JP3687557B2

JP3687557B2 - Thin film magnetic tape manufacturing equipment

Info

Publication number: JP3687557B2
Application number: JP2001100296A
Authority: JP
Inventors: 勝瀬川; 正彦杉山
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002298339A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースフィルム上に非磁性下地膜と強磁性金属薄膜とを成膜するための薄膜磁気テープ製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディジタル・ビデオ・テープレコーダなどに適用される磁気テープは、高密度化を達成するために、とくに、斜方蒸着法を適用して強磁性金属膜を成膜した蒸着テープが注目されている。更には、（Ｇ）ＭＲ（磁気抵抗型）ヘッドの出現により、この（Ｇ）ＭＲヘッドをディジタル・ビデオ・テープレコーダなどに搭載する動きもあり、ＳＮ比を向上するために更に強磁性金属膜の厚さを薄膜化する必要が急務とされている。しかし、強磁性金属膜の厚さを従来の延長上で薄膜化して薄膜磁気テープを製造した際に、強磁性金属薄膜のみでは静磁気特性が劣化してしまい、問題となる。この問題点を解決するために、強磁性金属薄膜（磁性膜）の下にＣｏＯなどの非磁性下地膜を設けることが提案されている。
【０００３】
そこで、この種の媒体の製造方法の一例として特開昭６１−１９８４２９号公報に開示された磁気記録媒体の製造方法では、真空雰囲気下で連続して移動するテープ状非磁性基体上に、非磁性下地膜及び強磁性金属薄膜を形成するに当たり、非磁性金属あるいは金属酸化物の蒸気流を基体に対し斜めに入射させ、入射角を漸次増大させながら非磁性下地膜を形成した後、強磁性金属の蒸気流を非磁性下地膜を形成した基体に対し斜めに入射させ、入射角を漸次減少させながら強磁性金属薄膜を形成することにより、磁気特性及び耐久性の向上を図っている。
【０００４】
図５は従来の磁気記録媒体の製造方法に使用される装置の構成を示した構成図である。
【０００５】
図５に示した従来の磁気記録媒体の製造方法に使用される装置１００は、上記した特開昭６１−１９８４２９号公報に開示されたものであり、ここでは同号公報を参照して簡略に説明する。
【０００６】
上記した装置１００は、テープ状非磁性基体１０２上に非磁性下地膜を成膜するための第１の真空槽１０１が設けられ、且つ、第１の真空槽１０１に連接してテープ状非磁性基体１０２上に成膜した非磁性下地膜の上に更に強磁性金属薄膜を成膜するための第２の真空槽１１１が設けられている。
【０００７】
まず、第１の真空槽１０１内には、テープ状非磁性基体１０２上に非磁性下地膜を成膜するための構成部材が複数設けられている。
【０００８】
即ち、第１の真空槽１０１内にはテープ状非磁性基体１０２が供給ロール１０３に巻回されており、この供給ロール１０３から送り出されたテープ状非磁性基体１０２は複数のガイドローラ１０４を通ってこの真空槽１０１内に回転自在に設けた円筒状の第１の冷却キャンロール１０５に送られている。
【０００９】
また、第１の冷却キャンロール１０５の図示左下方には非磁性金属あるいは金属酸化物をチヤージした第１の蒸発源１０６が設置されており、この蒸発源１０６から第１の蒸気流１０６ａが第１の冷却キャンロール１０５に沿って走行しているテープ状非磁性基体１０２に対し斜めに入射される。
【００１０】
また、第１の冷却キャンロール１０５の近傍には、テープ状非磁性基体１０２の走行路に沿って上流から下流に向かって非磁性下地膜への膜付け時の最小入射角θｍｉｎを規制するための第１の最小入射角規制マスク１０７と最大入射角θｍａｘを規制するための第１の最大入射角規制マスク１０８とが第１の蒸発源１０６を挟んで設けられている。また、第１の冷却キャンロール１０５と第１の最小入射角規制マスク１０７との間に第１のガス導入機構１０９が設けられている。そして、テープ状非磁性基体１０２への第１の蒸気流１０６ａの入射角を漸次増大させながらテープ状非磁性基体１０２上に非磁性下地膜が形成される。
【００１１】
この後、非磁性下地膜が形成されたテープ状非磁性基体１０２は、複数のガイドローラ１０４を通って第２の真空槽１１１内に送られており、この第２の真空槽１１１内にはテープ状非磁性基体１０２上に成膜した非磁性下地膜の上に更に強磁性金属薄膜を成膜するための構成部材が複数設けられている。
【００１２】
即ち、第２の真空槽１１１内では、第１の真空槽１０１内で非磁性下地膜を成膜したテープ状非磁性基体１０２がこの真空槽１１１内に回転自在に設けた円筒状の第２の冷却キャンロール１１２に送られている。
【００１３】
また、第２の冷却キャンロール１１２の図示右下方には、強磁性金属をチヤージした第２の蒸発源１１３が設置されており、この蒸発源１１３から第２の蒸気流１１３ａが第２の冷却キャンロール１１２に沿って走行しているテープ状非磁性基体１０２上の非磁性下地膜に対し斜めに入射される。
【００１４】
また、第２の冷却キャンロール１１２の近傍には、テープ状非磁性基体１０２の走行路に沿って上流から下流に向かって強磁性金属薄膜への膜付け時の最大入射角θｍａｘを規制するための第２の最大入射角規制マスク１１４と最小入射角θｍｉｎを規制するための第１の最小入射角規制マスク１１５とが第２の蒸発源１１３を挟んで設けられており、且つ、第２の冷却キャンロール１１２と第２の最小入射角規制マスク１１５との間に第２のガス導入機構１１６が設けられている。そして、テープ状非磁性基体１０２への第２の蒸気流１１３ａの入射角を漸次減少させながらテープ状非磁性基体１０２の上に成膜した非磁性下地膜の上に更に強磁性金属薄膜が形成される。
【００１５】
この後、非磁性下地膜と強磁性金属薄膜とを成膜したテープ状非磁性基体１０２は、複数のガイドローラ１０４を通って第２の真空槽１１１内に設けた巻取ロール１１７に巻き取られている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した装置１００を用いて、テープ状非磁性基体１０２を一方向に１回走行させて、テープ状非磁性基体１０２上に非磁性下地膜と強磁性金属薄膜とを成膜する際に、非磁性下地膜は第１の蒸発源１０６からの第１の蒸気流１０６ａに対して入射角を漸次増大させながら成膜する一方、強磁性金属薄膜は第２の蒸発源１１３からの第２の蒸気流１１３ａに対して入射角を漸次減少させながら成膜することで、磁気特性及び耐久性の向上を図れると開示されているものの、上記した同公号報中の実施例ではテープ状非磁性基体１０２上に非磁性下地膜としてすずを５０ｎｍの厚さに蒸着し、この後、強磁性金属薄膜としてコバルト−ニッケル（Ｎｉ：２０ｗｔ％）磁性薄膜を１６０ｎｍの厚さに蒸着している。このように、非磁性下地膜の成膜材料と、強磁性金属薄膜の成膜材料とが異なる場合には、２つの蒸発源１０６，１１３を必要とするものの、後述するように、ＣｏＯ非磁性下地膜及びＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜などを成膜する場合には蒸発源としてＣｏ磁性金属材を共用できるために、２つの蒸発源を持つことは成膜材料の有効利用が図れない。
【００１７】
更に、ＣｏＯ非磁性下地膜及びＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜などを成膜する場合に、Ｃｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜をより一層孤立化させてＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の粒子間の磁気的相互作用をより効果的に少なくさせるようにＣｏＯ非磁性下地膜を良好に成膜する方法が見いだされていないのが現状である。
【００１８】
更に、装置１００内には略同径の２つの冷却キャンロール１０５，１１２を取り付けているために、装置１００が大型化するなどの問題も発生している。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１記載の発明は、ベースフィルムを供給する第１のフィルム巻回用ロールと、前記第１のフィルム巻回用ロールから供給された前記ベースフィルムを巻回して搬送し、且つ、回転自在な第１の冷却キャンロールと、前記第１の冷却キャンロールから搬出された前記ベースフィルムを搬送する複数のガイドローラと、前記複数のガイドローラにより搬送された前記ベースフィルムを巻回して搬送し、且つ、回転自在な第２の冷却キャンロールと、前記第２の冷却キャンロールから搬出された前記ベースフィルムを巻き取る第２のフィルム巻回用ロールと、前記第１，第２の冷却キャンロールの中間位置にあって、垂直下方に設けられ、前記第１，第２の冷却キャンロールに巻回された前記ベースフィルムに対して磁性金属材を供給するための蒸発源とを真空槽内に備えた薄膜磁気テープ製造装置において、
前記第１の冷却キャンロールに巻回した前記ベースフィルムに対して前記蒸発源から供給される前記磁性金属材の磁性金属材蒸気が入射する最小入射角を規制するように前記第１の冷却キャンロールの近傍に配置された第１の遮蔽マスクと、
前記第１の遮蔽マスクに対して該第１の遮蔽マスクの上方に第１の間隔だけ離れており、且つ、前記第１の冷却キャンロールに巻回した前記ベースフィルムに対して前記蒸発源から供給される前記磁性金属材の磁性金属材蒸気が入射する最大入射角を規制すると共に、前記第２の冷却キャンロールに巻回した前記ベースフィルムに対して前記蒸発源から供給される前記磁性金属材の磁性金属材蒸気が入射する最大入射角を規制するように前記第１の冷却キャンロールと前記第２の冷却キャンロールとの中間位置で前記第１，第２の冷却キャンロールに沿いながら前記蒸発源に向かって延出された第２の遮蔽マスクと、
前記第２の遮蔽マスクに対して該第２の遮蔽マスクの下方に第２の間隔だけ離れており、且つ、前記第２の冷却キャンロールに巻回した前記ベースフィルムに対して前記蒸発源から供給される前記磁性金属材の磁性金属材蒸気が入射する最小入射角を規制するように前記第２の冷却キャンロールの近傍に配置された第３の遮蔽マスクと、
前記第１の冷却キャンロールと前記第１の遮蔽マスクとの間に設けられ、前記蒸発源から供給される前記磁性金属材の磁性金属材蒸気の蒸発方向に向かって、前記第２の遮蔽マスク方向に第１ガス量の酸素ガスを射出する第１の酸素ガス導入手段と、
前記第２の冷却キャンロールと前記第３の遮蔽マスクとの間に設けられ、前記蒸発源から供給される前記磁性金属材の磁性金属材蒸気の蒸発方向に向って、前記第２の遮蔽マスク方向に前記第１ガス量よりも少ない第２ガス量の酸素ガスを射出する第２の酸素ガス導入手段と、
を備えたことを特徴とする薄膜磁気テープ製造装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る薄膜磁気テープ製造装置の一実施例を図１乃至図４を参照して＜第１実施例＞，＜第２実施例＞の順に詳細に説明する。
【００２２】
＜第１実施例＞
図１は本発明に係る第１実施例の薄膜磁気テープ製造装置の構成を示した構成図、
図２は本発明に係る第１実施例の薄膜磁気テープ製造装置を用いて製造した薄膜磁気テープにおいて、非磁性下地膜及び磁性薄膜の成長粒子の成長過程を模式的に示した模式図、
図３は本発明に係る第１実施例の薄膜磁気テープ製造装置を一部変形させた変形例を説明するための構成図である。
【００２３】
図１に示した如く、本発明に係る第１実施例の薄膜磁気テープ製造装置１０Ａは、斜方蒸着法を適用するように構成されており、真空槽１１Ａ内が図示しない真空ポンプにより真空状態に保たれている。
【００２４】
また、真空槽１１Ａ内の左右には、薄膜磁気テープの媒体素材となるベースフィルム１２を巻回するための供給ロール１３と、巻取ロール１４とが間隔を離して回転自在に設けられている。この際、ベースフィルム１２は、一般的に厚さが略６．４μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用いている。
【００２５】
また、供給ロール１３と巻取ロール１４の間には、複数のガイドローラ１５がベースフィルム１２の所定の走行路に沿って適宜な位置に配置されている。
【００２６】
また、供給ロール１３と巻取ロール１４の間には、ベースフィルム１２の走行路中の上流側にこのベースフィルム１２を小径な外周面に沿わせて一方向に走行させながらベースフィルム１２上に非磁性下地膜を成膜するための第１の冷却キャンロール（以下、小径な冷却キャンロールと記す）１６が矢印方向に回転自在に設けられ、且つ、ベースフィルム１２の走行路中の下流側に非磁性下地膜を成膜したベースフィルム１２を大径な外周面に沿わせて一方向に走行させながら非磁性下地膜の上に更に強磁性金属薄膜を成膜するための第２の冷却キャンロール（以下、大径な冷却キャンロールと記す）１７が矢印方向に回転自在に設けられており、両冷却キャンロール１６，１７間は僅かな間隔を離して互いに接近し、真空槽１１Ａ内の略中央部位を中心に左右に並設されている。また、両冷却キャンロール１６，１７の内部には、冷却器（図示せず）が設置され、蒸着時にベースフィルム１２の温度上昇による変形などを抑制している。
【００２７】
そして、供給ロール１３に巻回したベースフィルム１２は複数のガイドローラ１５を通って小径な冷却キャンロール１６に送られ、この小径な冷却キャンロール１６でベースフィルム１２上に非磁性下地膜が成膜され、この後、ベースフィルム１２は複数のガイドローラ１５を通って大径な冷却キャンロール１７に送らて、この大径な冷却キャンロール１７で非磁性下地膜上に強磁性金属薄膜が成膜された後に、複数のガイドローラ１５を通って巻取ロール１４に巻き取られるようになっている。従って、ベースフィルム１２が一方向に１回走行することで、従来例と同様に非磁性下地膜と強磁性金属薄膜が成膜されている。
【００２８】
この際、ベースフィルム１２は一定な速度で供給ロール１３側から巻取ロール１４側に向かって走行しているため、両冷却キャンロール１６，１７の回転数はベースフィルム１２の走行速度に対してそれぞれの冷却キャンロール１６，１７の径に応じて設定されている。
【００２９】
また、小径な冷却キャンロール１６と、大径な冷却キャンロール１７との間の下方には一つの蒸発源が設けられており、この第１実施例では、ルツボ材料としてＭｇＯ（マグネシア）を用いて箱状に形成したルツボ１８が一つ設置され、且つ、ルツボ１８内にＣｏ（純Ｃｏ）磁性金属材１９が収容されている。この際、ルツボ１８内に収容したＣｏ磁性金属材１９は、非磁性下地膜及び強磁性金属薄膜に対して共用できる成膜材料であり、両膜に対して共用できる成膜材料であればいかなるものでも良く、一つの蒸発源のみを設けることで成膜材料の有効利用が図れる。
【００３０】
また、真空槽１１Ａの左側壁１１ａには、ルツボ１８内に収容したＣｏ磁性金属材１９を溶融蒸発してＣｏ蒸気１９ａにするためのピアス型電子銃２０が斜め下方のルツボ１８に向かって取り付けられている。尚、以下の説明において、符番１９ａは、前後の説明の状況に応じて、「Ｃｏ蒸気（磁性金属材蒸気）」と記す場合と、「Ｃｏ蒸気流（磁性金属材蒸気流）」と記す場合とに使い別けて説明する。
【００３１】
上記したピアス型電子銃２０は、ルツボ１８内のＣｏ磁性金属材１９に向かって電子ビーム２０ａが出射されており、この電子ビーム２０ａでＣｏ磁性金属材１９を溶融して蒸発させたＣｏ蒸気１９ａを小径な冷却キャンロール１６及び大径な冷却キャンロール１７に沿って走行しているベースフィルム１２側に蒸着させている。
【００３２】
この際、ピアス型電子銃２０から出射される電子ビーム２０ａは、軌道に偏向磁界を印加するためにピアス型電子銃２０に取り付けた偏向マグネット２１と、ルツボ１８に近設した偏向マグネット２２とにより制御されている。従って、ルツボ１８の長手方向に電子ビーム２０ａを走査することにより、Ｃｏ蒸気流１９ａがベースフィルム１２の幅方向に沿って発生する。
【００３３】
また、小径な冷却キャンロール１６の下方には、非磁性下地膜への膜付け時の最小入射角θｍｉｎを規制するための第１の最小入射角規制マスク２３が設けられ、且つ、冷却キャンロール１６と第１の最小入射角規制マスク２３との間に第１の酸素ガス導入パイプ２４が取り付けられている。そして、第１の酸素ガス導入パイプ２４に形成された複数の孔（図示せず）から所定量の酸素ガスＯ_２が射出されて、ルツボ１８内から蒸発したＣｏ蒸気流１９ａに所定量の酸素ガスＯ_２が吹き付けられている。
【００３４】
この際、ルツボ１８内から蒸発したＣｏ蒸気１９ａをベースフィルム１２上にＣｏＯ非磁性下地膜として成膜するためには、第１の酸素ガス導入パイプ２４への酸素ガスＯ_２の導入量を後述するように所定量以上に設定することで、Ｃｏ蒸気１９ａが酸素ガスＯ_２によって酸化されて、ベースフィルム１２上にＣｏＯ非磁性下地膜として成膜される。ここでは、予備実験により酸素ガスＯ_２の導入量を変化させて、振動型磁力計（ＶＳＭ）によりＣｏＯ非磁性下地膜が磁化しない酸素ガスＯ_２の所定量を予め設定している。
【００３５】
また、小径な冷却キャンロール１６と大径な冷却キャンロール１７との間に形成された隙間の上方部位には、非磁性下地膜及び強磁性金属薄膜への膜付け時の最大入射角θｍａｘをそれぞれ規制するための最大入射角規制マスク２５が設けられている。
【００３６】
また、大径な冷却キャンロール１７の下方には、強磁性金属薄膜への膜付け時の最小入射角θｍｉｎを規制するための第２の最小入射角規制マスク２６が設けられている。従って、第１，第２の最小入射角規制マスク２３，２６は、一つのルツボ１８を挟んで各冷却キャンロール１６，１７近傍に略ハ字状に設けられている。また、大径な冷却キャンロール１７と第２の最小入射角規制マスク２６との間に第２の酸素ガス導入パイプ２７が取り付けられている。そして、第２の酸素ガス導入パイプ２７に形成された複数の孔（図示せず）から第１の酸素ガス導入パイプ２４による所定量の酸素ガスＯ_２よりもガス量を大巾に削減した酸素ガスＯ_２が射出されて、ルツボ１８内から蒸発したＣｏ蒸気流１９ａにガス量を削減した酸素ガスＯ_２が吹き付けられている。
【００３７】
尚、酸素導入パイプ２４からの酸素ガスＯ_２と、酸素導入パイプ２７からの酸素ガスＯ_２は、最大入射角規制マスク２５の下部を下方のルツボ１８側に向かって延出させることで、各酸素導入パイプ２４，２７からの酸素ガスＯ_２が小径な冷却キャンロール１６側と大径な冷却キャンロール１７側とでセパレートされている。
【００３８】
上記により、ベースフィルム１２の走行路の上流側では、小径な冷却キャンロール１６近傍にベースフィルム１２の走行路の下流に向かって順に第１の最小入射角規制マスク２３と最大入射角規制マスク２５が設けられ、更に、ベースフィルム１２の走行路の下流側では、大径な冷却キャンロール１７近傍にベースフィルム１２の走行路の下流に向かって順に最大入射角規制マスク２５と第２の最小入射角規制マスク２６とが設けられており、この際、最大入射角規制マスク２５は共用されている。
【００３９】
ここで、第１実施例を具体的に説明すると、小径な冷却キャンロール１６は直径１５０ｍｍで幅２６０ｍｍ、大径な冷却キャンロール１７は直径３００ｍｍで幅２６０ｍｍ、ベースフィルム１２の厚さは６．４μｍのＰＥＴで幅２００ｍｍで成膜エリアは幅１５０ｍｍである。また、ルツボ１８内のＣｏ磁性金属材１９の溶融蒸発は最大出力３０ｋＷを有するピアス型電子銃２０を用いた。各マスク（遮蔽板）２３，２５，２６は４〜７ｍｍ厚のステンレス製で水冷しながら成膜エリア外周を囲んでいる。また、ルツボ１８の片端部分からは連続的にＣｏ磁性金属材１９が一定量供給されるように供給機（図示せず）を設置した。また、酸素ガス導入パイプ２４，２７は、ガス導入口が１カ所のループ状のもので、φ１／４”のステンレス管にφ０．５ｍｍのガス吹き出し微細孔を３ｍｍピッチで開けたものを使用し、吹き出し微細孔部分が蒸気流入射部に向かってベースフィルム１２の幅方向に平行になるように配設した。また、第１，第２の最小入射角規制マスク２３，２６による最小入射角θｍｉｎは約４５度とした。
【００４０】
そして、供給ロール１３に巻回したベースフィルム１２を複数のガイドローラ１５を経由して小径な冷却キャンロール１６に沿って第１の最小入射角規制マスク２３側から最大入射角規制マスク２５側に向かって走行させる途中で、酸素ガス導入パイプ２４から高純度酸素ガスＯ_２を１００〜２００ｃｃｍ導入し、この高純度酸素ガスＯ_２でルツボ１８内から蒸発したＣｏ蒸気１９ａを完全に酸化させると共に、両マスク２３，２５間を通過させる時に、ベースフィルム１２へのＣｏ蒸気流１９ａの入射角を漸次増大させながら、ベースフィルム１２上にＣｏＯ非磁性下地膜を略０．０７μｍの厚みで成膜した。この際、高純度酸素ガスＯ_２の導入量を１００〜２００ｃｃｍに設定した時に、ＣｏＯ非磁性下地膜は磁化が生じないことを予備実験で振動型磁力計（ＶＳＭ）により確認している。
【００４１】
尚、Ｃｏ蒸気流１９ａをベースフィルム１２上に成膜する際に、非磁性になるか否かは、Ｃｏ蒸気流１９ａの段階でなく、ベースフィルム１２上に成膜した段階で決定されるものである。
【００４２】
またこの時、図２に示したように、ＣｏＯ非磁性下地膜の成長粒子（コラム）は、第１の最小入射角規制マスク２３による最小入射角θｍｉｎ側での密な付着状態から最大入射角規制マスク２５による最大入射角θｍａｘ側での粗な付着状態に移行しながらベースフィルム１２上に成膜されるので、ＣｏＯ非磁性下地膜の成長粒子（コラム）の表層部位は粗な付着状態であるので孤立化が増す。
【００４３】
この後、ＣｏＯ非磁性下地膜を成膜したベースフィルム１２を大径な冷却キャンロール１７に沿って最大入射角規制マスク２５側から第２の最小入射角規制マスク２６側に向かって走行させる途中で、酸素ガス導入パイプ２７からの高純度酸素ガスＯ_２のガス量を非磁性下地膜成膜時より大巾に削減して２０ｃｃｍ導入し、ルツボ１８内から蒸発したＣｏ蒸気１９ａに対して磁性を持たせると共に、両マスク２５，２６間を通過させる時に、ベースフィルム１２へのＣｏ蒸気流１９ａの入射角を漸次減少させながら、ベースフィルム１２上に成膜したＣｏＯ非磁性下地膜の上に更にＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜（強磁性金属薄膜）を処理長１０００ｍに亘って略０．０５μｍの厚みで成膜した。
【００４４】
この時、図２に示したように、Ｃｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の成長粒子（コラム）は、最大入射角規制マスク２５による最大入射角θｍａｘ側での粗な付着状態から第２の最小入射角規制マスク２６による最小入射角θｍｉｎ側での密な付着状態に移行しながら孤立化が増したＣｏＯ非磁性下地膜上に成膜されるので、これに伴ってＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の成長粒子（コラム）もより一層孤立化が増し且つ同時に微細化する。この結果、Ｃｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の粒子間の磁気的相互作用がより効果的に少なくなると共に、Ｃｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の磁化容易軸も膜面平行方向にそろい易くなるため、保磁力Ｈｃと角形比Ｒｓの大巾な向上をもたらすことが判った。
【００４５】
そして、ＣｏＯ非磁性下地膜とＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜とを成膜するに要した時間は４５分である。また、ルツボ１８に供給したＣｏ量から算出したＣｏ磁性金属材１９の利用効率は約２４％であった。尚、ここでの利用効率とは、蒸発量に対する成膜量を示しており、この利用効率はマスク開口面積に左右されるものである。
【００４６】
この第１実施例では、小径な冷却キャンロール１６と大径な冷却キャンロール１７とを用いることで装置１０Ａの小型化が可能となり、且つ、ＣｏＯ非磁性下地膜とＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜とを成膜する際に一つのルツボ１８内に収容したＣｏ磁性金属材１９を共用することで、Ｃｏ磁性金属材１９の利用効率を高めることができる。
【００４７】
次に、第１実施例を一部変形した変形例について図３を用いて簡略に説明する。尚、この変形例では第１実施例と異なる点についてのみ説明し、第１実施例と同じ構成部材に対しては同一符号を付して説明を省略し図示のみとする。
【００４８】
図３に示した如く、第１実施例を一部変形した変形例の薄膜磁気テープ製造装置１０Ｂでは、真空槽１１Ｂが第１実施例の真空槽１１Ａよりも大型に形成されている。この真空槽１１Ｂ内の左右に設けた供給ロール１３と巻取ロール１４との間に、２つの大径な冷却キャンロール１７，１７が並設されている点が第１実施例と異なっている。この際、図示左側でベースフィル１２の走行路中の上流側に設けた冷却キャンロール１７はＣｏＯ非磁性下地膜用であり、一方、図示右側でベースフィル１２の走行路中の下流側に設けた冷却キャンロール１７はＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜用である。
【００４９】
ここで、第１実施例を一部変形させた変形例を具体的に説明すると、２つの大径な冷却キャンロール１７，１７は直径３００ｍｍで幅２６０ｍｍであり、ＣｏＯ非磁性下地膜側に大径な冷却キャンロール１７を用いている点が第１実施例と異なっている。
【００５０】
そして、ＣｏＯ非磁性下地膜及びＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜がそれぞれ第１実施例と同じ膜厚、同じ処理長となるように、上流側に設けた冷却キャンロール１７の径の大きさに起因するマスク開口面積を考慮した上で、ベースフィル１２の走行速度、酸素ガス導入パイプ２４，２７からの高純度酸素ガスＯ_２のガス量を予め設定した場合、ＣｏＯ非磁性下地膜側に大径な冷却キャンロール１７を用いることで、ルツボ１８に供給したＣｏ量から算出したＣｏ磁性金属材１９の利用効率が約２８％になり、且つ、処理時間が４０分となりいずれも第１実施例より向上できた。
【００５１】
この変形例では、装置１０Ｂが第１実施例より大型化するものの、Ｃｏ磁性金属材１９の利用効率を第１実施例より大きくすることができ、処理時間も第１実施例よりも短縮できる。勿論、変形例の装置１０Ｂを用いた場合でも、第１実施例と同様に、ＣｏＯ非磁性下地膜の成長粒子（コラム）は密な付着状態から粗な付着状態に移行しながら成膜され、一方、Ｃｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の成長粒子（コラム）は粗な付着状態から密な付着状態に移行しながら成膜されるので、これに伴ってＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の成長粒子（コラム）もより一層孤立化が増し且つ同時に微細化すために、良好な静磁気特性が得られる。
【００５２】
＜第２実施例＞
図４は本発明に係る第２実施例の薄膜磁気テープ製造装置の構成を示した構成図である。
【００５３】
図４に示した如く、本発明に係る第２実施例の薄膜磁気テープ製造装置３０も、斜方蒸着法を適用するように構成されており、真空槽３１内が図示しない真空ポンプにより真空状態に保たれている。
【００５４】
また、真空槽３１内の下方には、薄膜磁気テープの媒体素材となるベースフィルム３２を巻回するための供給ロール３３と、巻取ロール３４とが互いに接近して回転自在に設けられている。
【００５５】
また、供給ロール３３と巻取ロール３４の間には、複数のガイドローラ３５がベースフィルム３２の所定の走行路に沿って適宜な位置に配置されている。
【００５６】
また、真空槽３１内の上方で供給ロール３３と巻取ロール３４の間には、一つの大径な冷却キャンロール３６が矢印方向に回転自在に設けられている。この第２実施例では、特に一つの大径な冷却キャンロール３６を第１実施例で説明した大径な冷却キャンロール１７（図１）と同様な形状（直径３００ｍｍで幅２６０ｍｍ）で設けた場合、装置３０を第１実施例及び従来例よりも大巾に小型化できる。
【００５７】
そして、供給ロール３３に巻回したベースフィルム３２は、複数のガイドローラ３５を通って一つの大径な冷却キャンロール３６に送られた後に、複数のガイドローラ３５を通って巻取ロール３４に巻き取られるようになっている。
【００５８】
また、大径な冷却キャンロール３６の図示右側でベースフィルム３２の走行路中の上流側には、ベースフィルム３２上に非磁性下地膜を成膜するための構成部材が複数設けられている。
【００５９】
即ち、冷却キャンロール３６の右下方には第１の蒸発源が設置されており、ここでは箱状に形成した第１のルツボ３７内にＣｏ磁性金属材３８が収容されている。
【００６０】
また、真空槽３１の右側壁３１ａには、第１のルツボ３７内に収容したＣｏ磁性金属材３８を溶融蒸発してＣｏ蒸気３８ａにするための第１のピアス型電子銃３９が斜め下方のルツボ３７に向かって取り付けられている。尚、以下の説明において、符番３８ａは、前後の説明の状況に応じて、「Ｃｏ蒸気」と記す場合と、「Ｃｏ蒸気流」と記す場合とに使い別けて説明する。
【００６１】
上記したピアス型電子銃３９は、ルツボ３７内のＣｏ磁性金属材３８に向かって電子ビーム３９ａが出射されており、この電子ビーム３９ａでＣｏ磁性金属材３８を溶融して冷却キャンロール３６に沿って走行しているベースフィルム３２側にＣｏ蒸気３８ａを蒸着させている。この際、第１のピアス型電子銃３９から出射される電子ビーム３９ａは、偏向マグネット４０と、偏向マグネット４１とにより制御されている。
【００６２】
また、冷却キャンロール３６の右側下方に非磁性下地膜への膜付け時の最小射角θｍｉｎを規制するための第１の最小入射角規制マスク４２が設けられ、且つ、冷却キャンロール３６と第１の最小入射角規制マスク４２との間に第１の酸素ガス導入パイプ４３が取り付けられている。そして、第１の酸素ガス導入パイプ４３に形成された複数の孔（図示せず）から所定量の酸素ガスＯ_２が射出されて、ルツボ３７内から蒸発したＣｏ蒸気流３８ａに所定量の酸素ガスＯ_２が吹き付けられている。これにより、上記した所定量の酸素ガスＯ_２でＣｏ蒸気３８ａを酸化してベースフィルム３２上にＣｏＯ非磁性下地膜を成膜している。
【００６３】
また、冷却キャンロール３６の右側の中心部位近傍には、非磁性下地膜への膜付け時の最大入射角θｍａｘを規制するための第１の最大入射角規制マスク４４が設けられており、この第１の最大入射角規制マスク４４は第１の最小入射角規制マスク４２よりも下流側に設置されている。
【００６４】
一方、大径な冷却キャンロール３６の図示左側でベースフィルム３２の走行路中の下流側には、ベースフィルム３２上に成膜した非磁性下地膜の上に更に強磁性金属薄膜を成膜するための構成部材が右側の構成部材と略対称に複数設けられている。
【００６５】
即ち、冷却キャンロール３６の左下方には第２の蒸発源が設置されており、ここでは箱状に形成した第２のルツボ４５内にＣｏ磁性金属材４６が収容されている。
【００６６】
また、真空槽３１の左側壁３１ｂには、第２のルツボ４５内に収容したＣｏ磁性金属材４６を溶融蒸発してＣｏ蒸気４６ａにするための第２のピアス型電子銃４７が斜め下方のルツボ４５に向かって取り付けられている。尚、以下の説明において、符番４６ａは、前後の説明の状況に応じて、「Ｃｏ蒸気」と記す場合と、「Ｃｏ蒸気流」と記す場合とに使い別けて説明する。
【００６７】
上記したピアス型電子銃４７も、ルツボ４５内のＣｏ磁性金属材４６に向かって電子ビーム４７ａが出射されており、この電子ビーム４７ａでＣｏ磁性金属材４６を溶融して冷却キャンロール３６に沿って走行しているベースフィルム３２側にＣｏ蒸気４６ａを蒸着させている。この際、第２のピアス型電子銃４７から出射される電子ビーム４７ａは、偏向マグネット４８と、偏向マグネット４９とにより制御されている。
【００６８】
また、冷却キャンロール３６の左側の中心部位近傍には、強磁性金属薄膜への膜付け時の最大入射角θｍａｘを規制するための第２の最大入射角規制マスク５０が設けられ、且つ、第２の最大入射角規制マスク５０よりも下流側で冷却キャンロール３６の右側下方に強磁性金属薄膜への膜付け時の最小射角θｍｉｎを規制するための第２の最小入射角規制マスク５１が設けられていると共に、冷却キャンロール３６と第２の最小入射角規制マスク５１との間に第２の酸素ガス導入パイプ５２が取り付けられている。そして、第２の酸素ガス導入パイプ５２に形成された複数の孔（図示せず）から第１の酸素ガス導入パイプ４３による所定量の酸素ガスＯ_２よりもガス量を大巾に削減した酸素ガスＯ_２が射出されて、ルツボ４５内から蒸発したＣｏ蒸気流４６ａにガス量を削減した酸素ガスＯ_２が吹き付けられている。
【００６９】
ここで、一つの大径な冷却キャンロール３６を第１実施例で説明した大径な冷却キャンロール１７（図１）と同じ直径３００ｍｍで幅２６０ｍｍにした時に、上記に構成により、供給ロール３３に巻回したベースフィルム３２を複数のガイドローラ３５を経由して一つの冷却キャンロール３６に沿って第１の最小入射角規制マスク４２側から第１の最大入射角規制マスク４４側に向かって走行させる途中で、酸素ガス導入パイプ４３から高純度酸素ガスＯ_２を１００〜２００ｃｃｍ導入し、この高純度酸素ガスＯ_２でルツボ３７内から蒸発したＣｏ蒸気３８ａを完全に酸化させると共に、両マスク４２，４４間を通過させる時に、ベースフィルム３２へのＣｏ蒸気流３８ａの入射角を漸次増大させながら、ベースフィルム３２上にＣｏＯ非磁性下地膜を略０．０７μｍの厚みで成膜した。この際、高純度酸素ガスＯ_２の導入量を１００〜２００ｃｃｍに設定した時に、ＣｏＯ非磁性下地膜は磁化が生じないことを予備実験で振動型磁力計（ＶＳＭ）により確認している。
【００７０】
またこの時、第１実施例で図２を用いて説明したと同様に、ＣｏＯ非磁性下地膜の成長粒子（コラム）は、第１の最小入射角規制マスク４２による最小入射角θｍｉｎ側での密な付着状態から第１の最大入射角規制マスク４４による最大入射角θｍａｘ側での粗な付着状態に移行しながらベースフィルム３２上に成膜されるので、ＣｏＯ非磁性下地膜の成長粒子（コラム）の表層部位は粗な付着状態であるので孤立化が増す。
【００７１】
この後、ＣｏＯ非磁性下地膜を成膜したベースフィルム３２を一つの冷却キャンロール３６に沿って第２の最大入射角規制マスク５０側から第２の最小入射角規制マスク５１側に向かって走行させる途中で、酸素ガス導入パイプ５２からの高純度酸素ガスＯ_２のガス量を非磁性下地膜成膜時より大巾に削減して３０ｃｃｍ導入し、ルツボ４５内から蒸発したＣｏ蒸気４６ａに対して磁性を持たせると共に、両マスク５０，５１間を通過させる時に、ベースフィルム３２へのＣｏ蒸気流４６ａの入射角を漸次減少させながら、ベースフィルム３２上に成膜したＣｏＯ非磁性下地膜の上に更にＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜（強磁性金属薄膜）を処理長１０００ｍに亘って略０．０５μｍの厚みで成膜した。
【００７２】
この時、第１実施例で図２を用いて説明したと同様に、Ｃｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の成長粒子（コラム）は、第２の最大入射角規制マスク５０による最大入射角θｍａｘ側での粗な付着状態から第２の最小入射角規制マスク５１による最小入射角θｍｉｎ側での密な付着状態に移行しながら孤立化が増したＣｏＯ非磁性下地膜上に成膜されるので、これに伴ってＣｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の成長粒子（コラム）もより一層孤立化が増し且つ同時に微細化する。この結果、Ｃｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の粒子間の磁気的相互作用がより効果的に少なくなると共に、Ｃｏ−ＣｏＯ磁性金属薄膜の磁化容易軸も膜面平行方向にそろい易くなるため、保磁力Ｈｃと角形比Ｒｓの大巾な向上をもたらすことが判った。
【００７３】
尚、第２実施例では、一つの冷却キャンロール３６に対して２つの蒸発源を備えているので、従来例で説明したような、テープ状非磁性基体上に非磁性下地膜と強磁性金属薄膜とを順に成膜する際に、それぞれ異なる成膜材料を用いることができ、この場合には、非磁性下地膜に対して非磁性金属あるいは金属酸化物もしくは磁性金属などによる蒸発材蒸発流を供給するための第１の蒸発源と、強磁性金属薄膜に対して磁性金属材蒸発流を供給するための第２の蒸発源とを備えれば良い。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る薄膜磁気テープ製造装置において、請求項１記載よると、（ａ）第１，第２の酸素ガス導入手段から射出した各酸素ガスを第２の遮蔽マスクで確実にセパレートでき、且つ、各酸素ガスが各冷却キャンロールと第２の遮蔽マスクとの間に侵入して一時的に滞留しながら各冷却キャンロールの上方に抜け出るので、ベースフィルムに対して各酸素ガスが安定に供給されるため、第１ガス量の酸素ガスを磁性金属材蒸気の蒸発方向に射出することによってベースフィルム上に非磁性下地膜を形成でき、且つ、第２ガス量の酸素ガスを磁性金属材蒸気の蒸発方向に射出することによって非磁性下地膜上に磁性金属膜を安定して形成することができる。
（ｂ）また、磁性金属膜は、自己陰影効果によりベースフィルム表面から積層方向に向って成長粒子が孤立化した非磁性下地膜上に形成されるので、この磁性金属膜の成長粒子は、それらの間の磁気的相互作用が効果的に小さくなり、磁化容易軸を成膜面に平行方向に揃えることができ、保磁力Ｈｃと角形比Ｒｓとを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の薄膜磁気テープ製造装置の構成を示した構成図である。
【図２】本発明に係る第１実施例の薄膜磁気テープ製造装置を用いて製造した薄膜磁気テープにおいて、非磁性下地膜及び磁性薄膜の成長粒子の成長過程を模式的に示した模式図である。
【図３】本発明に係る第１実施例の薄膜磁気テープ製造装置を一部変形させた変形例を説明するための構成図である。
【図４】本発明に係る第２実施例の薄膜磁気テープ製造装置の構成を示した構成図である。
【図５】従来の磁気記録媒体の製造方法に使用される装置の構成を示した構成図である。
【符号の説明】
１０Ａ…第１実施例の薄膜磁気テープ製造装置、
１０Ｂ…第１実施例を一部変形させた変形例の薄膜磁気テープ製造装置、
１１Ａ…真空槽（第１実施例）
１１Ｂ…（第１実施例の変形例）、
１２…ベースフィルム、
１６…第１の冷却キャンロール（小径な冷却キャンロール）、
１７…第２の冷却キャンロール（大径な冷却キャンロール）、
１８…一つの蒸発源（一つのルツボ）、
１９…Ｃｏ磁性金属材、１９ａ…Ｃｏ蒸気又はＣｏ蒸気流、
２３…第１の最小入射角規制マスク、
２５…最大入射角規制マスク、
２６…第２の最小入射角規制マスク、
３０…第２実施例の薄膜磁気テープ製造装置、
３１…真空槽、
３２…ベースフィルム、
３６…冷却キャンロール、
３７…第１の蒸発源（第１のルツボ）、
３８…Ｃｏ磁性金属材、３８ａ…Ｃｏ蒸気又はＣｏ蒸気流、
４２…第１の最小入射角規制マスク、
４４…第１の最大入射角規制マスク、
４５…第２の蒸発源（第２のルツボ）、
４６…Ｃｏ磁性金属材、４６ａ…Ｃｏ蒸気又はＣｏ蒸気流、
５０…第２の最大入射角規制マスク、
５１…第２の最小入射角規制マスク。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film magnetic tape manufacturing apparatus for forming a nonmagnetic underlayer and a ferromagnetic metal thin film on a base film.
[0002]
[Prior art]
In recent years, magnetic tapes applied to digital video tape recorders and the like have attracted attention, in particular, vapor deposition tapes formed with a ferromagnetic metal film by applying oblique deposition to achieve high density. Yes. Furthermore, with the advent of the (G) MR (magnetoresistance type) head, there is a movement to mount this (G) MR head on a digital video tape recorder or the like. In order to improve the SN ratio, a ferromagnetic metal film is further added. There is an urgent need to reduce the thickness of the film. However, when a thin film magnetic tape is manufactured by reducing the thickness of the ferromagnetic metal film over the conventional extension, the magnetostatic characteristics deteriorate with the ferromagnetic metal film alone, which is a problem. In order to solve this problem, it has been proposed to provide a nonmagnetic underlayer such as CoO under a ferromagnetic metal thin film (magnetic film).
[0003]
Therefore, in the method of manufacturing a magnetic recording medium disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-198429 as an example of a method of manufacturing this type of medium, a tape-like nonmagnetic substrate that moves continuously in a vacuum atmosphere is not coated. In forming a magnetic underlayer and a ferromagnetic metal thin film, a non-magnetic metal or metal oxide vapor flow is obliquely incident on the substrate, and after forming the nonmagnetic underlayer while gradually increasing the incident angle, the ferromagnetic underlayer is formed. The magnetic vapor flow is obliquely incident on the substrate on which the nonmagnetic underlayer film is formed, and the ferromagnetic metal thin film is formed while gradually decreasing the incident angle, thereby improving the magnetic characteristics and durability.
[0004]
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an apparatus used in a conventional method for manufacturing a magnetic recording medium.
[0005]
An apparatus 100 used in the conventional method of manufacturing a magnetic recording medium shown in FIG. 5 is disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-198429. explain.
[0006]
The above-described apparatus 100 includes a first vacuum chamber 101 for forming a nonmagnetic underlayer on a tape-shaped nonmagnetic substrate 102, and is connected to the first vacuum chamber 101 to form a tape-shaped nonmagnetic film. A second vacuum chamber 111 for further forming a ferromagnetic metal thin film on the nonmagnetic underlayer formed on the substrate 102 is provided.
[0007]
First, in the first vacuum chamber 101, a plurality of constituent members for forming a nonmagnetic underlayer on the tape-like nonmagnetic substrate 102 are provided.
[0008]
That is, a tape-shaped nonmagnetic substrate 102 is wound around a supply roll 103 in the first vacuum chamber 101, and the tape-shaped nonmagnetic substrate 102 fed from the supply roll 103 passes through a plurality of guide rollers 104. It is sent to a cylindrical first cooling can roll 105 that is rotatably provided in the vacuum chamber 101.
[0009]
A first evaporation source 106 that is charged with a non-magnetic metal or metal oxide is installed at the lower left of the first cooling can roll 105 in the figure. The incident light is obliquely incident on the tape-like nonmagnetic substrate 102 running along one cooling can roll 105.
[0010]
Further, in the vicinity of the first cooling can roll 105, in order to regulate the minimum incident angle θmin when the film is applied to the nonmagnetic underlayer from upstream to downstream along the traveling path of the tape-like nonmagnetic substrate 102. The first minimum incident angle restricting mask 107 and the first maximum incident angle restricting mask 108 for restricting the maximum incident angle θmax are provided with the first evaporation source 106 interposed therebetween. In addition, a first gas introduction mechanism 109 is provided between the first cooling can roll 105 and the first minimum incident angle restriction mask 107. Then, a nonmagnetic undercoat film is formed on the tape-shaped nonmagnetic substrate 102 while gradually increasing the incident angle of the first vapor flow 106 a to the tape-shaped nonmagnetic substrate 102.
[0011]
Thereafter, the tape-like nonmagnetic substrate 102 on which the nonmagnetic underlayer film is formed is sent into the second vacuum chamber 111 through a plurality of guide rollers 104, and in the second vacuum chamber 111, A plurality of constituent members for forming a ferromagnetic metal thin film on the nonmagnetic underlayer formed on the tape-like nonmagnetic substrate 102 are provided.
[0012]
That is, in the second vacuum chamber 111, a cylindrical second nonmagnetic substrate 102 in which a nonmagnetic underlayer film is formed in the first vacuum chamber 101 is rotatably provided in the vacuum chamber 111. It is sent to the cooling can roll 112.
[0013]
In addition, a second evaporation source 113 charged with a ferromagnetic metal is installed on the lower right side of the second cooling can roll 112 in the figure, and the second vapor flow 113a is supplied from the evaporation source 113 to the second cooling source. The light is incident obliquely on the nonmagnetic underlayer on the tape-like nonmagnetic substrate 102 running along the can roll 112.
[0014]
Further, in the vicinity of the second cooling can roll 112, in order to regulate the maximum incident angle θmax when the film is applied to the ferromagnetic metal thin film from upstream to downstream along the traveling path of the tape-like nonmagnetic substrate 102. The second maximum incident angle restricting mask 114 and the first minimum incident angle restricting mask 115 for restricting the minimum incident angle θmin are provided with the second evaporation source 113 sandwiched therebetween, and the second A second gas introduction mechanism 116 is provided between the cooling can roll 112 and the second minimum incident angle restriction mask 115. Then, a ferromagnetic metal thin film is further formed on the nonmagnetic underlayer formed on the tape-shaped nonmagnetic substrate 102 while gradually decreasing the incident angle of the second vapor flow 113a on the tape-shaped nonmagnetic substrate 102. Is done.
[0015]
Thereafter, the tape-like nonmagnetic substrate 102 on which the nonmagnetic underlayer film and the ferromagnetic metal thin film are formed is wound around a winding roll 117 provided in the second vacuum chamber 111 through a plurality of guide rollers 104. It has been.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the tape-like nonmagnetic substrate 102 is run once in one direction using the apparatus 100 described above, a nonmagnetic underlayer film and a ferromagnetic metal thin film are formed on the tape-like nonmagnetic substrate 102. The nonmagnetic underlayer film is formed while gradually increasing the incident angle with respect to the first vapor flow 106 a from the first evaporation source 106, while the ferromagnetic metal thin film is formed from the second evaporation source 113. Although it is disclosed that it is possible to improve the magnetic characteristics and durability by forming the film while gradually decreasing the incident angle with respect to the vapor flow 113a, the tape in the above-mentioned embodiment is not tape-like. A tin film having a thickness of 50 nm was deposited on the magnetic substrate 102 as a nonmagnetic underlayer, and then a cobalt-nickel (Ni: 20 wt%) magnetic thin film was deposited as a ferromagnetic metal thin film to a thickness of 160 nm. As described above, when the film forming material for the nonmagnetic underlayer film and the film forming material for the ferromagnetic metal thin film are different, the two evaporation sources 106 and 113 are required. When a base film and a Co—CoO magnetic metal thin film are formed, a Co magnetic metal material can be shared as an evaporation source. Therefore, having two evaporation sources cannot effectively use the film forming material.
[0017]
Further, when forming a CoO nonmagnetic undercoat film, a Co—CoO magnetic metal thin film, etc., the Co—CoO magnetic metal thin film is further isolated so that the magnetic interaction between particles of the Co—CoO magnetic metal thin film is improved. At present, no method has been found to satisfactorily form a CoO nonmagnetic underlayer so as to reduce the amount more effectively.
[0018]
Further, since the two cooling can rolls 105 and 112 having substantially the same diameter are mounted in the apparatus 100, there is a problem that the apparatus 100 is enlarged.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention has been made in view of the above problems,Claim 1The invention ofA first film winding roll for supplying a base film; and a first cooling can roll that is wound and conveyed by the base film supplied from the first film winding roll and is rotatable. A plurality of guide rollers for transporting the base film unloaded from the first cooling can roll, and a second roller that is wound and transported by the base film transported by the plurality of guide rollers, and is rotatable. A cooling can roll, a second film winding roll for winding the base film carried out from the second cooling can roll, and an intermediate position between the first and second cooling can rolls, An evaporation source for supplying a magnetic metal material to the base film provided vertically below and wound around the first and second cooling can rolls in a vacuum chamber With theThin film magnetic tape manufacturing equipmentIn,
  The first cooling can so as to regulate a minimum incident angle at which a magnetic metal material vapor of the magnetic metal material supplied from the evaporation source is incident on the base film wound around the first cooling can roll. A first shielding mask disposed in the vicinity of the roll;
From the evaporation source with respect to the base film that is spaced apart from the first shielding mask by a first distance above the first shielding mask and wound on the first cooling can roll The magnetic metal supplied from the evaporation source to the base film wound around the second cooling can roll while restricting the maximum incident angle on which the magnetic metal material vapor of the supplied magnetic metal material is incident Along the first and second cooling can rolls at an intermediate position between the first cooling can roll and the second cooling can roll so as to regulate the maximum incident angle at which the magnetic metal vapor of the material is incident. A second shielding mask extending toward the evaporation source;
From the evaporation source with respect to the base film that is spaced apart from the second shielding mask by a second distance below the second shielding mask and wound on the second cooling can roll A third shielding mask disposed in the vicinity of the second cooling can roll so as to regulate a minimum incident angle at which the magnetic metal material vapor of the magnetic metal material supplied is incident;
The second shielding mask, which is provided between the first cooling can roll and the first shielding mask, toward the evaporation direction of the magnetic metal material vapor of the magnetic metal material supplied from the evaporation source. First oxygen gas introduction means for injecting a first gas amount of oxygen gas in a direction;
  The second shielding mask, which is provided between the second cooling can roll and the third shielding mask and faces the evaporation direction of the magnetic metal material vapor of the magnetic metal material supplied from the evaporation source. Second oxygen gas introduction means for injecting a second gas amount of oxygen gas smaller than the first gas amount in the direction;
A thin film magnetic tape manufacturing apparatus comprising:
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail in the order of <First Embodiment> and <Second Embodiment> with reference to FIGS.
[0022]
<First embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the growth process of the growth particles of the nonmagnetic undercoat film and the magnetic thin film in the thin film magnetic tape manufactured using the thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram for explaining a modification in which the thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention is partially modified.
[0023]
As shown in FIG. 1, the thin film magnetic tape manufacturing apparatus 10A according to the first embodiment of the present invention is configured to apply the oblique deposition method, and the vacuum chamber 11A is in a vacuum state by a vacuum pump (not shown). It is kept in.
[0024]
Further, a supply roll 13 for winding a base film 12 serving as a medium material of a thin film magnetic tape and a take-up roll 14 are provided on the left and right sides of the vacuum chamber 11A so as to be rotatable with a gap therebetween. . At this time, the base film 12 is generally a PET (polyethylene terephthalate) film having a thickness of about 6.4 μm.
[0025]
A plurality of guide rollers 15 are arranged at appropriate positions along a predetermined traveling path of the base film 12 between the supply roll 13 and the take-up roll 14.
[0026]
Further, between the supply roll 13 and the take-up roll 14, the base film 12 travels in one direction along the outer peripheral surface having a small diameter on the upstream side in the travel path of the base film 12, and on the base film 12. A first cooling can roll (hereinafter referred to as a small-diameter cooling can roll) 16 for forming the nonmagnetic undercoat film is provided to be rotatable in the direction of the arrow, and the downstream side in the travel path of the base film 12 Second cooling for further forming a ferromagnetic metal thin film on the non-magnetic under film while the base film 12 having the non-magnetic under film formed on the non-magnetic under film is run in one direction along the outer peripheral surface having a large diameter. A can roll (hereinafter referred to as a large-diameter cooling can roll) 17 is rotatably provided in the direction of the arrow, and the cooling can rolls 16 and 17 are close to each other with a slight gap between them, and inside the vacuum chamber 11A. In the middle of They are arranged side by side on the left and right in the center of the site. Moreover, a cooler (not shown) is installed inside the cooling can rolls 16 and 17 to suppress deformation due to a temperature rise of the base film 12 during vapor deposition.
[0027]
Then, the base film 12 wound around the supply roll 13 is sent to a small diameter cooling can roll 16 through a plurality of guide rollers 15, and a nonmagnetic undercoat film is formed on the base film 12 by the small diameter cooling can roll 16. Thereafter, the base film 12 is sent to a large-diameter cooling can roll 17 through a plurality of guide rollers 15, and the large-diameter cooling can roll 17 forms a ferromagnetic metal thin film on the nonmagnetic underlayer. After film formation, the film is wound around a winding roll 14 through a plurality of guide rollers 15. Therefore, when the base film 12 travels once in one direction, the nonmagnetic underlayer film and the ferromagnetic metal thin film are formed as in the conventional example.
[0028]
At this time, since the base film 12 is traveling from the supply roll 13 side toward the take-up roll 14 side at a constant speed, the rotational speeds of both cooling can rolls 16 and 17 are relative to the traveling speed of the base film 12. It is set according to the diameter of each cooling can roll 16, 17.
[0029]
In addition, one evaporation source is provided below the small-diameter cooling can roll 16 and the large-diameter cooling can roll 17. In this first embodiment, MgO (magnesia) is used as the crucible material. One crucible 18 formed in a box shape is installed, and a Co (pure Co) magnetic metal material 19 is accommodated in the crucible 18. At this time, the Co magnetic metal material 19 accommodated in the crucible 18 is a film forming material that can be used for both the nonmagnetic underlayer film and the ferromagnetic metal thin film, and any film forming material that can be used for both films can be used. The film forming material can be effectively used by providing only one evaporation source.
[0030]
Further, a pierce-type electron gun 20 for melting and evaporating the Co magnetic metal material 19 accommodated in the crucible 18 into the Co vapor 19a is attached to the left side wall 11a of the vacuum chamber 11A toward the crucible 18 obliquely below. It has been. In the following description, reference numeral 19a indicates “Co vapor (magnetic metal material vapor)” and “Co vapor flow (magnetic metal material vapor flow)” depending on the situation described before and after. Explain to the case.
[0031]
The pierce-type electron gun 20 emits an electron beam 20a toward a Co magnetic metal material 19 in the crucible 18, and a Co vapor 19a obtained by melting and evaporating the Co magnetic metal material 19 with the electron beam 20a. Is deposited on the base film 12 running along the small diameter cooling can roll 16 and the large diameter cooling can roll 17.
[0032]
At this time, an electron beam 20 a emitted from the pierce-type electron gun 20 is generated by a deflection magnet 21 attached to the pierce-type electron gun 20 in order to apply a deflection magnetic field to the trajectory, and a deflection magnet 22 provided close to the crucible 18. It is controlled. Therefore, by scanning the electron beam 20 a in the longitudinal direction of the crucible 18, a Co vapor flow 19 a is generated along the width direction of the base film 12.
[0033]
Also, below the small-diameter cooling can roll 16 is provided a first minimum incident angle regulating mask 23 for regulating the minimum incident angle θmin when the film is applied to the nonmagnetic underlayer, and the cooling can roll A first oxygen gas introduction pipe 24 is attached between 16 and the first minimum incident angle restriction mask 23. Then, a predetermined amount of oxygen gas O is supplied from a plurality of holes (not shown) formed in the first oxygen gas introduction pipe 24.₂Is injected into the Co vapor stream 19a evaporated from the crucible 18 with a predetermined amount of oxygen gas O.₂Has been sprayed.
[0034]
At this time, in order to form the Co vapor 19a evaporated from the crucible 18 on the base film 12 as a CoO nonmagnetic undercoat film, the oxygen gas O to the first oxygen gas introduction pipe 24 is formed.₂As described later, the Co vapor 19a is converted into oxygen gas O₂The film is oxidized as a CoO nonmagnetic underlayer on the base film 12. Here, oxygen gas O is obtained by a preliminary experiment.₂Oxygen gas O in which the CoO non-magnetic underlayer is not magnetized by a vibration magnetometer (VSM)₂Is set in advance.
[0035]
The maximum incident angle θmax at the time of film deposition on the nonmagnetic underlayer film and the ferromagnetic metal thin film is set above the gap formed between the small diameter cooling can roll 16 and the large diameter cooling can roll 17. A maximum incident angle restricting mask 25 for restricting each is provided.
[0036]
A second minimum incident angle restriction mask 26 is provided below the large-diameter cooling can roll 17 for restricting the minimum incident angle θmin when the film is applied to the ferromagnetic metal thin film. Therefore, the first and second minimum incident angle restriction masks 23 and 26 are provided in a substantially C shape near the cooling can rolls 16 and 17 with the one crucible 18 interposed therebetween. A second oxygen gas introduction pipe 27 is attached between the large-diameter cooling can roll 17 and the second minimum incident angle restriction mask 26. Then, a predetermined amount of oxygen gas O from the plurality of holes (not shown) formed in the second oxygen gas introduction pipe 27 by the first oxygen gas introduction pipe 24.₂Oxygen gas O with greatly reduced gas volume than₂Is injected, and the oxygen gas O in which the gas amount is reduced in the Co vapor flow 19a evaporated from the crucible 18₂Has been sprayed.
[0037]
The oxygen gas O from the oxygen introduction pipe 24₂And oxygen gas O from the oxygen introduction pipe 27₂Extends the lower part of the maximum incident angle regulating mask 25 toward the lower crucible 18 side, thereby allowing oxygen gas O from the oxygen introduction pipes 24 and 27 to extend.₂Are separated on the cooling can roll 16 side having a small diameter and the cooling can roll 17 side having a large diameter.
[0038]
As described above, on the upstream side of the traveling path of the base film 12, the first minimum incident angle regulating mask 23 and the maximum incident angle regulating mask 25 are sequentially arranged in the vicinity of the small diameter cooling can roll 16 toward the downstream of the traveling path of the base film 12. Further, on the downstream side of the travel path of the base film 12, a maximum incident angle restriction mask 25 and a second minimum incidence are sequentially provided in the vicinity of the large-diameter cooling can roll 17 toward the downstream of the travel path of the base film 12. An angle regulation mask 26 is provided, and at this time, the maximum incident angle regulation mask 25 is shared.
[0039]
Here, the first embodiment will be specifically described. The small diameter cooling can roll 16 has a diameter of 150 mm and a width of 260 mm, the large diameter cooling can roll 17 has a diameter of 300 mm and a width of 260 mm, and the thickness of the base film 12 is 6. 4 μm PET with a width of 200 mm and a film-forming area of 150 mm wide. For melting and evaporating the Co magnetic metal material 19 in the crucible 18, a Pierce type electron gun 20 having a maximum output of 30 kW was used. Each mask (shielding plate) 23, 25, 26 is made of stainless steel having a thickness of 4 to 7 mm and surrounds the outer periphery of the film forming area while being water-cooled. A feeder (not shown) was installed so that a constant amount of Co magnetic metal material 19 was continuously supplied from one end of the crucible 18. The oxygen gas introduction pipes 24 and 27 are loop-shaped with one gas introduction port, and use φ1 / 4 ”stainless steel pipes with φ0.5 mm gas blowout fine holes at a 3 mm pitch. The blowout fine hole portion is arranged so as to be parallel to the width direction of the base film 12 toward the vapor flow incident portion, and the minimum incident angle θmin by the first and second minimum incident angle regulating masks 23 and 26. Was about 45 degrees.
[0040]
Then, the base film 12 wound around the supply roll 13 passes from the first minimum incident angle restriction mask 23 side to the maximum incident angle restriction mask 25 side along the small diameter cooling can roll 16 via the plurality of guide rollers 15. In the middle of traveling toward the high-purity oxygen gas O from the oxygen gas introduction pipe 24₂100-200 ccm of this high purity oxygen gas O₂The Co vapor 19a evaporated from the inside of the crucible 18 is completely oxidized, and the incident angle of the Co vapor flow 19a on the base film 12 is gradually increased while passing between both masks 23, 25, while the base film 12 A CoO nonmagnetic underlayer was formed to a thickness of approximately 0.07 μm. At this time, high purity oxygen gas O₂It has been confirmed by a vibration experiment magnetometer (VSM) in a preliminary experiment that the CoO nonmagnetic underlayer does not generate magnetization when the amount of introduced is set to 100 to 200 ccm.
[0041]
Whether or not the Co vapor flow 19a becomes non-magnetic when forming the film on the base film 12 is determined not at the stage of the Co vapor flow 19a but at the stage of forming the film on the base film 12. It is.
[0042]
At this time, as shown in FIG. 2, the grown particles (columns) of the CoO nonmagnetic undercoat film have a maximum incident angle from a dense adhesion state on the minimum incident angle θmin side by the first minimum incident angle regulating mask 23. Since the film is formed on the base film 12 while shifting to the rough adhesion state on the maximum incident angle θmax side by the restriction mask 25, the surface layer portion of the grown particle (column) of the CoO nonmagnetic undercoat film is in the rough adhesion state. So there is more isolation.
[0043]
Thereafter, the base film 12 on which the CoO nonmagnetic underlayer is formed is moved along the large-diameter cooling can roll 17 from the maximum incident angle restricting mask 25 side toward the second minimum incident angle restricting mask 26 side. In the high-purity oxygen gas O from the oxygen gas introduction pipe 27₂When the amount of the gas is reduced to a greater extent than when the nonmagnetic underlayer film is formed and 20 ccm is introduced, the Co vapor 19a evaporated from the crucible 18 is magnetized and passed between the masks 25 and 26. The Co-CoO magnetic metal thin film (ferromagnetic metal thin film) is further processed on the CoO nonmagnetic underlayer formed on the base film 12 while gradually decreasing the incident angle of the Co vapor flow 19a to the base film 12. A film having a thickness of about 0.05 μm was formed over a length of 1000 m.
[0044]
At this time, as shown in FIG. 2, the grown particle (column) of the Co—CoO magnetic metal thin film has a second minimum incident angle from the rough adhesion state on the maximum incident angle θmax side by the maximum incident angle regulating mask 25. Since the film is formed on the CoO nonmagnetic underlayer whose isolation has been increased while shifting to a dense adhesion state on the minimum incident angle θmin side by the restriction mask 26, the Co-CoO magnetic metal thin film grows accordingly. (Column) is further isolated and miniaturized at the same time. As a result, the magnetic interaction between the particles of the Co—CoO magnetic metal thin film is more effectively reduced, and the easy axis of magnetization of the Co—CoO magnetic metal thin film is easily aligned in the direction parallel to the film surface. And the squareness ratio Rs was found to be greatly improved.
[0045]
The time required to form the CoO nonmagnetic underlayer and the Co—CoO magnetic metal thin film is 45 minutes. The utilization efficiency of the Co magnetic metal material 19 calculated from the amount of Co supplied to the crucible 18 was about 24%. Here, the utilization efficiency indicates the film formation amount with respect to the evaporation amount, and this utilization efficiency depends on the mask opening area.
[0046]
In the first embodiment, it is possible to reduce the size of the apparatus 10A by using the small-diameter cooling can roll 16 and the large-diameter cooling can roll 17, and the CoO nonmagnetic undercoat film and the Co—CoO magnetic metal thin film By using the Co magnetic metal material 19 accommodated in one crucible 18 when forming the film, the utilization efficiency of the Co magnetic metal material 19 can be increased.
[0047]
Next, a modification obtained by partially modifying the first embodiment will be briefly described with reference to FIG. In this modification, only differences from the first embodiment will be described, and the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0048]
As shown in FIG. 3, in the thin film magnetic tape manufacturing apparatus 10B of the modified example in which the first embodiment is partially modified, the vacuum chamber 11B is formed larger than the vacuum chamber 11A of the first embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that two large-diameter cooling can rolls 17 and 17 are arranged in parallel between a supply roll 13 and a take-up roll 14 provided on the left and right sides in the vacuum chamber 11B. . At this time, the cooling can roll 17 provided on the upstream side in the traveling path of the base fill 12 on the left side in the drawing is for the CoO nonmagnetic underlayer, while provided on the downstream side in the traveling path of the base fill 12 on the right side in the drawing. The cooling can roll 17 is for a Co—CoO magnetic metal thin film.
[0049]
Here, a modified example obtained by partially modifying the first embodiment will be described in detail. The two large-diameter cooling can rolls 17 and 17 have a diameter of 300 mm and a width of 260 mm, and are large on the CoO nonmagnetic underlayer side. The point which uses the cooling can roll 17 with a diameter is different from the first embodiment.
[0050]
Then, the CoO nonmagnetic underlayer film and the Co—CoO magnetic metal thin film are caused by the diameter of the cooling can roll 17 provided on the upstream side so that the same film thickness and the same processing length as in the first embodiment are obtained. In consideration of the mask opening area, the traveling speed of the base fill 12 and the high purity oxygen gas O from the oxygen gas introduction pipes 24 and 27 are considered.₂When the gas amount is set in advance, the use efficiency of the Co magnetic metal material 19 calculated from the amount of Co supplied to the crucible 18 is about 28% by using the large-diameter cooling can roll 17 on the CoO nonmagnetic underlayer side. And the processing time was 40 minutes, both of which were improved from the first embodiment.
[0051]
In this modification, although the apparatus 10B is larger than the first embodiment, the utilization efficiency of the Co magnetic metal material 19 can be made larger than that in the first embodiment, and the processing time can be shortened as compared with the first embodiment. Of course, even when the modified apparatus 10B is used, as in the first embodiment, the grown particles (columns) of the CoO nonmagnetic underlayer are formed while shifting from a dense adhesion state to a rough adhesion state. On the other hand, the grown particles (columns) of the Co—CoO magnetic metal thin film are formed while shifting from the coarse adhesion state to the dense adhesion state, and accordingly, the grown particles (column) of the Co—CoO magnetic metal thin film. Further, since isolation is further increased and miniaturization is simultaneously performed, good magnetostatic characteristics can be obtained.
[0052]
<Second embodiment>
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0053]
As shown in FIG. 4, the thin film magnetic tape manufacturing apparatus 30 according to the second embodiment of the present invention is also configured to apply the oblique deposition method, and the vacuum chamber 31 is in a vacuum state by a vacuum pump (not shown). It is kept in.
[0054]
A supply roll 33 for winding a base film 32 serving as a medium material of the thin film magnetic tape and a take-up roll 34 are rotatably provided close to each other below the vacuum chamber 31. .
[0055]
A plurality of guide rollers 35 are arranged between the supply roll 33 and the take-up roll 34 at appropriate positions along a predetermined traveling path of the base film 32.
[0056]
A large-diameter cooling can roll 36 is rotatably provided in the direction of the arrow between the supply roll 33 and the take-up roll 34 above the vacuum chamber 31. In this second embodiment, one large-diameter cooling can roll 36 is provided in the same shape (300 mm in diameter and 260 mm in width) as the large-diameter cooling can roll 17 (FIG. 1) described in the first embodiment. In this case, the apparatus 30 can be made smaller than the first embodiment and the conventional example.
[0057]
The base film 32 wound around the supply roll 33 is sent to one large-diameter cooling can roll 36 through a plurality of guide rollers 35, and then passed through the plurality of guide rollers 35 to the take-up roll 34. It is designed to be wound up.
[0058]
A plurality of constituent members for forming a nonmagnetic underlayer on the base film 32 are provided on the right side of the large-diameter cooling can roll 36 on the upstream side in the traveling path of the base film 32.
[0059]
That is, a first evaporation source is installed at the lower right of the cooling can roll 36, and here, a Co magnetic metal material 38 is accommodated in a first crucible 37 formed in a box shape.
[0060]
Further, a first pierce-type electron gun 39 for melting and evaporating the Co magnetic metal material 38 accommodated in the first crucible 37 to Co vapor 38a is formed on the right side wall 31a of the vacuum chamber 31 obliquely below. It is attached toward the crucible 37. In the following description, the number 38a will be described separately depending on whether it is described as “Co vapor” or “Co vapor flow” according to the situation of the preceding and following descriptions.
[0061]
In the pierce-type electron gun 39, an electron beam 39a is emitted toward the Co magnetic metal material 38 in the crucible 37, and the Co magnetic metal material 38 is melted by the electron beam 39a along the cooling can roll 36. Co vapor 38a is deposited on the side of the base film 32 that is running. At this time, the electron beam 39 a emitted from the first piercing electron gun 39 is controlled by the deflection magnet 40 and the deflection magnet 41.
[0062]
Further, a first minimum incident angle restriction mask 42 for restricting the minimum angle of incidence θmin when the film is applied to the nonmagnetic underlayer is provided below the right side of the cooling can roll 36, and the cooling can roll 36 and the first A first oxygen gas introduction pipe 43 is attached to the first minimum incident angle restriction mask 42. Then, a predetermined amount of oxygen gas O is supplied from a plurality of holes (not shown) formed in the first oxygen gas introduction pipe 43.₂Is injected and a predetermined amount of oxygen gas O is added to the Co vapor flow 38a evaporated from the crucible 37.₂Has been sprayed. As a result, the predetermined amount of oxygen gas O described above is obtained.₂Then, the Co vapor 38a is oxidized to form a CoO nonmagnetic underlayer on the base film 32.
[0063]
Further, a first maximum incident angle restriction mask 44 for restricting the maximum incident angle θmax when the film is applied to the nonmagnetic underlayer is provided near the central portion on the right side of the cooling can roll 36. The first maximum incident angle restriction mask 44 is disposed on the downstream side of the first minimum incident angle restriction mask 42.
[0064]
On the other hand, on the left side of the large-diameter cooling can roll 36 on the left side of the traveling path of the base film 32, a ferromagnetic metal thin film is further formed on the nonmagnetic underlayer formed on the base film 32. A plurality of constituent members are provided substantially symmetrically with the right constituent member.
[0065]
That is, a second evaporation source is installed on the lower left side of the cooling can roll 36, and a Co magnetic metal material 46 is accommodated in a second crucible 45 formed in a box shape here.
[0066]
A second pierce-type electron gun 47 for melting and evaporating the Co magnetic metal material 46 accommodated in the second crucible 45 into a Co vapor 46a is obliquely below the left side wall 31b of the vacuum chamber 31. It is attached toward the crucible 45. In the following description, the reference numeral 46a will be described separately depending on whether “Co vapor” or “Co vapor flow” is used, depending on the situation described before and after.
[0067]
The pierce-type electron gun 47 also emits an electron beam 47 a toward the Co magnetic metal material 46 in the crucible 45, and the Co magnetic metal material 46 is melted by the electron beam 47 a along the cooling can roll 36. Co vapor 46a is vapor-deposited on the side of the running base film 32. At this time, the electron beam 47 a emitted from the second piercing electron gun 47 is controlled by the deflection magnet 48 and the deflection magnet 49.
[0068]
In addition, a second maximum incident angle restriction mask 50 for restricting the maximum incident angle θmax at the time of film formation on the ferromagnetic metal thin film is provided in the vicinity of the central portion on the left side of the cooling can roll 36, and the first A second minimum incident angle restricting mask 51 for restricting the minimum incident angle θmin at the time of film formation on the ferromagnetic metal thin film is provided downstream of the maximum incident angle restricting mask 50 and below the right side of the cooling can roll 36. In addition, a second oxygen gas introduction pipe 52 is attached between the cooling can roll 36 and the second minimum incident angle restriction mask 51. Then, a predetermined amount of oxygen gas O from the plurality of holes (not shown) formed in the second oxygen gas introduction pipe 52 by the first oxygen gas introduction pipe 43.₂Oxygen gas O with greatly reduced gas volume than₂Is injected into the Co vapor stream 46a evaporated from the crucible 45 to reduce the amount of gas O gas O₂Has been sprayed.
[0069]
Here, when one large-diameter cooling can roll 36 is made the same diameter as 300 mm and the width 260 mm as the large-diameter cooling can roll 17 (FIG. 1) described in the first embodiment, the supply roll 33 is configured as described above. The base film 32 wound around is passed through a plurality of guide rollers 35 along one cooling can roll 36 from the first minimum incident angle regulating mask 42 side toward the first maximum incident angle regulating mask 44 side. In the middle of running, high-purity oxygen gas O from the oxygen gas introduction pipe 43₂100-200 ccm of this high purity oxygen gas O₂The Co vapor 38a evaporated from the inside of the crucible 37 is completely oxidized, and the incident angle of the Co vapor flow 38a on the base film 32 is gradually increased when passing between the masks 42, 44, while the Co film 38a is gradually increased on the base film 32. A CoO nonmagnetic underlayer was formed to a thickness of approximately 0.07 μm. At this time, high purity oxygen gas O₂It has been confirmed by a vibration experiment magnetometer (VSM) in a preliminary experiment that the CoO nonmagnetic underlayer does not generate magnetization when the amount of introduced is set to 100 to 200 ccm.
[0070]
At this time, as described with reference to FIG. 2 in the first embodiment, the grown particles (columns) of the CoO nonmagnetic underlayer are formed on the minimum incident angle θmin side by the first minimum incident angle regulating mask 42. Since the film is formed on the base film 32 while shifting from the dense adhesion state to the rough adhesion state on the maximum incident angle θmax side by the first maximum incident angle regulating mask 44, the grown particles of the CoO nonmagnetic underlayer ( Since the surface layer portion of the column) is in a rough adhesion state, isolation is increased.
[0071]
Thereafter, the base film 32 on which the CoO nonmagnetic undercoat film is formed travels along the one cooling can roll 36 from the second maximum incident angle regulating mask 50 side toward the second minimum incident angle regulating mask 51 side. On the way, the high purity oxygen gas O from the oxygen gas introduction pipe 52 is₂When the amount of the gas is reduced to a greater extent than when the nonmagnetic underlayer film is formed and introduced at 30 ccm, the Co vapor 46a evaporated from the crucible 45 is magnetized and passed between both masks 50 and 51. Further, the Co-CoO magnetic metal thin film (ferromagnetic metal thin film) is further processed on the CoO nonmagnetic underlayer formed on the base film 32 while gradually decreasing the incident angle of the Co vapor flow 46a to the base film 32. A film having a thickness of about 0.05 μm was formed over a length of 1000 m.
[0072]
At this time, as described with reference to FIG. 2 in the first embodiment, the grown particles (columns) of the Co—CoO magnetic metal thin film are formed on the maximum incident angle θmax side by the second maximum incident angle regulating mask 50. Since the film is formed on the CoO nonmagnetic underlayer whose isolation is increased while shifting from the rough adhesion state to the dense adhesion state on the minimum incident angle θmin side by the second minimum incident angle restriction mask 51, Along with this, the growing particles (columns) of the Co—CoO magnetic metal thin film are further isolated and miniaturized at the same time. As a result, the magnetic interaction between the particles of the Co—CoO magnetic metal thin film is more effectively reduced, and the easy axis of magnetization of the Co—CoO magnetic metal thin film is easily aligned in the direction parallel to the film surface. And the squareness ratio Rs was found to be greatly improved.
[0073]
In the second embodiment, since two cooling sources are provided for one cooling can roll 36, a nonmagnetic undercoat film and a ferromagnetic metal are formed on a tape-like nonmagnetic substrate as described in the conventional example. When forming the thin film in order, different film forming materials can be used. In this case, the evaporating material evaporating flow of nonmagnetic metal, metal oxide or magnetic metal is applied to the nonmagnetic underlayer. What is necessary is just to provide the 1st evaporation source for supplying, and the 2nd evaporation source for supplying a magnetic metal material evaporating flow with respect to a ferromagnetic metal thin film.
[0074]
【The invention's effect】
  In the thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to the present invention described in detail above, according to claim 1,(A) Each oxygen gas ejected from the first and second oxygen gas introduction means can be reliably separated by the second shielding mask, and each oxygen gas is between each cooling can roll and the second shielding mask. Since the oxygen gas is stably supplied to the base film, the oxygen gas of the first gas amount is evaporated by evaporation of the magnetic metal material vapor. By injecting in the direction, a nonmagnetic underlayer can be formed on the base film, and by injecting a second gas amount of oxygen gas in the evaporation direction of the magnetic metal material vapor, the magnetic metal film is formed on the nonmagnetic underlayer. Stable formationCan.
(B) Further, since the magnetic metal film is formed on the nonmagnetic undercoat film in which the grown particles are isolated from the surface of the base film toward the stacking direction by the self-shading effect, the grown particles of the magnetic metal film are The magnetic interaction between the two can be effectively reduced, the easy axis of magnetization can be aligned in the direction parallel to the film formation surface, and the coercive force Hc and the squareness ratio Rs can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the growth process of growing particles of a nonmagnetic underlayer and a magnetic thin film in the thin film magnetic tape manufactured using the thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention. is there.
FIG. 3 is a configuration diagram for explaining a modification in which the thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to the first embodiment of the present invention is partially modified.
FIG. 4 is a configuration diagram showing the configuration of a thin film magnetic tape manufacturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of an apparatus used in a conventional method of manufacturing a magnetic recording medium.
[Explanation of symbols]
10A ... Thin-film magnetic tape manufacturing apparatus of the first embodiment,
10B: A thin-film magnetic tape manufacturing apparatus according to a modification in which the first embodiment is partially deformed,
11A ... Vacuum chamber (first embodiment)
11B (Modification of the first embodiment),
12 ... Base film,
16 ... 1st cooling can roll (small diameter cooling can roll),
17 ... 2nd cooling can roll (large diameter cooling can roll),
18 ... one evaporation source (one crucible),
19 ... Co magnetic metal material, 19a ... Co vapor or Co vapor flow,
23. First minimum incident angle regulating mask,
25 ... Maximum incident angle restriction mask,
26. Second minimum incident angle restriction mask,
30 ... Thin film magnetic tape manufacturing apparatus of the second embodiment,
31 ... Vacuum tank,
32 ... Base film,
36 ... Cooling can roll,
37 ... first evaporation source (first crucible),
38 ... Co magnetic metal material, 38a ... Co vapor or Co vapor flow,
42. First minimum incident angle regulating mask,
44 ... 1st maximum incident angle regulation mask,
45 ... second evaporation source (second crucible),
46 ... Co magnetic metal material, 46a ... Co vapor or Co vapor flow,
50: Second maximum incident angle regulating mask,
51... Second minimum incident angle restriction mask.

Claims

A first film winding roll for supplying a base film; and a first cooling can roll that is wound and conveyed by the base film supplied from the first film winding roll and is rotatable. A plurality of guide rollers for transporting the base film unloaded from the first cooling can roll, and a second roller that is wound and transported by the base film transported by the plurality of guide rollers, and is rotatable. A cooling can roll, a second film winding roll for winding the base film carried out from the second cooling can roll, and an intermediate position between the first and second cooling can rolls, An evaporation source for supplying a magnetic metal material to the base film provided vertically below and wound around the first and second cooling can rolls in a vacuum chamber In the thin film magnetic tape manufacturing apparatus having,
The first cooling can so as to regulate a minimum incident angle at which a magnetic metal material vapor of the magnetic metal material supplied from the evaporation source is incident on the base film wound around the first cooling can roll. A first shielding mask disposed in the vicinity of the roll;
From the evaporation source with respect to the base film that is spaced apart from the first shielding mask by a first distance above the first shielding mask and wound on the first cooling can roll The magnetic metal supplied from the evaporation source to the base film wound around the second cooling can roll while restricting the maximum incident angle on which the magnetic metal material vapor of the supplied magnetic metal material is incident Along the first and second cooling can rolls at an intermediate position between the first cooling can roll and the second cooling can roll so as to regulate the maximum incident angle at which the magnetic metal vapor of the material is incident. A second shielding mask extending toward the evaporation source;
From the evaporation source with respect to the base film that is spaced apart from the second shielding mask by a second distance below the second shielding mask and wound on the second cooling can roll A third shielding mask disposed in the vicinity of the second cooling can roll so as to regulate a minimum incident angle at which the magnetic metal material vapor of the magnetic metal material supplied is incident;
The second shielding mask, which is provided between the first cooling can roll and the first shielding mask, toward the evaporation direction of the magnetic metal material vapor of the magnetic metal material supplied from the evaporation source. First oxygen gas introduction means for injecting a first gas amount of oxygen gas in a direction;
The second shielding mask, which is provided between the second cooling can roll and the third shielding mask and faces the evaporation direction of the magnetic metal material vapor of the magnetic metal material supplied from the evaporation source. Second oxygen gas introduction means for injecting a second gas amount of oxygen gas smaller than the first gas amount in the direction;
A thin film magnetic tape manufacturing apparatus comprising: