られ念テープ原反ｔＩｒｗｘ幅にスリン）Ｌ
ｒｍ聾ＶＴＲ（富士写真フィルム■：ＦＵＪＩＸ−４Ｍ
Ａ）で／ＭＨｚの信号の再生出力変動を調べた。さらに
変調ノイズとして！ＭＨｚの信号を記録し再生し次場合
の４４　Ｍ　Ｈｚでのノイズ出力を調べ念。結果は第１
表に示すごとくであつ友。

第１表 さらにルツボを繰返し使用してテープサンプルを作製し
ていつ九場合、酸化カルシウム（ＣａＯ）ルツボでは再
生出力変動、ノイズが劣化することがないが、アルミナ
（Ａｔ２０３）ルツボでは再生出力変動、ノイズが第１
表に示された値より徐々に劣化するのが認められた。

実施例２゜ 第１図に示し九蒸着装置を用いてＣｏＣｒ磁性薄膜（Ｃ
ｒ／Ｊｒｗｔ％）を形成させた。基体ｉ。

としては２！μｍ厚のポリイミドフィルムを用い純度り
ｒ、ｚｓの酸化カルシウムルツボｌ／、／λにそれぞれ
Ｃｏ、Ｃｒをチャージし、電子銃ｌ！１／１からの電子
ビーム／７、／ｌｒにより独立に加熱することによ、９
ＣｏＣｒＯ共蒸着を行なつた。電子ビーム／７、／ｒの
加速電圧は、２ｊｋＶとし、マスク／り、λＯの設定に
よりＣｏおよびＣｒの蒸気流の円筒キャン７上の基体Ｉ
Ｏに対する入射角が２００以下となるようにして膜厚３
ＱＯＯＡの磁性薄膜を形成させた。蒸着時の圧力はｒｘ
ｉｏ　　　Ｔｏｒｒとし、円筒キャン７の表面温度をｉ
ｉｏ　０ｃに維持して連続蒸着を行ない長尺テープサン
プルを得次。こうして得られたサンプルを試料Ｃとする
。

一方ルツボｉｉ、ｔｓとして従来より使用されている純
度りｔ、１％のマグネシア（Ｍ　ｇ　Ｏ）ルツボを用い
、その他の条件を同じにして作製し友サンプルを試料り
とする。

実施例／と同様にして再生出力変動およびノイズを測定
し次ところ第−表に示すような結果であった。

第２表 実施例３゜ 第１図に示した蒸着装置を用いてＦｅ−Ｎ磁性薄膜を１
０μｍ厚ポリエチレンテレフタレートフィルム上に形成
した。純度り１％の酸化カルシウム（ＣａＯ）ルツボｌ
／にＦｅをチャージし、ピアス型電子銃／ｊからの加速
電圧ｊ　ＯｋＶの電子ビーム１７により加熱し蒸発せし
めた。マスクｌりにより最低入射角を７００に規制し、
イオン銃コｌより窒素イオンビームを円筒キャン７に沿
って移動する基体ＩＯに照射しＦｅ−Ｎ磁性薄膜を厚み
λｏｏｏｈとなるよう形成した。こうして得られ次長尺
サンプルを試料Ｅとする。

一方ルツボ／／として従来より便用されている純度り１
％のマグネシア（ＭｇＯ）ルツボを用い、その他の条件
を同じにして作製し念サンプルを試料Ｆとする。

実施例／と同様にして再生出力変動およびノイズを測定
し友ところ第３表のような結果であった。

第３表 上の実施例から明らかなように酸化カルシウム（ＣａＯ
）を主成分とするルツボを用いて電子ビーム加熱により
強磁性材料を熔融蒸発して製造される磁気記録媒体は出
力変動特性およびノイズ置注にすぐれるものである。

〔発明の効果〕

このように本発明の方法によれば再生出力変動特性およ
びノイズ置注にすぐれる蒸着型磁気記録媒体を製造でき
るもので蒸着型磁気記録媒体の実用化の上でメリットが
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録媒体の製造方法を実施す
るための装置の一例を概略的に示している。 ／・・・真空槽　　　　　　／７、／、１’・・・電子
ピームコ・・・上室　　　　　　　ｌり、２０・・・マ
スク３・・・下室　　　　　　　２／・・・イオン銃！
・・・送出しロール　　　２コ・・・ガス導入管乙・・
・巻取りロール ７・・・円筒キャン １０・・・基体 ／／、／、２・・・ルツボ ／Ｊ、／ｌ・・・電子銃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空下において強磁性金属又は合金を電子ビーム
   加熱により熔融蒸発させ、蒸気流を基体へ差し向け強磁
   性薄膜を形成させることにより磁気記録媒体を製造する
   方法において、該金属又は合金の熔融物を保持するルツ
   ボが酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分とすることを特
   徴とする磁気記録媒体の製造方法。