DE69426748T2

DE69426748T2 - Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums

Info

Publication number: DE69426748T2
Application number: DE69426748T
Authority: DE
Inventors: Tatsuaki Ishida; Ryuji Sugita; Kiyokazu Tohma; Kazunari Yoshimoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2014-10-20
Also published as: KR100239102B1; EP0650159A1; US5549936A; EP0650159B1; DE69426748D1; KR950012350A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium.
Es sind Geräte zur magnetischen Aufzeichnung entwickelt worden, die eine höhere Aufzeichnungsdichte ermöglichen, und es wird ein magnetisches Aufzeichnungsmedium erforderlich, das bei kurzen Wellenlängen beste Lese- und Schreibeigenschaften bietet. Zur Zeit werden die hauptsächlich verwendeten magnetischen Aufzeichnungsmedien durch das Beschichten eines Substrats mit Magnetpulver hergestellt, und die Eigenschaften der magnetischen Medien werden so verbessert, dass sie den oben erwähnten Anforderungen entsprechen. Es ist jedoch abzusehen, dass die Verbesserungen der durch das Beschichten von Substraten mit Magnetpulver hergestellten magnetischen Aufzeichnungsmedien an Grenzen stoßen.
Es wurde ein magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium entwickelt, um diese Grenzen zu überschreiten. Ein solches magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium wird durch Vakuumbedampfung, Beschichtung durch Vakuumzerstäubung, Beschichtung mit einem Überzug oder dergleichen hergestellt und weist bei kurzen Wellenlängen beste Lese- und Schreibeigenschaften auf. Es werden Materialien wie Co, Co-Ni, Co-Ni-P, Co-O, Co-Ni-O, Co-Fe-O, Co-Ni-Fe-O, Co-Cr, Co-Ni-Cr und dergleichen als Magnetschicht für magnetische Dünnfilm-Aufzeichnungsmedien ausprobiert. Als Material für Magnetbänder werden Filme aus Co-O und Co-Ni-O als teilweise oxidierte Filme als am besten geeignet angesehen, und ein Band, das mit einem Bedampfungsverfahren hergestellt wurde und eine Magnetschicht aus Co-Ni-O enthält, ist bereits auf dem Markt erschienen.
Beispiele aus dem Stand der Technik für Herstellungsverfahren von durch Bedampfen hergestellte Bänder werden nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. In Fig. 1 ist ein Beispiel für eine Einrichtung dargestellt, die in einem fortlaufenden Vorgang magnetische Dünnfilm-Aufzeichnungsbänder herstellt. Verdampfte Atome lagern sich schräg an einem Substrat an, das über eine zylindrische Trommel läuft, und bilden eine Magnetschicht. Ein Substrat 100 aus einem Polymer läuft in der durch einen Pfeil 101 gekennzeichneten Richtung um eine zylindrische Trommel 200. Mit 210 und 211 sind eine Abwickelspule und eine Aufwickelspule für das Substrat 100 bezeichnet. Von einer Bedampfungsquelle 20 verdampfte Atome lagern sich am Substrat an und bilden eine Magnetschicht. Für die Bedampfungsquelle 20 ist eine mit Elektronenstrahl arbeitende Verdampfung vorteilhaft. Als Bedampfungsmaterial 30 ist beispielsweise eine Legierung auf Co- Basis in der Bedampfungsquelle vorhanden. Als Verdampfungsmittel für die Bedampfungsmaterialien, beispielsweise Co, das einen hohen Schmelzpunkt bei hoher Verdampfungsrate aufweist, wird ein Elektronenstrahl verwendet. Mit 10 ist ein Elektronenstrahl bezeichnet, der schematisch als Pfeil dargestellt ist. Ein Material wie Co mit einem hohen Schmelzpunkt verdampft nur an der Stelle, wo der Elektronenstrahl 10 auftrifft, und es verdampft kaum außerhalb einer solchen Stelle. Abschirmplatten 50 und 51 verhindern, dass nicht benötigte verdampfte Atome auf das Substrat gelangen, und begrenzen den Auftreffwinkel der verdampften Atome auf das Substrat 100. Verdampfte Atome, die eine durch die Abschirmplatten 50 und 51 definierte Öffnung passiert haben, gelangen auf das Substrat 100 und bilden eine Magnetschicht. Als Auftreffwinkel der verdampften Atome wird ein Winkel definiert, der die Auftreffrichtung verdampfter Atome gegenüber einer Normalen des Substrats 100 angibt. Die Abschirmplatte 50 definiert einen Anfangsauftreffwinkel i für die verdampften Atome, während die Abschirmplatte 51 einen Endauftreffwinkel f definiert. Bei einem Beispiel beträgt i 90º und f etwa 30º.
Bei einer Magnetschicht aus Co-O oder Co-Ni-O, die auf die oben beschriebene Weise hergestellt wird, wachsen säulenförmige Körner. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, wachsen sie schräg und sind gekrümmt. Aus dem Grunde verläuft eine Achse leichter Magnetisierung schräg gegenüber einer Normalen zur Ebene der Magnetschicht.
In Fig. 3 ist ein weiteres Beispiel für eine Einrichtung zur fortlaufenden Vakuumbedampfung zur Herstellung eines senkrecht ausgerichteten magnetischen Dünnfilm- Aufzeichnungsbandes dargestellt. Dieses Beispiel gleicht dem in Fig. 1 dargestellten, nur ist die Bedampfungsquelle 20 senkrecht unter einem Zentrum der zylindrischen Trommel 200 angeordnet, um verdampfte Atome entsprechend der Normalen anzulagern. Abschirmplatten 50' und 51' definieren eine Öffnung zum Anlagern des Filmes oder die Anfangs- und Endauftreffwinkel i und f der verdampften Atome.
Das Charakteristikum einer mit der Einrichtung nach Fig. 3 hergestellten Magnetschicht ist eine streng uniaxiale magnetische Anisotropie senkrecht zum Substrat. Handelt es sich bei dem verwendeten magnetischen Material um eine Legierung wie Co-Cr, stammt die Anisotropie hauptsächlich von magnetokristalliner Anisotropie. Die Kristallform und die magnetischen Eigenschaften hängen stark vom Anfangsauftreffwinkel i der verdampften Atome auf dem Substrat 100 ab. Darum ist es erforderlich, den Auftreffwinkel auf möglichst nahe 0º zu verringern. Die Produktivität bei der Herstellung einer Magnetschicht verbessert sich jedoch, wenn die Öffnungslänge zunimmt. Dann wird beispielsweise i auf -10º und f auf 10º eingestellt. Wird ein magnetisches Aufzeichnungsband aus Co-O hergestellt, wird Co als Bedampfungsmaterial in die Bedampfungsquelle 20 gefüllt. Anfangs- und Endauftreffwinkel werden ähnlich wie für eine Co-Cr-Legierung eingestellt.
Bei Magnetschichten aus Co-Cr und Co-O, die wie oben erläutert hergestellt werden, wachsen säulenförmige Körner auf dem Substrat 100, und die Achse leichter Magnetisierung ist generell entlang einer Normalen zur Filmebene ausgerichtet. Die säulenförmigen Körner in den Magnetschichten sind jedoch, wie in Fig. 4 dargestellt, gebogen, und diese gebogene Form beeinträchtigt in starkem Maße die Gleichmäßigkeit magnetischer Anisotropie einer Magnetschicht.
Aus JP-A-59/22235 ist eine Einrichtung zur Vakuumbedampfung bekannt, die zwei Bedampfungsquellen mit unterschiedlichen Materialen und zwei Elektronenstrahlerzeuger zur Anlagerung dieser Materialen auf einem Substrat enthält, wobei das Substrat um den Umfang einer rotierenden Trommel bewegt wird. Diese beiden Bedampfungsquellen enthalten einerseits Co und andererseits Cr.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das beste Eigenschaften zur hochdichten Aufzeichnung aufweist und dessen Herstellung eine hohe Effizienz erzielt.
Herstellungsverfahren nach der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen 1 13 und 16 definiert. Außerdem sind bevorzugte Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Bei der vorliegenden Erfindung sind in einer Bedampfungsquelle zwei Verdampfungsabschnitte entlang einer Laufrichtung eines Substrats zur Anlagerung verdampfter Atome aus der Bedampfungsquelle in einer Vakuumbedampfung angeordnet. Verdampfte Atome von den beiden Verdampfungsabschnitten lagern sich am Substrat durch eine durch zwei Abschirmelemente definierte Öffnung hindurch an, um auf dem Substrat eine Magnetschicht zu bilden. Dadurch, dass zwei Verdampfungsabschnitte vorgesehen sind, wird eine Krümmung der säulenförmigen Körner in der Magnetschicht unterdrückt, die Kristallinität verbessert sich und die magnetische anisotropische Energie nimmt zu. Die Produktivität wird außerdem auch verbessert, weil die Öffnung größer als bisher ausgeführt sein kann. Es kann also ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit besten hochdichten Aufzeichnungsmerkmalen bei hoher Produktivität hergestellt werden.
Bei der Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit einer magnetischen Oxidschicht führt das Zuführen von Sauerstoff sowohl an einem Endpunkt als auch an einem Startpunkt des Filmbedampfungsbereiches zu einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, das beste hochdichte Aufzeichnungseigenschaften und eine hohe Produktivität bei der Herstellung aufweist. Sind zwei Bedampfungsquellen vorgesehen, dann kann eine aus zwei Schichten aufgebaute Magnetschicht in einem Vorgang auf einem Substrat zwischen den Spulen hergestellt werden, und eine Doppelschichtstruktur, die durch Verwendung von zwei Bedampfungsschritten hergestellt wird, ermöglicht die Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, das bei hoher Herstellungsproduktivität bessere Eigenschaften aufweist.
Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und die beigefügten Zeichnungen bezieht. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schemadiagramm einer bekannten Bedampfungseinrichtung für eine Schrägbedampfung zur Bildung einer Magnetschicht;
Fig. 2 eine schematisierte Schnittansicht eines Magnetfilms, der mit der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung hergestellt wurde;
Fig. 3 ein Schemadiagramm einer bekannten Bedampfungseinrichtung für eine senkrecht auftreffende Bedampfung zur Bildung einer Magnetschicht;
Fig. 4 eine schematisierte Schnittansicht eines Magnetfilms, der mit der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung hergestellt wurde;
Fig. 5 eine schematisierte Ansicht eines wesentlichen Teiles einer Vakuumbedampfungseinrichtung nach einer ersten Ausführungsform aus der Umgebung einer Bedampfungsquelle, um die Beziehung von zwei Verdampfungsabschnitten zu einem Substrat zu illustrieren, die ein Merkmal eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für magnetische Aufzeichnungsmedien ist;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer länglichen Bedampfungsquelle mit zwei Verdampfungsabschnitten;
Fig. 7 eine geschnittene Ansicht einer Vakuumbedampfungseinrichtung in einer Vakuumkammer, wie sie zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 8 eine geschnittene Ansicht der Struktur säulenförmiger Körner, die sich mit senkrechtem Auftreffwinkel in einer mit der Einrichtung nach Fig. 7 hergestellten Magnetschicht angelagert haben;
Fig. 9 eine geschnittene Ansicht einer Vakuumbedampfungseinrichtung in einer Vakuumkammer, wie sie für ein Herstellungsverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 10 eine geschnittene Ansicht einer Vakuumbedampfungseinrichtung in einer Vakuumkammer, wie sie für ein Herstellungsverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsverfahren nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 11 eine schematisierte, geschnittene Ansicht einer zylindrischen Trommel und von Abschirmplatten zur Illustration der Anordnung von Abschirmplatten;
Fig. 12 eine geschnittene Ansicht der Struktur von säulenförmigen Körnern, wie sie bei einer Bedampfung mit senkrechtem Auftreffwinkel in der vierten Ausführungsform entstehen;
Fig. 13 eine geschnittene Ansicht einer Vakuumbedampfungseinrichtung in einer Vakuumkammer, wie sie für ein Herstellungsverfahren eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 14 eine geschnittene Ansicht der Struktur von säulenförmigen Körnern, wie sie bei einer Bedampfung mit senkrechtem Auftreffwinkel in der fünften Ausführungsform entstehen;
Fig. 15 eine geschnittene Ansicht der Struktur von säulenförmigen Körners, wie sie bei einer Bedampfung mit senkrechtem Auftreffwinkel im Stand der Technik entstehen;
Fig. 16 eine geschnittene Ansicht einer Vakuumbeschichtungseinrichtung in einer Vakuumkammer, wie sie für ein Herstellungsverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht einer Düse zum Zuführen von Sauerstoff bei der siebten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 18 eine vergrößerte, geschnittene Ansicht eines Bereiches, in dem eün Film aufgedampft wird;
Fig. 19 eine schematisierte, geschnittene Ansicht einer Vakuumbedampfungseinrichtung in einer Vakuumkammer, wie sie für ein Herstellungsverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium in einer achten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, und
Fig. 20 eine schematisierte, geschnittene Ansicht einer Vakuumbedampfungseinrichtung in einer Vakuumkammer, wie sie für ein Herstellungsverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium nach einer neunten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche oder sich entsprechende Teile. In Fig. 5 ist ein Teil einer Vakuumbedampfungseinrichtung nach einer ersten Ausführungsform in einer Vakuumkammer nahe einer Bedampfungsquelle 120 dargestellt, um ein grundlegendes Konzept der Erfindung zu illustrieren, wo zwei Verdampfungsabschnitte gegenüber einem Substrat vorgesehen sind. Es ist ein Merkmal des Herstellungsverfahrens für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung, zwei Verdampfungsabschnitte in einer Bedampfungsquelle vorzusehen.
Bei der Einrichtung läuft ein Substrat 100 gegenüber einer Bedampfungsquelle 120 in einer durch einen Pfeil 101 gekennzeichneten Richtung. Obgleich das Substrat 100 in der Zeichnung aus zeichnungstechnischen Gründen horizontal bewegt wird, läuft es tatsächlich schräg oder bogenförmig. Das Substrat 100 läuft entlang einem das Substrat transportierenden Band oder einer zylindrischen Trommel (nicht dargestellt). Das Substrat 100 ist beispielsweise als Polymerfilm wie zum Beispiel als Polyethylenterephthalatfilm, als Polyimidfilm, als Polyamidfilm, als Polyetherimidfilm oder als Polyethylennaphthalatfilm oder als Polymerfilm ausgebildet, auf dem eine untere Schicht gebildet wird.
In die Bedampfungsquelle 120 wird ein Bedampfungsmaterial 130 eingefüllt. Das Material 130 besteht aus Co oder einer auf Co-Basis hergestellten Legierung. Ein Elektronenstrahl aus einer Elektronenkanone bestrahlt das Material 130, um es zu erhitzen, zu schmelzen und zu verdampfen. Da ein Material wie Co einen hohen Schmelzpunkt besitzt, verdampft es in einem vom Elektronenstrahl bestrahlten Abschnitt, während es im übrigen Bereich kaum verdampft. Darum sind die Abschnitte 140, 141, an denen die Elektronenstrahlen 110, 111 auftreffen, als Verdampfungsabschnitte bezeichnet.
Die Elektronenstrahlen 110 und 111 sind in Fig. 5 angedeutet. Solche Elektronenstrahlen können durch zwei Elektronenkanonen erzeugt werden. Es ist jedoch zweckdienlich und durchführbar, zwei Elektronenstrahlen durch die Steuerung einer Elektronenkanone zu erzeugen. Das heißt, zwei konventionelle Bedampfungsquellen können ohne weiteres durch die Kombination einer Elektronenkanone und einer Bedampfungsquelle ersetzt werden. Wären zwei Bedampfungsquellen entlang der Laufrichtung 101 des Substrats angeordnet, wäre es im Gegenteil aufgrund der Maße von zur Verfügung stehenden Bedampfungsquellen schwierig, den Abstand zwischen ihnen zu verringern, und die Vorteile der Erfindung könnten nicht verwirklicht werden.
Aus den Verdampfungsabschnitten 140, 141 verdampfte Atome lagern sich mit einer gewissen Verteilung auf dem Substrat 100 an, nachdem sie eine Öffnung 160, die durch Abschirmplatten 150 und 151 definiert ist, passiert haben, und über der Öffnung bildet sich eine Magnetschicht (nicht dargestellt). Um zu verhindern, dass unerwünschte Atome auf dem Substrat 100 auftreffen, sind die Abschirmplatten 150, 151 über dem Substrat 100 angeordnet. In der Ausführungsform nach Fig. 5 sind zwei Abschirmplatten, 150 und 151, vorgesehen. In diesem Falle definiert die Abschirmplatte 151 das Auftreffen verdampfter Atome auf dem Substrat an einem Anfangspunkt 161 der Öffnung 160 für die Filmanlagerung entlang der Laufrichtung 101 des Substrats 100, während die Abschirmplatte 151 das Auftreffen an einem Endpunkt 161 der Öffnung 160 definiert.
Der Auftreffwinkel der verdampften Atome auf dem Substrat 100 wird definiert als ein Winkel zwischen einer Normalen (Senkrechten) des Substrats und einer Auftreffrichtung der verdampften Atome. Ein Auftreifwinkel auf dem Substrat an einem bestimmten Punkt variiert mit dem Transport des Substrats 100. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird der Anfangsauftreffwinkel i als ein Auftreffwinkel verdampfter Atome aus dem Verdampfungsabschnitt 141 der stromaufwärts gelegenen Seite der Laufrichtung 101 des Substrats 100 definiert, der von der Abschirmplatte 151 auf der stromaufwärtigen Seite begrenzt wird. Der Endauftreffwinkel f dagegen wird als Auftreffwinkel der verdampften Atome aus dem Verdampfungsabschnitt 140 der stromabwärts gelegenen Seite der Laufrichtung 101 des Substrats 100 definiert und wird durch die Abschirmplatte 150 auf der stromabwärtigen Seite begrenzt. Streng genommen weicht der tatsächliche Auftreffwinkel der verdampften Atome von der oben gegebenen Definition ab. Weil beispielsweise verdampfte Atome aus dem Verdampfungsabschnitt 140 auf der stromabwärts gelegenen Seite auch zur Abschirmplatte 151 fliegen, ist der tatsächliche Auftreffwinkel höher als mit der Definition i ausgedrückt, und weil aus dem Verdampfungsabschnitt 141 auf der stromaufwärts gelegenen Seite verdampfte Atome auch zur Abschirmplatte 150 fliegen, ist der tatsächliche Endauftreffwinkel kleiner als es die Definition f angibt. Die am Verdampfungsabschnitt 141 verdampften Atome spielen jedoch eine dominierende Rolle um den Anfangspunkt 162 der Öffnung, während jene Atome vom Verdampfungsabschnitt 140 eine dominierende Rolle um den Endpunkt 161 herum spielen. Sind die Auftreffwinkel einander gleich, dann gleichen die Eigenschaften eines mit zwei Verdampfungsabschnitten, 140, 141, hergestellten Films jenen Eigenschaften eines mit einem Verdampfungsabschnitt hergestellten Films. Bei geeignetem Abstand zwischen den Verdampfungsabschnitten 140 und 141 entsteht jedoch ein bemerkenswerter Unterschied zwischen den Eigenschaften der beiden Filme, wie später erläutert wird.
Wird wie im Stand der Technik ein Elektronenstrahl oder ein Verdampfungsabschnitt verwendet, muss der Abstand oder eine Öffnung zwischen den Abschirmplatten 150 und 151 verringert werden, um einen Auftreffwinkel zwischen i und f zu schaffen, wie in Fig. 5 dargestellt. Damit wird deutlich, dass bei Verwendung von zwei Verdampfungsabschnitten 140 und 141 entlang der Laufrichtung 101 des Substrats die Bedampfung nicht durch eine Positionsrelation der Verdampfungsabschnitte 140, 141 zum Substrat 100 begrenzt ist und dass jede Positionsrelation zu einer höheren Produktivität als bisher führen kann, was von großem Vorteil ist. Es wird darauf hingewiesen, dass der Abstand zwischen den beiden Verdampfungsabschnitten 140 und 141 so eingestellt wird, dass ein Film mit den gewünschten Eigenschaften entsteht.
Erstreckt sich ein Verdampfungsabschnitt einer Bedampfungsquelle entlang der Laufrichtung des Substrats, so ist die Verdampfungsrate im Zentrum des Verdampfungsabschnittes am höchsten, ganz im Unterschied zu der Erfindung, die zwei Verdampfungsabschnitte vorsieht. Wird jedoch ein Elektronenstrahl so gesteuert, dass er einen Verdampfungsabschnitt so aufteilt, dass die höchste Verdampfungsrate an zwei Seiten liegt, um zwei Verdampfungsabschnitte mit höchster Verdampfungsrate zu schaffen, so schließt die Erfindung diese Anordnung ein.
Obgleich Fig. 5 eine Schnittzeichnung ist, die die Breite des Substrats nicht anzeigt, liegt diese Breite bei existierenden Bedampfungseinrichtungen im allgemeinen bei 50 cm oder mehr, wie aus der perspektivischen Ansicht der Fig. 6 hervorgeht. In diesem Fall weist die Bedampfungsquelle eine längliche Form in einer senkrecht zur Fläche des Papiers verlaufenden Richtung auf, auf dem die Fig. 5 gezeichnet ist. Das heißt, wie durch gestrichelte Linien in der Bedampfungsquelle in Fig. 6 angedeutet, die Verdampfungsabschnitte 140 und 141 erstrecken sich in Richtung der Breite. Ein solcher Zustand der Bedampfungsquelle 120 kann ohne weiteres durch das Scannen mit einem Elektronenstrahl aus der Elektronenkanone realisiert werden.
Wird eine Elektronenkanone verwendet, um ein solches Scannen durchzuführen, gibt es wiederkehrende Zeiträume, wo der Elektronenstrahl von einem Verdampfungsabschnitt zum anderen wechselt. Es ist dabei notwendig, die für den Wechsel erforderliche Zeitgegenüber der Bestrahlungszeit an den Verdampfungsabschnitten 140 und 141 zu verkürzen, damit die Verdampfungszeiten an den Verdampfungsabschnitten 140 und 141 länger sind als die Zeiten des Wechsels.
Als nächstes werden mehrere Ausführungsformen von Herstellungsverfahrens im Detail erläutert.
In Fig. 7 ist eine schematisierte Ansicht von einer Vakuumbedampfungseinrichtung für kontinuierliche Anlagerung nach einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Es wird ein magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium hergestellt, das beispielsweise ein Material auf Co-Basis mit Co und Cr oder Co, Ni und Cr als Hauptkomponenten enthält, für eine senkrechte magnetische Aufzeichnung. Wird ein magnetisches Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium zur senkrechten magnetischen Aufzeichnung unter Verwendung der oben aufgeführten Materialien hergestellt, so ist der Anfangsauftreffwinkel für die Lese- und Schreibeigenschaften wichtig, während der Endauftreffwinkel für die Zuverlässigkeit von Bedeutung ist.
Ein Merkmal des oben genannten magnetischen Aufzeichnungsmediums ist die stark uniaxiale magnetische Anisotropie senkrecht zum Substrat. Diese uniaxiale Anisotropie ist hauptsächlich der kristallinen magnetischen Anisotropie zugeschrieben. Die Kristallinität und die magnetischen Eigenschaften des Films hängen in starkem Maße vom Anfangsauftreffwinkel ab. Darum ist es notwendig, den Anfangsauftreffwinkel so weit wie möglich auf 0º (Normalinzidenz) zu verringern, um eine starke Ausrichtung der C-Achsen der säulenförmigen Körner im Filmnormal zu erzielen.
Der Endauftreffwinkel dagegen beeinflusst nicht so sehr die Kristallinität, sondern die Zuverlässigkeit. Erhöht sich der Endauftreffwinkel, so verringert sich der Dichtefaktor verdampfter Atome auf einer Fläche des Films, was die mechanische Festigkeit des Films beeinträchtigt. Zum Erreichen einer zuverlässigen mechanischen Festigkeit ist es notwendig, den Endauftreffwinkel zu verkleinern.
Bisher musste beim Anlagerungsvorgang eines Filmes die Öffnung schmäler ausgelegt sein, um sowohl den Anforderungen an Kristallinität als auch an die mechanische Festigkeit eines Films zu genügen, wobei die Produktivität eine untergeordnete Rolle spielte. Die Erfindung löst die beiden Probleme, indem sie eine breite Öffnung für den Filmsanlagerungsvorgang vorsieht.
Nachfolgend wird Fig. 7 im Detail erläutert. Ein Substrat 100 aus einem Polymermaterial läuft in der durch einen Pfeil 101 gekennzeichneten Richtung um eine zylindrische Trommel 200. Mit 210 und 211 sind eine Abwickelspule und eine Aufwickelspule für das Substrat 100 bezeichnet. Eine Bedampfungsquelle 120 erstreckt sich weit entlang der Laufrichtung 101 des Substrats 100 und ist senkrecht unter dem Zentrum der zylindrischen Trommel 200 angeordnet. Die Bedampfungsquelle 120 erstreckt sich ebenfalls in Breitenrichtung des Substrats 100, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. In der Bedampfungsquelle 120 sind zwei Verdampfungsabschnitte 140 und 141 außerhalb von Punkten 145 und 146 angeordnet, die senkrechte Projektionen von zwei Enden einer Öffnung 260 sind; diese Öffnung wird durch zwei Abschirmplatten 250 und 251 definiert. Das heißt, ein Verdampfungsabschnitt 140 ist gegenüber dem Punkt 145 auf der stromabwärts gelegenen Seite in der Laufrichtung 101 angeordnet, während der andere Verdampfungsabschnitt 141 gegenüber dem Punkt 146 auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Laufrichtung 101 angeordnet ist. Die Verdampfungsabschnitte 140 und 141 werden mit Elektronenstrahlen 110 bzw. 111 bestrahlt.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau trifft schräg auftreffender Dampf von den an zwei Seiten angeordneten Verdampfungsabschnitten mit hoher Verdampfungsrate auf dem Substrat 100 parallel zum Normal des entlang des Umfangs der zylindrischen Trommel 200 laufenden Substrats 100. Dieses Verfahren ermöglicht es also, einen wirksamen Auftreffwinkel von etwa 0º vom Beginn bis zum Ende der Inzidenz zu erreichen, obgleich die Öffnung breit ist. So wachsen trotz der breiten Öffnung säulenförmige Körner ohne wesentliche Krümmung, die eine hohe Kristallinität und gute mechanische Festigkeit aufweisen.
Handelt es sich bei dem Material einer Magnetschicht um ein magnetisches Material auf Co-Basis, das Sauerstoff als eine wichtige Komponente enthält, wie Co und O oder Co, Ni und O, dann, so heißt es, trägt die Form der magnetischen Anisotropie mehr zur Anisotropie bei als magnetokristalline Anisotropie. In einem solchen Fall lässt des vorliegende Verfahren keine gebogenen säulenförmigen Körner wachsen, so dass ein vorzüglicher Film gebildet wird, der eine geringe Verteilung magnetischer Anisotropie aufweist. Wird eine Magnetschicht aus Co und O oder Co, Ni und O gebildet, so enthält in die Bedampfungsquelle das Material Co oder Co und Ni, und der Sauerstoff wird getrennt in die Vakuumkammer eingeführt, um eine Magnetschicht durch einen Reaktionsanlagerungsprozess zu bilden.
Bei der Herstellung eines Magnetbandes als Beispiel für eine zweite Ausführungsform wird ein Co-Cr-Film gebildet. Co-Cr ist ein Material, das sich als Magnetschicht für ein senkrecht ausgerichtetes magnetisches Aufzeichnungsmedium als geeignet herausgestellt hat. Als Substrat 100 wird ein Polyimidfilm von 10 um Dicke verwendet. Die zylindrische Trommel 200 hat einen Durchmesser von 1 m. Die Temperatur der Trommel 200 ist auf 250º eingestellt. Die Breite der Bedampfungsquelle 120 beträgt etwa 40 cm; sie ist 80 cm unter dem Zentrum der zylindrischen Trommel 200 angeordnet. Die Öffnung 260 zwischen den Abschirmplatten 250 und 251 ist wie in Fig. 7 vorgesehen, wobei i und f Winkel relativ zu einer Senkrechten vom Zentrum der zylindrischen Trommel 200 bezeichnen; dies ist ein Maß für einen Öffnungsbereich desselben Systems. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist Ti auf -10º eingestellt und f auf 10º. In die Bedampfungsquelle 120 wird eine Co-Cr-Legierung als Bedampfungsmaterial eingefüllt, das von einem Elektronenstrahl von 20 kW geschmolzen wird. Zur Steuerung des Streifbereiches des Elektronenstrahls wird ein Abstand zwischen den Verdampfungsabschnitten 140 und 141 auf etwa 30 cm eingestellt. Die Laufgeschwindigkeit des Substrats 100 wird so gesteuert, dass sich ein Film bildet, bei dem die Co- Cr-Schicht eine Dicke von etwa 0,2 um hat. Als Vergleichsbeispiel wird andererseits der Streifbereich des Elektronenstrahles so gesteuert, dass nur eine Bedampfungsquelle unmittelbar, senkrecht unter dem Zentrum der zylindrischen Trommel 200 zum Bilden eines Co-Cr-Films verwendet wird.
Um den Grad der C-Achsenorientierung auszuwerten, wird Röntgenstrahlendefraktometrie verwendet. Für diese Auswertung wird eine Halbwertbreite der Rockingkurve auf einer (002) Ebene gemessen. Die Halbwertbreite des bei diesem Ausführungsbeispiel gebildeten Co-Cr-Films beträgt etwa 5º, während die des Vergleichbeispiels etwa 12º beträgt. Damit ist aufgezeigt, dass der mit dieser Ausführungsform gebildete Co-Cr-Film eine außerordentlich gute Kristallorientierung aufweist. Bei dem Vergleichsbeispiel, bei dem eine Bedampfungsquelle verwendet wurde, musste Ti 4º oder weniger und f musste -4º oder mehr sein, um eine Halbwertbreite zu erzielen, die etwa der des Ausführungsbeispieles entsprach. Das bedeutet, dass ein Zustand von im wesentlichen normalem Auftreffens trotz der breiten Öffnung erzielt wird. In den Fig. 8 und 4 wird dies noch deutlicher. In diesen Zeichnungen sind säulenförmige Körner in einer Magnetschicht dargestellt; Fig. 8 bezieht sich auf das Beispiel der Ausführungsform, während Fig. 4 das Vergleichsbeispiel darstellt. In dem Beispiel nach Fig. 8 wachsen säulenförmige Körner fast linear, weil der Auftreffwinkel sich lediglich vom Beginn bis zu einem Ende des Kristallwachstums ändert.
Misst man die Produktivität anhand der Laufgeschwindigkeit des Substrats 100, so ist das Vergleichsbeispiel um etwa 20% schneller als die Ausführungsform. Soll jedoch eine Kristallausrichtung erzeugt werden, die der der Ausführungsform ähnlich ist, dann muss die Geschwindigkeit bei schmaler Öffnung auf etwa ein Drittel gegenüber der ursprünglichen Öffnung gedrosselt werden.
Als nächstes wird ein teilweise oxidierter Co-Film unter Verwendung der ähnlichen Strukturen des Beispieles der zweiten Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels gebildet, und zwar mit der Herstellungseinrichtung für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium nach der Ausführungsform der Erfindung. Teilweise oxidierte Co-Filme haben ebenfalls als Magnetschicht für ein senkrecht magnetisches Aufzeichnungsmedium Aufmerksamkeit erregt, ähnlich einem Co-Cr-Film. Die Temperatur der zylindrischen Trommel 200 ist auf Raumtemperatur eingestellt. Als Substrat dient ein Polyethylenterephthalatfilm von 7 um Dicke. Als Bedampfungsmaterial wird lediglich Co in die Bedampfungsquelle 120 eingeführt. Zur Bildung eines teilweise oxidierten Films wird durch eine Düse 170 in der Nähe eines Endes der Abschirmplatte 250 Sauerstoff in die Vakuumkammer eingeführt. Ein in der Nähe der Düse 170 dargestellter Pfeil gibt die Richtung des Sauerstoffstroms von der Düse 170 an (Pfeile nahe Düsen zum Zuführen von Sauerstoff bezeichnen in den Zeichnungen weiter unten auch die Richtung des Sauerstoffstroms).
Die teilweise oxidierten Co-Filme aus dem Beispiel dieser Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel wurden mit Hilfe von magnetischer Anisotropieenergie Ku ausgewertet, die durch die Messung der Drehmomentkurve mit einem Drehmomentmagnetometer erzielt wird. Bei dem teilweise oxidierten Co-Film nach der Erfindung beträgt Ku 2,3 · 10&sup6; erg/cc, während bei dem Vergleichsbeispiel Ku 1,9 · 10&sup6; erg/cc beträgt. Bei dem Vergleichbeispiel, das eine Bedampfungsquelle verwendete, stellte sich heraus, dass i 5º oder kleiner und f -5º oder größer sein mussten, um Ku etwa gleich groß zu erhalten wie bei der Ausführungsform. Das heißt, dass ein Zustand von im wesentlichen normalen Auftreffens realisiert wird, obgleich die Öffnung breit ist.
Wird die mechanische Festigkeit anhand einer Standbildbeständigkeit evaluiert, so erreicht der teilweise oxidierte Co-Film nach dem Beispiel der Ausführungsform eine Zeit, die zwei- oder dreimal so lang ist wie die des Vergleichsbeispieles. Die Standbildbeständigkeitszeit wird gemessen als die Zeit, die vergeht, wenn eine Ausgabe des als Band hergestellten Mediums sich bei der Wiedergabe eines Bildes als Standbild in einem kommerziellen Fernsehrecordergerät um 3 dB vom Ursprungswert verringert. Bei einem Film nach der Ausführungsform beträgt die Standbildbeständigkeitszeit 60 Minuten oder mehr, während sie bei einem Film des Vergleichsbeispieles 35 Minuten beträgt. Die gute Qualität eines Filmes aus dem Beispiel nach der Ausführungsform ist dem Unterschied in der Form der säulenförmigen Körner zuzuschreiben, wie sie in den Fig. 8 und 4 für Co-Cr-Filme dargestellt wird.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform wird eine Anlagerung mit einem normalen Auftreffen erläutert. Dagegen werden nachfolgend mehrere Versuche mit zwei Verdampfungsabschnitten bei zwei Bedampfungsquellen für schräg auftreffende Anlagerung erklärt.
Im Zusammenhang mit Fig. 9 wird ein Versuch mit zwei Verdampfungsabschnitten für eine schräg auftreffende Anlagerung beschrieben; Fig. 9 stellt schematisch eine Einrichtung zur Vakuumbedampfung in einer Vakuumkammer dar, die benutzt wird, um ein magnetisches Aufzeichnungsmedium für eine dritte Ausführungsform der Erfindung herzustellen. Der Mechanismus zum Transport des Substrats 100 gleicht dem in Fig. 7 dargestellten. Auf der gegenüber einer senkrechten Linie vom Zentrum der zylindrischen Trommel 200 nach unten stromaufwärts gelegenen Seite der Laufrichtung des Substrats 100 ist eine Bedampfungsquelle 120 angeordnet. Es sind zwei Verdampfungsabschnitte 140 und 141 vorgesehen, und zwar dort, wo die Filmanlagerung durch eine senkrecht verlaufende Linie an einem Ende einer Abschirmplatte 350 begrenzt wird, und wo die Filmanlagerung durch eine senkrecht verlaufende Linie an einem Ende der anderen Abschirmplatte 351 begrenzt wird. Eine Düse 170, mit der Sauerstoff in die Vakuumkammer eingeführt wird, ist nahe einem Ende der Abschirmplatte 350 angeordnet.
Die Breite einer Öffnung 360, die von den Abschirmplatten 350 und 351 definiert wird, kann zur Herstellung einer Magnetschicht verbreitert werden, wenn das Substrat 100 in der Einrichtung zur Vakuumbedampfung läuft. Bei dem Vergleich der Filmerzeugung im Stand der Technik nach Fig. 1 kann die Breite der Öffnung 360 zwischen den Abschirmplatten 350 und 351 verbreitert werden, wenn die gleichen Werte für i und f wie im Stand der Technik nach Fig. 1 verwendet werden. In Fig. 9 werden i und f wie folgt gemessen: i wird definiert als Winkel zwischen einer Linie, die ein Zentrum des Verdampfungsabschnittes 141 am Anfangspunkt des Filmanlagerungsprozesses und eine Radius der zylindrischen Linie durch den Anfangspunkt verbindet, während f definiert wird als Winkel zwischen einer Linie, die ein Zentrum des Verdampfungsabschnittes 140 an einem Endpunkt des Filmanlagerungsprozesses und einen Radius der zylindrischen Linie durch den Endpunkt verbindet. Es wurde experimentell bestätigt, dass i und f wenn sie wie oben angegeben gemessen werden, i und f nach Fig. 1 entsprechen. Das heißt, eine von der Vakuumbedampfungseinrichtung nach Fig. 9 der Erfindung hergestellte Magnetschicht weist etwa die gleichen magnetischen Eigenschaften und Lese-/Schreibeigenschaften auf wie die mit der Vakuumbedampfungseinrichtung nach Fig. 1 hergestellte Schicht, wenn i und f auf die jeweils gleichen Werte in den beiden Fällen eingestellt sind.
Ein Vorteil bei der Verbesserung der Produktivität mit der Erfindung hängt nicht von der Verdampfungsrate der verdampften Atome aus den Verdampfungsabschnitten 140 und 141 ab. Es kann jedoch ein höheres S/N-Verhältnis (signal/noise ratio = Nutz-/Störverhältnis) erreicht werden, wenn die Verdampfungsrate an dem Verdampfungsabschnitt 140 auf der Seite des Anfangspunktes der Öffnung 360 gegenüber dem Verdampfungsabschnitt 141 an der Seite des Endes der Öffnung vergrößert wird, statt die gleiche Verdampfungsrate an beiden Verdampfungsabschnitten zu haben. Wir sind der Meinung, dass die Kristallausrichtung einer Magnetschicht höher ist, wenn die Filmanlagerungsrate am Anfang der Öffnung 360 höher ist.
Mit den genannten Verfahren wird eine Magnetschicht unter Verwendung von Co, Co-Ni, Co-Cr, Co-Ni-Cr, Co-Fe, Co-Ni-Fe oder dergleichen als Bedampfungsmaterial hergestellt. So wird ein Magnetband mit sehr guten magnetischen Lese-/Schreiheigenschaften bei hoher Produktivität hergestellt.
Nachfolgend werden Beispiele für diese Ausführungsform erläutert, und die Lese- und Schreibeigenschaften eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten bedampften Bandes werden mit denen eines bedampften Bandes verglichen, das nach dem Stand der Technik hergestellt wurde. Bei einem ersten Beispiel der dritten Ausführungsform wird ein bedampftes Band unter Verwendung der Vakuumbedampfungseinrichtung hergestellt, deren grundlegender Aufbau in Fig. 9 dargestellt ist. Der Durchmesser der zylindrischen Trommel beträgt 1,5 m. Ein Polyethylenterephthalatfilm von 7 um Dicke wird als Substrat 100 verwendet und als Bedampfungsmaterial 130 wird Kobalt verwendet. Der Abstand zwischen den Verdampfungsabschnitten ist auf 10 cm eingestellt. Die Abschirmplatten 350 und 351 sind so angeordnet, dass i 80º und f 60º beträgt. Die Breite der Öffnung 360 zwischen den Abschirmplatten 351 und 350 beträgt 25 cm. Bei dem oben angegebenen Aufbau ist die durchschnittliche Bedampfungsrate auf 0,3 um/s eingestellt, und es wird eine Magnetschicht mit einer Schichtdicke von 0,1 um gebildet. Über die Düse 170 wird Sauerstoff mit einer Rate von 0,8 Liter pro Minute zugeführt. Die Laufgeschwindigkeit des Substrats ist auf 45 m/min. geregelt.
Bei einem zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform wird ein Magnetband bei einer Verdampfungsrate aus dem Verdampfungsabschnitt 141 hergestellt, die 1,5 mal so hoch ist wie die des Verdampfungsabschnittes 140. Alle anderen Herstellbedingungen sind die gleichen wie im ersten Beispiel. Die Verdampfungsrate wird dadurch gesteuert, dass die Bestrahlungszeit mit einem Elektronenstrahl aus der Elektronenkanone am ersten Verdampfungsabschnitt 141 länger ist als am zweiten Abschnitt 140. Die Öffnungsbreite zwischen den Abschirmplatten 350 und 351 ist auf 25 cm und die Laufgeschwindigkeit des Substrats ist zur Bedampfung auf 45 m/min. eingestellt.
Es wird ebenfalls ein Magnetband als Vergleichsbeispiel nach einem bekannten Verfahren hergestellt. Die Einrichtung zur Vakuumbedampfung ist die gleiche wie die oben beschriebene, mit der Ausnahme, dass nur ein Verdampfungsabschnitt im bekannten Verfahren nach Fig. 1 vorgesehen ist. Bei dem Vergleichsbeispiel ist i auf 82º und f auf 60º eingestellt, wie bei dem oben beschriebenen Beispiel. Bei dieser Anordnung muss der Abstand zwischen den Abschirmplatten 350 und 351 auf 17 cm eingestellt sein. Bei dieser Einrichtung wird die durchschnittliche Bedampfungsrate auf 0,3 um/s eingestellt und die Magnetschicht hat eine Filmdicke von 0,1 um. Sauerstoff wird mit einer Geschwindigkeit von 0,8 Liter/min. über die Düse 170 eingeführt. Die Laufgeschwindigkeit des Substrats 100 wird auf 31 m/min. geregelt, viel langsamer als bei dem oben genannten Beispiel der Ausführungsform.
Ein wie oben beschrieben hergestelltes magnetisches Aufzeichnungsmedium würd zu Bändern zerschnitten und die Lese- und Schreibeigenschaften der Bänder werden mit einem Ringmagnetkopf ausgewertet, dessen Spaltlänge 0,15 um beträgt und der aus Sendust hergestellt wurde. Es stellte sich heraus, dass ein Magnetband, das nach dem bekannten Verfahren hergestellt wurde, hinsichtlich Ausgangssignal und Störpegel generell einem Magnetband gleicht, das nach dem ersten Beispiel der Ausführungsform hergestellt wurde. Andererseits weist ein nach dem zweiten Beispiel hergestelltes Magnetband gegenüber einem nach dem ersten Beispiel der Ausführungsform hergestellten ein um + 1,5 dB höheres Ausgangssignal bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 0,5 um auf. Wie oben erläutert wurde, kann ein Magnetband mit dem Verfahren der dritten Ausführungsform der Erfindung mit einer viel höheren Produktivität hergestellt werden als nach dem Stand der Technik, obgleich das erstere Band ein S/N-Verhältnis aufweist, das dem letztgenannten Band gleicht.
Bei den oben beschriebenen Beispielen wird Kobalt als Bedampfungsmaterial verwendet. Es können jedoch vorteilhafte Ergebnisse, die den oben genannten Beispielen ähnlich sind, mit Legierungen wie Co-Ni, Co-Fe, Co-Ni-Fe, Co-Cr oder Co-Ni-Cr als Bedampfungsmaterial erreicht werden.
Bei einem magnetischen Dünnfilm-Aufzeichnungsmedium aus einem Magnetmaterial auf Co-Basis, das im wesentlichen Kobalt und Sauerstoff oder Kobalt, Nickel und Sauerstoff enthält und als Schrägbedampfung aufgebracht wird, ist es erforderlich, die Form der magnetischen Anisotropie wie oben erläutert zu steuern. Die Anisotropie einer mit schrägem Auftreffwinkel hergestellten Magnetschicht basiert auf schräger Anisotropie, so dass es erforderlich ist, eine Achse leichter Magnetisierung mit erwünschtem Winkel herzustellen und die Verstärkung der Anisotropie auf einen geringeren Pegel zu drücken. Die Lösung für dieses Erfordernis ist eine Begrenzung des Auftreffbereiches. Bei dem Stand der Technik beeinträchtigt dies jedoch die Produktivität. Mit dieser Erfindung wird dem genannten Erfordernis wie auch der Produktivität Genüge getan.
Eine andere Herangehensweise an die beiden Verdampfungsabschnitte bei schrägem Auftreffen der Bedampfung wird mit Bezug auf die Fig. 10 beschrieben, die in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Vakuumbedampfung in einer Vakuumkammer darstellt, die zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Ein Transportmechanismus für das Substrat 100 gleicht dem in Fig. 9 dargestellten, und die Position der Bedampfungsquelle 120 gleicht der nach Fig. 9. Ein Merkmal in Fig. 10, das gegenüber Fig. 9 verändert ist, liegt darin, dass ein Verdampfungsabschnitt 140 außerhalb eines Punktes 245 liegt, der als Projektion eines Endes der Abschirmplatte 350 der Öffnung gegenüber liegt. Das bedeutet, der Verdampfungsabschnitt 140 ist außerhalb des Punktes 245 angeordnet, der eine Projektion des der Öffnung zugekehrten Endes der Abschirmplatte 350 ist. Der Verdampfungsabschnitt 140 ist in Laufrichtung des Substrats stromabwärts gegenüber dem Punkt 245 angeordnet. Damit wird f größer als in Fig. 9 dargestellt, wo der Verdampfungsabschnitt 140 am Punkt 245 vorgesehen ist. Wird wie oben ein Film hergestellt, kann die Krümmung der säulenförmigen Körner unterdrückt werden. Ein Wechsel des Auftreffwinkels bei der Filmanlagerung zwischen Startpunkt und Endpunkt wird also unterdrückt und es kann ein Film hergestellt werden, dessen säulenförmige Körner eine stärker lineare Form haben. Bei der Herstellung eines Films ist es wünschenswert, dass die Verdampfungsrate am Verdampfungsabschnitt 140 höher eingestellt ist als am Verdampfungsabschnitt 141. Dadurch, dass zwei Verdampfungsabschnitte vorgesehen sind, ist es möglich, eine breitere Öffnung 360 zwischen den Abschirmplatten 350 und 351 zu definieren, was die Produktivität erhöht.
Die Verteilung der magnetischen Anisotropie bei einem wie oben beschrieben hergestellten Film ist gering. Dies ist für die Verbesserung von Lese- und Schreibeigenschaften sehr vorteilhaft. Ein weiteres Charakteristikum ist der geringere Bedarf an zugeführtem Sauerstoff. Im Stand der Technik ist die Bedampfungsrate eines Films am Endpunkt höher, wo ein niedrigerer Auftreffwinkel vorhanden ist. Um die Koerzitivfeldstärke eines solchen Films zu erhöhen, ist es erforderlich, am Endabschnitt der Filmanlagerung eine große Menge Sauerstoff zuzuführen. Eine große Menge Sauerstoff bedeutet aber, dass die zur Bildung des Films vorgesehenen Atome verstreut werden, was zu einem geringeren Anlagerungsfaktor des Films und beeinträchtigten Oberflächeneigenschaften des Films führt. Im Gegensatz dazu wird der Film entsprechend der Erfindung nur mit einem erwünschten Auftreffwinkel gebildet, so dass die erwünschten magnetischen Eigenschaften mit einer geringen Menge Sauerstoff verwirklicht werden können. Ist eine geringe Menge Sauerstoff zuzuführen, verringert sich der Anlagerungsfaktor des Films selbst bei einem hohen Auftreffwinkel nicht spürbar. Dies ist für die Zuverlässigkeit und Ätzfestigkeit vorteilhaft. Da die Oberfläche glatt ist, sind Abstandverluste vorteilhafterweise niedrig.
Ein bedampftes Band nach einem ersten Beispiel der Ausführungsform wird unter Verwendung der Einrichtung zur Vakuumbedampfung nach der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform hergestellt. Als Substrat 100 wird ein Polyethylenterephihalatfilm mit einer Banddicke von 7 um verwendet. Der Durchmesser der zylindrischen Trommel ist 1 m. Die Temperatur der zylindrischen Trommel 200 ist auf Raumtemperatur eingestellt. Die Bedampfungsquelle 120 hat eine Breite von 35 cm entlang der Laufrichtung des Substrats, während sie in senkrechter Richtung 60 cm unter einem Zentrum der zylindrischen Trommel 200 angeordnet ist. Das Zentrum der Bedampfungsquelle 120 liegt, gegenüber einer senkrechten Linie vom Zentrum der zylindrischen Trommel 200, 37 cm auf der stromaufwärts gelegenen Seite in Laufrichtung des Substrats. Die Verdampfungsabschnitte 140 und 141 sind etwa 10 cm gegenüber dem Zentrum der Bedampfungsquelle 120 in stromabwärtiger Richtung und stromaufwärtiger Richtung entlang der Laufrichtung des Substrats angeordnet. Die Abschirmplatten 350 und 351 sind so angeordnet, dass i gleich 70º und f gleich 40º ist, wie in Fig. 11 dargestellt. Die Innenfläche der Abschirmplatte 351 ist 1 cm oberhalb der Oberfläche der zylindrischen Trommel 200 angeordnet und ihre äußere Oberfläche 2 cm oberhalb der Oberfläche. Bei dem oben beschriebenen Aufbau ist der Verdampfungsabschnitt 141 senkrecht unter einem Ende der Abschirmplatte 351 angeordnet, das einen Anfangspunkt der Filmanlagerung definiert. Der Verdampfungsabschnitt 140 ist etwa 7 cm stromabwärts vom Punkt 245 in Laufrichtung des Substrats 100 vorgesehen. In diesem Fall beträgt der Anfangsauftreffwinkel i etwa 73º und der Endauftreffwinkel f etwa 62º. In die Bedampfungsquelle 120 wird Kobalt eingefüllt, das mit Hilfe eines Elektronenstrahls von 70 kW geschmolzen wird. Über die Düse 170 wird in die Vakuumkammer Sauerstoff eingeführt, um einen teilweise oxidierten Film zu bilden. Die Transportgeschwindigkeit des Substrats 100 wird so geregelt, dass sich ein teilweise oxidierter Film mit einer Dicke von etwa 0,15 um bildet.
Bei einem Vergleichsbeispiel eines Magnetbandes wird verhindert, dass ein Elektronenstrahl den Verdampfungsabschnitt 140 bestrahlt; er bestrahlt nur den Verdampfungsabschnitt 141 zur Bildung eines teilweise oxidierten Kobaltfilms. Um eine Sättigungsmagnetisierung zu erzielen, die der des Films nach dem Beispiel der vierten Ausführungsform gleicht, ist es erforderlich, viermal so viel Sauerstoff zuzuführen wie im Beispiel nach der Ausführungsform.
Der teilweise oxidierte Co-Film nach dem ersten Beispiel dieser Ausführungsform und der aus dem Vergleichsbeispiel werden anhand der magnetischen Anisotropieenergie Ku ausgewertet. Der teilweise oxidierte Co-Film nach der Ausführungsform weist Ku gleich 2,8 · 10&sup6; erg/cc auf, während der Film aus dem Vergleichsbeispiel Ku gleich 1,4 · 10&sup6; erg/cc hat. Eine Achse leichter Magnetisierung kann ebenfalls aus einer Drehmomentkurve ausgewertet werden. Im Film nach der Ausführungsform ist die Achse leichter Magnetisierung etwa 65º gegenüber dem Filmnormal, während sie bei dem Film nach dem Vergleichsbeispiel bei etwa 50º gegenüber dem Filmnormal liegt. Bei dem Vergleichsbeispiel mit einer Bedampfungsquelle, wird f nach Fig. 11 vergrößert, um Ku zu verstärken. Jedoch kann Ku mit etwa der gleichen Größe wie bei dem Beispiel nach der Ausführungsform nicht erreicht werden. Das heißt, wenn f zwischen 40º und 55º liegt, erhöht sich Ku allmählich, verringert sich jedoch, wenn f weiter erhöht wird. Dies kann der Anlagerung von verdampften Streuatomen auf dem Substrat zugeschrieben werden, die bei einer Verkleinerung der Öffnungsbreite nicht zu vernachlässigen sind, weil die den Auftreifwinkel begrenzende Abschirmplatte weit entfernt ist von der Oberfläche der zylindrischen Trommel.
Das zweite Beispiel eines teilweise oxidierten Kobaltfilms wird unter den gleichen Bedingungen hergestellt wie das oben beschriebene erste Beispiel, indem ein Verhältnis von 2 : 1 für die Bestrahlungszeit des Elektronenstrahls an dem Verdampfungsabschnitt 140 gegenüber der des Verdampfungsabschnitts 141 eingesetzt wird. Der Film aus dem zweiten Beispiel, der nach diesem Verfahren hergestellt wurde, wies eine Ku von 3,0 · 10&sup6; erg/cc auf, was besser ist als bei dem ersten Beispiel. Dies ist einer Vergrößerung des wirksamen Auftreffwinkels gegenüber dem ersten Beispiel zuzuschreiben, weil die Verdampfungsrate am Verdampfungsabschnitt 140 größer wird als die am Verdampfungsabschnitt 141. Es werden also die magnetischen Eigenschaften eines Films verbessert, indem die Verdampfungsrate am Verdampfungsabschnitt 140 vergrößert wird. Wird die Gesamtleistung des Elektronenstrahls für die Bedampfungsquelle 120 jedoch konstant gehalten, so wird die Laufgeschwindigkeit des Substrats 100 verringert, um die gewünschte Filmdicke zu erzielen.
Säulenförmige Körner der nach der Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel hergestellten Filme sind in schematisierter Form in den Fig. 12 bzw. 2 dargestellt. Daraus wird deutlich, dass in den Filmen nach der Ausführungsform die säulenförmigen Körner gerader wachsen als in dem Vergleichsbeispiel. Das heißt, der Auftreffwinkel wird bei den Beispielen im wesentlichen konstant eingehalten, obgleich die Öffnung breit ist. Der Unterschied bei Ku wird der Form der säulenförmigen Körner zugeschrieben. Wird der Standbildwiderstand zwischen den beiden Beispielen verglichen, so beträgt der bei den Filmen nach den Beispielen der Ausführungsform 60 Minuten oder mehr, während der des Films nach dem Vergleichsbeispiel 10 Minuten oder weniger ist. Dies wird auf die Oberflächenglätte und den Dichtefaktor zurückgeführt, die viel besser sind als die entsprechenden Eigenschaften des Films nach dem Vergleichsbeispiel, denn die Menge zugeführten Sauerstoffs ist bei der vorliegenden Ausführungsform sehr klein.
Eine weitere, davon unterschiedliche Möglichkeit mit zwei Verdampfungsabschnitten für eine Bedampfung mit schrägem Auftreffwinkel wird anhand der Fig. 13 erläutert, die eine Einrichtung zur Vakuumbedampfung in einer Vakuumkammer darstellt, die zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Die in Fig. 13 dargestellte Einrichtung gleicht stark der in Fig. 10 dargestellten; lediglich die Laufrichtung des Substrats 100 ist umgekehrt, was durch einen Pfeil 201 angezeigt ist. Die Einrichtung wird also zur Herstellung eines Films anders betrieben. Darum sind i und f gegenüber Fig. 10 vertauscht. Außerdem dient eine Spule 210, die in Fig. 10 das Substrat zuführt, als Aufwickelspule in Fig. 13, während eine Spule 211, in Fig. 10 zum Aufwickeln vorgesehen, als Abwickelspule in Fig. 13 dient.
Nachfolgend wird ein mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellter Film beschrieben. Gegenüber einem nach dem Stand der Technik nach Fig. 1 hergestellten Film weist dieser Film hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften und Abriebwiderstand große Unterschiede auf. Mechanische Eigenschaften und Abriebwiderstand sind bei einem nach Fig. 1 mit umgekehrter Laufrichtung hergestellten Film große Probleme, und es ist schwierig, ein magnetisches Aufzeichnungsmedium vollständig herzustellen. Dagegen gleicht ein nach dem Verfahren dieser Ausführungsform hergestellter Film dem in der vierten Ausführungsform hergestellten Film. Dies ist im wesentlichen der geringen Veränderung des Auftreffwinkels vom Beginn bis zum Ende der Filmanlagerung zuzuschreiben. Das Charakteristikum eines nach dem Verfahren dieser Ausführungsform hergestellten Films ist die verhältnismäßig homogene Größe der säulenförmigen Körner von einem Interface mit dem Substrat bis zu einer Filmoberfläche und ihre geringe Größe. Dies wird der Tatsache zugeschrieben, dass zu Beginn der Filmanlagerung der Auftreffwinkel kleiner ist oder die Bedampfungsrate niedriger. Große Körner sind also zu Beginn der Filmanlagerung schwierig zu erzeugen. Dann schreitet die Anlagerung allmählich mit größerem Auftreffwinkel voran, also mit niedrigerer Bedampfungsrate. Dagegen ist im Falle der in den Fig. 10 und 1 dargestellten Laufrichtung des Substrats 100 der Auftreffwinkel bei der Filmanlagerung zu Beginn größer oder die Bedampfungsrate höher. Aus dem Grunde wachsen zu Beginn der Filmanlagerung kleine Körner und bei allmählich fortfahrender Bedampfung mit kleinerem Auftreffwinkel und damit höherer Bedampfungsrate nehmen die Korngrößen zu. Besonders bei dem in Fig. 1 dargestellten Stand der Technik ist diese Tendenz stark. Kleine Korngrößen in einem magnetischen Aufzeichnungsmedium ergeben geringere Störgeräusche.
Sowohl mit dem Beispiel nach der Ausführungsform als auch nach dem Vergleichsbeispiel nach der vierten Ausführungsform werden teilweise oxidierte Kobaltfilme hergestellt, indem die Laufrichtung des Substrats umgekehrt wird. Die Laufgeschwindigkeit des Substrats 100 wird so eingestellt, dass eine Filmdicke von etwa 0,15 um entsteht. Um eine Sättigungsmagnetisierung ähnlich der des Films aus dem Beispiel nach der fünften Ausführungsform zu erzeugen, ist es erforderlich, in der vierten Ausführungsform viermal so viel Sauerstoff zuzuführen wie in der fünften Ausführungsform.
Die teilweise oxidierten Co-Filme aus dem Beispiel dieser Ausführungsform und von dem Vergleichsbeispiel werden mit Hilfe von magnetischer Anisotropieenergie Ku ausgewertet. Der teilweise oxidierte Co-Film nach der Ausführungsform weist eine von 2,7 · 10&sup6; erg/cc auf, während der Film aus dem Vergleichsbeispiel eine Ku von 0,8 · 10&sup6; erg/cc hat. Der Wert des Beispiels nach dieser Ausführungsform ist etwa gleich dem des Beispiels nach der vierten Ausführungsform, während der des Vergleichsbeispiels viel geringer ist als der entsprechende Wert der vierten Ausführungsform. Dies ist wie folgt zu betrachten: Bei dem Vergleichsbeispiel nach der vierten Ausführungsform reicht ein Selbstbeschattungseffekt am Beginn der Filmanlagerung bis zum Endpunkt, während bei dem Vergleichsbeispiel nach dieser Ausführungsform der Selbstbeschattungseffekt gering ist, so dass die magnetische Trennung der Körner im ganzen Film unzureichend ausfällt. Im Film nach dem Beispiel der Ausführungsform ist die Achse leichter Magnetisierung etwa 60º gegenüber dem Filmnormal, während sie etwa 45º gegenüber dem Normal ist. Der Unterschied dieser Werte gegenüber dem Gegenstück aus der vierten Ausführungsform kann dem Unterschied im Selbstbeschattungseffekt zugeschrieben werden.
Um Ku der gleichen Größenordnung wie bei der Ausführungsform zu erzielen, wird nur ein Verdampfungsabschnitt im Vergleichsbeispiel verwendet, der Anfangsauftreffwinkel i wird vergrößert. Trotzdem kann Ku der gleichen Größe wie bei dem Beispiel der Ausführungsform nicht erzielt werden.
Ein zweites Beispiel eines teilweise oxidierten Kobaltfilms wird unter den gleichen Bedingungen wie bei der Ausführungsform hergestellt, indem ein Verhältnis der Bestrahlungszeit durch den Elektronenstrahl von 2 : 1 an den Verdampfungsabschnitten 140 und 141 verwendet wird. Bei einem nach diesem Verfahren hergestellten Film beträgt Ku 2,9 · 10&sup6; erg/cc, was besser ist als bei dem ersten Beispiel nach der Ausführungsform. Dies ist einem vergrößerten effektiven Auftreffwinkel gegenüber dem ersten Beispiel zuzuschreiben, denn die Verdampfungsrate am Verdampfungsabschnitt 140 wird größer als die am Verdampfungsabschnitt 141. Die magnetischen Eigenschaften eines Films werden also durch ein Erhöhen der Verdampfungsrate am Verdampfungsabschnitt 140 besser. Wird jedoch die Gesamtleistung des Elektronenstrahls für die Bedampfungsquelle 120 konstant gehalten, wird die Laufgeschwindigkeit des Substrats 100 verringert, um die gewünschte Filmdicke zu erreichen, wie oben beschrieben wurde.
Die bei dieser Ausführungsform und bei dem Vergleichsbeispiel gebildeten säulenförmigen Körner sind schematisch in den Fig. 14 bzw. 15 dargestellt. Es würd deutlich, dass die säulenförmigen Körner in den Filmen nach der Ausführungsform gerader wachsen als die im Vergleichsbeispiel Das bedeutet, dass der Auftreifwinkel fast konstant gehalten wird bei den Beispielen nach der Ausführungsform, obgleich die Öffnungsbreite groß ist. Wird die Standbildfestigkeit zwischen den Beispielen nach der Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel verglichen, so beträgt sie bei den Filmen nach der Ausführungsform 60 Minuten oder mehr, während sie bei dem Film nach dem Vergleichsbeispiel 1 Minute oder weniger beträgt. Dies ist der Oberflächenglätte und der Packdichte zuzuschreiben, die bei dem Ausführungsbeispiel besser sind als bei dem Vergleichsbeispiel, weil bei der Ausführungsform sehr wenig Sauerstoff zugeführt wird.
Die Lese- und Schreibeigenschaften der teilweise oxidierten Kobaltfilme, die nach den vierten und fünften Ausführungsformen mit Schrägbedampfung hergestellt wurden, werden ausgewertet. Zur Auswertung wird ein kommerziell erhältliches 8 mm Video-Kassettenaufzeichnungsgerät verwendet; es wird C/N (C/N: Ausgangspegel/Störpegel) bei einer Aufzeichnungsfrequenz von 7 MHz ausgewertet und verglichen. Die gemessenen Daten zeigen, dass das C/N-Verhältnis für die vierten und fünften Ausführungsformen in der gleichen Größenordnung sind. Die Magnetschicht des Beispiels nach der vierten Ausführungsform weist einen um + 1 dB höheren Signalpegel auf als das Gegenstück aus dem Beispiel nach der fünften Ausführungsform, das bei umgekehrter Laufrichtung des Substrats hergestellt wurde, während der Störpegel des ersten Beispiels ebenfalls um + 1 dB größer ist als beim letzteren. Hinsichtlich des C/N-Verhältnisses der Magnetschicht der beiden Vergleichsbeispiele gegenüber der der fünften Ausführungsform wurde festgestellt, dass die Magnetschicht des Vergleichsbeispiels nach der vierten Ausführungsform etwa -5 dB beträgt, während sie bei der fünften Ausführungsform etwa -7 dB ist. Ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit besten Lese- und Schreibeigenschaften kann also bei Verwendung der Einrichtung und des Verfahrens nach dieser Ausführungsform hergestellt werden.
Obgleich oben teilweise oxidierte Co-Cr- und Co-Filme beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung auch für andere Dünnfilme auf Co-Legierungsbasis oder Oxiddünnfilme von Vorteil. Es wurde lediglich die Herstellung einer einzigen Magnetschicht beschrieben; es ist jedoch bekannt, mit dem gleichen Verfahren eine magnetische Mehrfachschicht herzustellen um ein hohes C/N-Verhältnis zu erzielen. Das gilt auch für die vorliegende Erfindung.
Die sechste Ausführungsform weist zwei Verdampfungsabschnitte für eine Bedampfung mit schrägem Auftreffwinkel auf; es wird ein Film unter aufeinander folgenden Verwendung der oben für die fünfte und vierte Ausführungsform beschriebenen Verfahren hergestellt, der eine Magnetdoppelschicht aufweist. Da die in den Fig. 10 und 13 für die beiden Ausführungsformen dargestellten Einrichtungen den gleichen Aufbau haben, können sie als gleiche Einrichtungen betrachtet werden. Die Produktivität bei der Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsmedien mit Mehrschichtfilmen wird erhöht, wenn die Laufrichtung umgekehrt wird, und hierzu werden die erfindungsgemäßen Verfahren effektiver eingesetzt. Die säulenförmigen Körner können in gleiche Richtungen ausgerichtet werden, so dass die säulenförmigen Körner in oberer und unterer Magnetschicht als fast linear angenommen werden können, ohne dass das Substrat 100, auf dem die untere Magnetschicht bereits als untere Schicht ausgebildet ist, zurückgespult werden muss.
In einem ersten Schritt wird ein teilweise oxidierter Kobaltfilm mit einer Dicke von 0,05 um als untere Magnetschicht entsprechend dem Verfahren der fünften Ausführungsform gebildet. In einem zweiten Schritt wird auf dem so erzeugten Film ein teilweise oxidierter Kobaltfilm als obere Magnetschicht mit dem Verfahren nach der vierten Ausführungsform mit gegenüber der Laufrichtung 201 der fünften Ausführungsform umgekehrter Laufrichtung 101 gebildet, so dass ein Doppelschichtfilm mit einer Gesamtdicke von 0,1 um entsteht.
Die Lese- und Schreibeigenschaften des doppelschichtigen Films werden wie oben erläutert ausgewertet. Es stellt sich heraus, dass der Ausgangspegel in der gleichen Größenordnung liegt wie der der Magnetschicht des Beispiels der vierten Ausführungsform. Das C/N-Verhältnis ist jedoch um + 1 dB verbessert, während der Störpegel um - 1 dB verringert ist.
Wie oben beschrieben, kann ein magnetisches Aufzeichnungsmedium mit guten magnetischen Eigenschaften und guten Wiedergabecharakteristika bei Anwendung des Verfahrens nach der Ausführungsform erzielt werden. Diese Ausführungsform ist ebenfalls vorteilhaft für ein Substrat, auf dem bereits eine untere Schicht vorhanden ist.
Eine siebte Ausführungsform, die sich auf zwei Verdampfungsabschnitte für eine Schrägbedampfung bezieht, wird unter Hinweis auf die Fig. 16 beschrieben. Diese Figur zeigt in schematisierter Weise eine Einrichtung zur Vakuumbedampfung in einer Vakuumkammer, die für das Herstellverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium verwendet wird. Ein Merkmal der in Fig. 16 dargestellten Einrichtung ist die Düse 171, die in Laufrichtung 101 eines Substrats 100 gegenüber einer Abschirmplatte 451 zur Definition des Auftreffbeginns auf der stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist. Generell wird, wenn ein Gas wie Sauerstoff in einen Bereich des Auftreffbeginns in einer Öffnung 460 zwischen zwei Abschirmplatten 450 und 451 zugeführt wird, das Kristallwachstum in diesem Bereich gestört, so dass ein Film mit niedriger Kristallinität gebildet wird. Dies wird hauptsächlich dem zugeführten Gas zugeschrieben, das an die Öffnung 460 durchdringt.
Wird andererseits ein teilweise oxidierter Film als Magnetschicht aus einem Co-O- Film gebildet, der hauptsächlich Kobalt und Sauerstoff enthält, oder ein teilweise oxidierter Film als Co-Ni-O-Film, der hauptsächlich Kobalt, Nickel und Sauerstoff enthält, der auf einem Oxidfilm aus CoO oder CoNiO gebildet wird, so erhöht sich die Koerzitivfeldstärke und die kristalline Ausrichtung wird verbessert. Werden diese Eigenschaften unter Verwendung des Verfahrens nach dem Stand der Technik verbessert, sind zwei Schritte erforderlich, um einen Co-O-Film als untere Schicht und einen Co-O-Film als Magnetschicht zu bilden, was die Produktivität ungünstig beeinflusst. Die vorliegende Erfindung führt die beiden Vorgänge in einem Schritt aus, um sowohl Produktivität als auch Filmeigenschaften zu verbessern. Durch das Zuführen von Sauerstoff in den Bereich des Anlagerungsbeginns wird der Film im Anfangsstadium der Filmbildung lokal oxidiert, damit der Film im Anfangsstadium die Rolle der oben genannten Oxidunterschicht spielen kann.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, ist es wichtig, dass der dem Bereich des Anlagerungsbeginns zugeführte Sauerstoff nicht zur Öffnung vordringt, und dass seine Wirkung unterdrückt wird. Eine Düse 171 zum Zuführen von Sauerstoff ist in Laufrichtung des Substrats 100 gegenüber einer Abschirmplatte 451 stromaufwärts angeordnet, um den Beginn des Auftreffens zu begrenzen. Die Düse 171 ist entlang der stromaufwärtigen Richtung ausgerichtet, um einen indirekten Strom in Richtung der Öffnung 460 zu verhindern. Vorteilhafterweise ist der Sauerstoffstrom aus der Düse 171 konvergierend ausgebildet.
In Fig. 17 ist eine Düse 171 zum Zuführen von Sauerstoff schematisch dargestellt, die einen konvergierenden Sauerstoffstrom erzeugt. Ein schraffierter Abschnitt 190 ist mit einem (nicht dargestellten) Rohr zum Zuführen von Sauerstoff verbunden. Sauerstoff 193 wird vom Rohr durch den Führungspfad 191 transportiert und erreicht durch einen Schlitz 192 das Vakuum. Mit 193 ist der schematisch dargestellte Sauerstoffstrom bezeichnet. Ist der Spalt des Schlitzes ausreichend kleiner als die Führungslänge, wie in Fig. 17 dargestellt, konvergiert der Sauerstoffstrom. Die Düse 171 ist zum einfacheren Einbau gekrümmt, dies ist jedoch nicht erforderlich, um den Sauerstoffstrom konvergieren zu lassen.
In Fig. 18 ist der Bereich um den Beginn der Filmanlagerung schematisch dargestellt, um zu zeigen, wie die Düse 171 angeordnet ist. Die Düse 171 ist so angeordnet, dass ein konvergierender Sauerstoffstrom in die stromaufwärts gelegene Seite gerichtet ist. Nachfolgend wird eine wünschenswerte Richtung für den konvergierenden Sauerstoffstrom beschrieben. Eine Abschirmplatte 451 ist so vorgesehen, dass der Auftreffwinkel verdampfter Atome b ist, was in Fig. 18 gleich 90º ist. Ein konvergierender Sauerstoffstrom aus der Düse 171 wird an einen Punkt geführt, wo der Auftreffwinkel verdampfter Atome a ( a < b) ist. In Fig. 18 ist a = 85º. Ein Teil mit dem Auftreffwinkel a oder mehr wird dann von dem konvergierten Sauerstoffstrom stark beeinflusst. Bestehen z. B. verdampfte Atome aus Kobalt, so wird ein Teil davon mit dem Auftreffwinkel a oder mehr oxidiert und bildet ein Oxid. In der Zeichnung überschreiten verdampfte Atome keinen Punkt des Auftreffwinkels b. Da jedoch verdampfte Atome in der Praxis streuen, überschreiten sie auf der stromaufwärtigen Seite den Punkt, an dem sie sich auf dem Substrat anlagern sollen. Auch solche Anlagerung wird oxidiert, und das verbessert die Filmqualität. Der Anfangsauftreffwinkel i der Erfindung entspricht also a.
Der über die Düse 171 in den Bereich des Beginns des Auftreffens von Atomen zugeführte Sauerstoff beträgt höchstens ein Drittel der Sauerstoffmenge aus der Düse 170, weil die Dichte verdampfter Atome dort gering ist. Ein Fünftel der Menge reicht aus, weil der indirekte Strom von Sauerstoff in Richtung des Bereiches des Kristallwachstums mit der Zunahme der Menge an zugeführten Sauerstoff zunimmt. Die Menge an zugeführtem Sauerstoff kann jedoch nicht für sich allein bestimmt werden, weil sie auch von der Größe der Einrichtung und ihrer Evakuierungsrate abhängt.
Selbst bei Anwendung der oben genannten Mittel ist es schwierig, einen indirekten Sauerstoffstrom in Richtung des Bereiches der Filmanlagerung zu verhindern und seine Wirkung vollständig auszuschalten. Um überschüssigen Sauerstoff schnell zu entfernen, ist die Abschirmplatte 451 als Platte ausgebildet, deren Oberfläche so angeordnet ist, dass sie dem Substrat 100 auf der zylindrischen Trommel 200 keinen Widerstand entgegenstellt, um die Evakuierungsrate im Bereich des Anlagerungsbeginns zu erhöhen. Es ist wichtiger, den Abstand zwischen den Abschirmplatten 450 und 451 zu vergrößern. Damit kann die Wirkung eines indirekten Stroms auf den gesamten Filmbildungsbereich verringert werden. Die durch die Anordnung von zwei Verdampfungsabschnitten in der Bedampfungsquelle geschaffenen breiten Öffnungen in der Ausführungsform sind sehr vorteilhaft. Die verbreiterte Öffnung im Stand der Technik nach Fig. 1 verringert lediglich den Auftreffwinkel, und die Filmqualität kann nicht durch eine Veränderung des Auftreffwinkels verbessert werden.
Als nächstes wird ein Beispiel eines bedampften Bandes beschrieben, das unter Verwendung der Einrichtung zur Vakuumbedampfung nach der siebten Ausführungsform hergestellt wurde. Der Durchmesser der zylindrischen Trommel 200 ist 1,5 m, und als Substrat 100 wird ein Polyethylenterephthalatfilm mit einer Banddicke von 7 um verwendet. Als Bedampfungsmaterial 130 wird Kobalt verwendet. Der Abstand zwischen den Verdampfungsabschnitten 140 und 141 ist auf etwa 30 cm eingestellt. Die Abschirmplatte 451 ist so angeordnet, dass b in Fig. 18 gleich 90º ist, während der Sauerstoffstrom aus der Düse 171 so eingestellt ist, dass b in Fig. 18 gleich 85º ist. Die Abschirmplatte 450 dagegen ist so angeordnet, dass f 50º ist. Die Öffnungsbreite zwischen den beiden Abschirmplatten 450 und 451 ist etwa 50 cm. Sauerstoff wird über die Düse 170 mit einer Rate von 1,0 Liter/min. zugeführt. Ebenso wird Sauerstoff aus der Düse 171 mit Raten von 0,5; 0,3; 0,2 und 0,1 Liter/min. bei den Beispielen 1-1, 1-2, 1-3 bzw. 1-4 zugeführt.
Die wie oben beschrieben hergestellten Proben wurden zu Bändern geschnitten und die Lese- und Schreibeigenschaften bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 0,5 um mit einem Ringmagnetkopf mit einer Spaltlänge von 0,15 um aus Sendust ausgewertet. Die gemessenen Daten zeigen, dass das C/N-Verhältnis der Proben 1 bis 3 den höchsten Ausgangspegel (C) und das höchste C/N-Verhältnis aufweisen. Für die Daten für C und C/N der anderen Proben werden die Daten dar Proben 1 bis 3 als Standard gesetzt, danach sind sie wie folgt: -2,5 dB und -1,1 dB für die Probe 1-1; -1,1 dB und -0,2 dB für die Probe 1-2 und -2,0 dB und -3,9 dB für die Probe 1-4. Ist die über die Düse 171 zugeführt Menge an Sauerstoff zu groß, wird das Rauschen verringert, während die Leistung ebenfalls verringert ist, weil überschüssiger Sauerstoff die Sättigungsmagnetisiertung verringert. Ist die über die Düse 171 zugeführte Menge an Sauerstoff jedoch zu gering, erhöht sich das Rauschen, weil die Koerzitivfeldstärke verringert wird, während auch die Leistung sich verringert.
Bei den oben beschriebenen Beispielen eines Magnetbandes wurde lediglich die Herstellung einer einfachen Magnetschicht beschrieben. Eine Magnetschicht kann jedoch aus zwei oder mehr Schichten bestehen. Es ist bekannt, dass ein mehrschichtiger Aufbau die magnetischen Domänen in der Magnetschicht verkleinert, um Rauschen zu verringern. Besteht eine Magnetschicht aus zwei oder mehr Schichten, so werden Auftreffwinkel, Menge an zugeführtem Sauerstoff und die Filmdicke für jede Schicht gesteuert, um für den Gesamtfilm die erwünschten Eigenschaften zu erreichen.
Bei einer nach einem konventionellen Verfahren hergestellten Magnetschicht im Mehrschichtaufbau muss die Bedampfung so oft wiederholte werden, wie sie Schichten hat, was die Produktivität beeinträchtigt. Mit der achten, nachfolgend beschriebenen Ausführungsform kann ein Doppelschichtaufbau für eine Magnetschicht in einem Substratdurchlauf hergestellt werden. Nach der achten Ausführungsform kann also eine Magnetschicht bester Qualität gebildet werden.
Die achte Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium wird mit Bezug auf Fig. 19 beschrieben, die in schematisierter Form eine Einrichtung zur Vakuumbedampfung in einer Vakuumkammer darstellt, die für das Herstellverfahren des magnetischen Aufzeichnungsmediums nach der achten Ausführungsform verwendet wird. Diese Einrichtung weist zwei Verdampfungsquellen, 520, 521, auf. Ein von einer Abwickelspule 210 zugeführtes Substrat 100 wird über dem Umfang einer zylindrischen Trommel 200 geführt und von einer Spule 211 aufgewickelt. Auf dem Substrat 100 wird an einer zweiten Öffnung 561, die zwischen den Abschirmplatten 553 und 552 definiert ist, mit der Bedampfungsquelle (zweite Bedampfungsquelle) 521 eine untere Magnetschicht gebildet, während eine obere Magnetschicht an einer ersten Öffnung 560, die zwischen den Abschirmplatten 551 und 550 definiert ist, einer Bedampfungsquelle (erste Bedampfungsquelle) 520 als nächstes gebildet wird. In den Bedampfungsquellen 521 und 520 ist Kobalt oder eine Co-Ni-Legierung als Bedampfungsmaterial 530 und 531 enthalten. Die Bedampfungsquellen 521 und 520 sind auf der gleichen Seite, in Laufrichtung des Substrats gegenüber einer senkrechten Linie durch das Zentrum der zylindrischen Trommel 200 stromaufwärts, angeordnet.
In der Bedampfungsquelle 521 in der zweiten Öffnung ist ein Verdampfungsabschnitt 542 angeordnet. In Fig. 19 ist ein Verdampfungsabschnitt 542 in der Bedampfungsquelle 521 angeordnet, um den Maßstab der Einrichtung nicht zu vergrößern. Aus dem Verdampfungsabschnitt 542 verdampfte Atome werden von der Abschirmplatte 553 auf den Anfangsauftreffwinkel i 2 und von der Abschirnnplatte 552 auf den Endauftreffwinkel f 2 begrenzt. Vorteilhafterweise beträgt der Anfangsauftreffwinkel i 2 85º oder weniger und der Endauftreffwinkel f 2 50º oder mehr. Liegt der Anfangsauftreffwinkel i 2 über 85º, so wird der Grad der Kristallorientierung des Films gering, während bei einem Endauftreffwinkel f 2 von weniger als 50º die Koerzitivfeldstärke sich verringert. Zwischen der Abschirnnplatte 552 und der zylindrischen Trommel 200 ist eine Düse zum Zuführen von Sauerstoff in Richtung der zweiten Öffnung 561 angeordnet. Ein rückwärtiges Ende der Abschirmplatte 552 ist hakenförmig ausgebildet, um einen indirekten Sauerstoffstrom von der Düse 172 in Richtung der stromabwärtigen Seite zu unter drücken. Die Abschirmplatte 553 hingegen ist eine Platte, die dem Substrat 100 auf der zylindrischen Trommel 200 keinen Widerstand bietet, um die Evakuierungsrate für den Bereich zu verbessern. Die Bedampfungsquelle 521 ist oberhalb der ersten Öffnung 560 angeordnet, um die Evakuierung aus dem Bereich des ersten Auftreffens in der ersten Öffnung 560 nicht zu behindern.
Der Aufbau der ersten Öffnung 560 gleicht dem der in Fig. 16 dargestellten Öffnung 460. Indem zwei Verdampfungsabschnitte 540 und 541 in der Bedampfungsquelle 520 entlang der Laufrichtung des Substrats 100 vorhanden sind, kann die Öffnung 560 gegenüber dem früheren Zustand erweitert werden, was die Produktivität verbessert. Vorteilhafterweise ist der Anfangsauftreffwinkel i 2 gleich 85º oder weniger und der Endauftreffwinkel f 2 gleich 50º oder mehr, um eine ausreichende Koerzitivfeldstärke der Magnetschicht zu erreichen. Sauerstoff wird über die Düse 170 auf ähnliche Weise wie im Stand der Technik zugeführt. Die Düse 171 wird später beschrieben.
Wird eine Magnetschicht auf die oben beschriebene Weise gebildet, so wird die Filmdicke der oberen Magnetschicht dicker eingestellt als die der unteren Schicht. Es ist vorteilhaft, wenn die obere Magnetschicht zwischen 60 und 80% der Gesamtschicht ausmacht. Der Grund dafür liegt darin, dass die untere Magnetschicht hinsichtlich Kristallwachstum gegenüber der oberen Magnetschicht als Unterlage behandelt wird. Die Lese- und Schreibeigenschaften können verbessert werden, wenn eine obere Magnethauptschicht auf einer dünnen unteren Magnetschicht als Unterlage gebildet wird. Es ist von großem Vorteil, dass die dicke obere Magnetschicht an der ersten Öffnung 560 gebildet wird, wo die Produktivität hoch ist.
Wie oben beschrieben wurde, können die Eigenschaften der Magnetschicht bei Verwendung der oben erläuterten Einrichtung verbessert werden. Nachfolgend wird die Sauerstoffzufuhr über die Düse 171 beschrieben. Die erste Öffnung 560 ist fast genau so ausgebildet wie die in Fig. 16 dargestellte Öffnung, einschließlich der Anordnung der Bedampfungsquelle 520 und der Düse 171. Die Form sowie Ausrichtung und Zufuhr von Sauerstoff gleichen denen in den Fig. 17 und 18. Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird Sauerstoff durch die Düse 171 bei der Bildung einer doppelschichtigen Magnetschicht aus den nachfolgend erläuterten Gründen zugeführt.
Ein Bereich eines Schichtanfangsbereiches der oberen Magnetschicht, die in der ersten Öffnung 560 gebildet wird, wird lokal oxidiert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Schichtanfangsbereich nicht als die Unterlage eines Oxidfilms verwendet wird wie in der siebten Ausführungsform. Der Schichtanfangsabschnitt spielt eine Rolle als magnetische Trennschicht, um eine magnetische Kopplung zwischen oberer und unterer Magnetschicht zu schwächen. Der Schichtanfangsabschnitt, der als magnetische Trennschicht oxidiert wird, muss dünner sein als die Unterlage. Darum werden, wenn der Anfangsauftreffwinkel i 1 eingestellt wird, die Abschirmplatte 551 und die Düse 171 für die Zufuhr von Sauerstoff so angeordnet, dass a und b in Fig. 18 einander gleich sind. Die zu diesem Zeitpunkt zu oxidierenden verdampften Atome sind Streuatome, die das Substrat 100 erreichen. Die Menge an zuzuführendem Sauerstoff ist darum gering.
Vorzugsweise ist der Anfangsauftreffwinkel i 2 gleich 85º oder weniger und dar Endauftreffwinkel f 2 gleich 50º oder mehr, um eine ausreichende Koerzitivfeldstärke der Magnetschicht zu erreichen. Die mit der Düse 171 zugeführte Menge an Sauerstoff ist, wie oben erwähnt, gering. Die Menge beträgt höchstens 1/20, vorzugsweise 1/50 der von der Düse 170 zugeführten Menge an Sauerstoff. Die Menge kann jedoch nicht auf einen Wert festgelegt werden, weil sie von der Größe der Einrichtung und der Evakuierungsrate abhängt. Gelangt Sauerstoff für die untere Magnetschicht indirekt hinein, wird es schwierig, die Magnetschicht durch Zuführen von Sauerstoff mit der Düse 171 zu steuern. Darum ist es beispielsweise wichtig, dass die Abschirmplatte 552 hakenförmig ausgebildet ist, wie in Fig. 19 zu sehen ist, oder dass sie nahe der zylindrischen Trommel 200 angeordnet ist.
Wird eine Magnetschicht wie oben erläutert hergestellt, so erbringt die Einstellung, dass die Filmdicke der oberen Magnetschicht dicker ist als die der unteren Schicht, wie für den oben beschriebenen Doppelschichtaufbau ohne Zufuhr ihr von Sauerstoff über die Düse 171 beschrieben. Vorteilhafterweise macht die obere Magnetschicht zwischen 60 und 80% der gesamten Magnetschicht aus.
Nachfolgend wird ein Beispiel für ein bedampftes Band beschrieben, das unter Verwendung der Vakuumbedampfungseinrichtung nach der achten Ausführungsform gebildet wird. Kobalt wird als Bedampfungsmaterial 530 und 531 verwendet. Die Abschirmplatten 553 und 552, die eine zweite Öffnung 561 definieren, sind so angeordnet, dass i 2 und f 2 gleich 85º bzw. 50º sind; die Abschirmplatten 551 und 550 sind so angeordnet, dass i 1 und f 1 in der ersten Öffnung 560 gleich 85º bzw. 50º sind. Der Abstand zwischen den beiden Verdampfungsabschnitten 540 und 541 ist auf etwa 30 cm eingestellt, wie in der siebten Ausführungsform. Die Düse 171 ist so angeordnet, dass der konvergierende Sauerstoffstrom auf eine Position gerichtet ist, wo der Auftreffwinkel verdampfter Atome gleich i 1 ist. In der wie oben beschrieben aufgebauten Einrichtung wird eine doppelschichtige Magnetschicht hergestellt, bei der die Dicke der unteren Schicht 0,03 um beträgt und die der oberen Schicht 0,07 um. Sauerstoff wird durch die Düse 172 an der zweiten Öffnung 561 mit einer Rate von 0,3 Liter/min. zugeführt. Mit der Düse 170 wird an der ersten Öffnung 560 Sauerstoff mit einer Rate von 1,0 Liter/min. zugeführt. Außerdem wird Sauerstoff aus der Düse 171 mit Raten von 0; 0,02; 0,05 und 0,1 Liter/min. für die Proben 2-1, 2-2, 2-3 und 2-4 zugeführt.
Die wie oben beschrieben hergestellten Proben werden zu Bändern zerschnitten und die Lese- und Schreibeigenschaften werden bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 0,5 um ähnlich wie in der siebten Ausführungsform gemessen. Die gemessenen Daten zeigen, dass das C/N-Verhältnis der Probe 2-2 am höchsten liegt für Ausgangspegel (C) und Ausgangspegel/Störpegel (C/N). Den entsprechenden Daten C und C/N für die anderen Proben werden die der Probe 2-2 als Standard zu Grunde gelegt; sie sind wie folgt: +0,5 dB und -0,5 dB für Probe 2-1; -0,8 dB und -0,3 dB für Probe 2-3; und -2,2 dB und -1,8 dB für Probe 2-4. Wird die Probe 1-3 nach der siebten Ausführungsform mit der Probe 2-2 dieser Ausführungsform verglichen, dann liegt die Probe 2-2 um 1 dB über dieser sowohl für C als auch C/N. Dies ist der Wirkung des doppelschichtigen Aufbaus zuzuschreiben. Die Probe 2-1 ohne zugeführten Sauerstoff von der Düse 171 weist ein hohes Wiedergabesignal auf, jedoch auch einen hohen Störpegel. Wird jedoch die einfache 2-1 Probe mit einem weiter unten beschriebenen Vergleichsbeispiel verglichen, so liegt sie um 3 dB oder mehr über diesem für C und auch C/N. Bei den mit über die Düse 171 zugeführtem Sauerstoff hergestellten Proben ist die Tendenz zu bemerken, dass mit zunehmender Menge an zugeführtem Sauerstoff die Leistung geringer wird. Die Leistung verringert sich stark, wenn eine zu große Sauerstoffmenge zugeführt wird. Dies ist einer Verringerung der Sättigungsmagnetisierung und insbesondere einer Verschlechterung der Kristallorientierung aufgrund des indirekten Stromes überschüssigen Sauerstoffs in Richtung des Filmanlagerungsabschnittes zuzuschreiben.
Als Vergleichbeispiel wird eine Magnetschicht nach dem bekannten Verfahren hergestellt. Dazu wird die in Fig. 1 dargestellte, bekannte Einrichtung zur Vakuumbedampfung verwendet. Als Bedampfungsmaterial 30 wird Kobalt verwendet. Die Abschirmplatten 51 und 50 werden so angeordnet, dass i und f gleich 90º bzw. 30º sind. Die Öffnungsbreite zwischen den Abschirmplatten 51 und 50 beträgt etwa 50 cm, ähnlich der aus der siebten Ausführungsform. Mit dem beschriebenen Aufbau wird eine Magnetschicht mit einer Filmdicke von 0,1 um hergestellt. Sauerstoff wird über die Düse 70 mit den Raten 1,5; 1,8 und 2,0 Liter/min. für die Proben H1-1, H1-2 bzw. H1-3 zugeführt.
Die wie beschrieben hergestellten Proben werden zu Bändern zerschnitten und die Lese- und Schreibeigenschaften werden bei einer Aufzeichnungswellenlänge von 0,5 um ähnlich wie in der siebten Ausführungsform ausgewertet. Die gemessenen Daten zeigen, dass das C/N-Verhältnis der Probe H1-2 das höchste Wiedergabesignal (C) und das größte Verhältnis Wiedergabepegel/Störpegel (C/N) aufweist. Wird die Probe H 1-2 mit der Probe 1-3 nach der siebten Ausführungsform verglichen, so ist erstere um -4 dB sowohl bei C als auch C/N schlechter. Dies ist der Wirkung eines kleinen Endauftreffwinkels zuzuschreiben, der vorhanden ist, obwohl die gleiche Öffnung verwendet wird, und der niedrigen Koerzitivfeldstärke. Außerdem wird angenommen, dass die Kristallausrichtung verschlechtert ist, weil ein indirekter Sauerstoffstrom am Endabschnitt der Filmanlagerungs in Richtung des Anfangsabschnittes der Filmanlagerung zugeführt wird, denn die zugeführte Sauerstoffmenge ist groß.
Eine neunte Ausführungsform eines Herstellverfahrens für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium wird mit Bezug auf Fig. 20 beschrieben, die eine schematisiert dargestellte Einrichtung zur Vakuumbedampfung in einer Vakuumkammer zeigt, die zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmediums nach der neunten Ausführungsform verwendet wird. Die Einrichtung weist zwei Bedampfungsquellen 620, 621 auf und gleicht der achten Ausführungsform, nur dass in der Bedampfungsquelle 621 zwei Verdampfungsabschnitte 642 und 643 angeordnet sind. Ein von einer Abwickelspule 210 zugeführtes Substrat 100 läuft über einen Umfang einer zylindrischen Trommel 200 und wird von einer Spule 211 aufgewickelt. Auf dem Substrat 100 wird eine untere Magnetschicht unter Verwendung der Bedampfungsquelle 621 (zweite Bedampfungsquelle) an einer zweiten Öffnung 661 gebildet, die von Abschirmplatten 653 und 652 definiert ist, während eine obere Magnetschicht danach an einer ersten Öffnung 661 gebildet wird, die von den Abschirmplatten 651 und 650 definiert ist und für eine Bedampfungsquelle 620 (erste Bedampfungsquelle) vorgesehen ist. Die Bedampfungsquellen 621 und 620 enthalten Kobalt oder eine Co-Ni Legierung als Bedampfungsmaterial 630 und 631.
In der Bedampfungsquelle 621 für die zweite Öffnung 661 sind im Gegensatz zu dem einzigen Verdampfungsabschnitt 542 in der Bedampfungsquelle 521 nach Fig. 19 zwei Verdampfungsabschnitte 642 und 643 angeordnet. Die Bedampfungsquelle 621 ist oberhalb der ersten Öffnung 660 angeordnet, um die Evakuierung aus dem Bereich des ersten Auftreffens der Atome aus der ersten Öffnung 660 nicht zu behindern. Eine der Düse 171 ähnliche Düse 173 ist gegenüber der Abschirmplatte 653 auf der stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet. Verdampfte Atome aus den Verdampfungsabschnitten 642 und 643 werden durch die Abschirmplatte 653 auf den Anfangsauftreffwinkel i 2 und durch die Abschirmplatte 652 auf den Endauftreffwinkel f 2 begrenzt. Zwischen der Abschirmplatte 652 und der zylindrischen Trommel 200 ist eine Düse 172 angeordnet, um in Richtung der Öffnung 661 Sauerstoff zuzuführen.
Die Größe der zylindrischen Trommel, der Auftreffwinkel verdampfter Atome, der Abstand zwischen den Verdampfungsabschnitten, die Menge an zugeführtem Sauerstoff und die Maße der Filmdicke sind lediglich als Beispiele angegeben und nicht auf die obigen Werte begrenzt.

Claims

1. Herstellungsverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium durch Vakuumbedampfung mit den Schritten:

Bereitstellung eines sich im Vakuum bewegenden Substrats (100);

Anordnung von zwei Abschirmgliedern (150, 151; 250, 251; 350, 351; 450, 451; 550, 551; 650, 651, 652, 653) oberhalb des Substrats zur Definition einer Öffnung (160; 260; 360; 460; 560; 660, 661);

Anordnung einer Bedampfungsquelle (120; 520; 620, 621) mit einem als Magnetschicht zu verwendenden Bedampfungsmaterial (130; 530; 630, 631), welche Bedampfungsquelle an einer Position angeordnet ist, wo vom Bedampfungsmaterial verdampfte Atome sich durch eine Öffnung hindurch an dem sich bewegenden Substrat anlagern, und

Bestrahlen des Bedampfungsmaterials (130; 530; 630, 631) an zwei Verdampfungsabschnitten (140, 141; 540, 541; 640, 641, 642, 643) in der Bedampfungsquelle (120; 520; 620, 621) mit zwei Elektronenstrahlen (110, 111; 114, 115), welche Verdampfungsabschnitte entlang einer Bewegungsrichtung (101; 201) des Substrats (100) bei der Bildung einer Bedampfungsschicht auf dem sich bewegenden Substrat angeordnet sind, wodurch verdampfte Atome von den beiden Verdampfungsabschnitten (140, 141; 540, 541; 640, 641, 642, 643) sich auf dem Substrat (100) anlagern und eine Magnetschicht bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das zu bedampfende Substrat (1 GO) vor dem Aufdampfen der Magnetschicht bereits eine Unterschicht aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Substrat (100) um dem Umfang einer rotierbaren zylindrischen Trommel (200) geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Abschirmglieder (250, 251) so angeordnet sind, dass sie die Öffnung (260) senkrecht unter einem Zentrum einer Rotationsachse der zylindrischen Trommel (200) bilden, dass die Bedampfungsquelle (120) senkrecht unter dem Zentrum der Rotationsachse angeordnet ist und die beiden Verdampfungsabschnitte (140, 141) in der Bedampfungsquelle außerhalb einer senkrechten Projektion (145, 146) der Öffnung (260) auf das Bedampfungsmaterial auf einer stromaufwärts gelegenen Seite bzw. einer stromabwärts gelegenen Seite entlang der Bewegungsrichtung (101) des Substrats (100) angeordnet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Abschirmglieder (350, 351) entlang der Bewegungsrichtung (101) so angeordnet sind, dass ein Auftreffwinkel ( i) verdampfter Atome auf das Substrat (100) an einem Ende der Öffnung (360) auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Bewegungsrichtung des Substrats höher eingestellt ist als ein Auftreffwinkel ( f) an dem anderen Ende der Öffnung (360), wobei die Auftreffwinkel ( i) und ( f) gegenüber einer Senkrechten zur Substratoberfläche definiert sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die beiden Verdampfungsabschnitte (140, 141) in der Bedampfungsquelle (120) senkrecht unter den beiden Enden der Öffnung (360) angeordnet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem eine Verdampfungsrate an dem Verdampfungsabschnitt (141), der unter der stromaufwärts gelegenen Seite der Öffnung (360) angeordnet ist, höher ist als die Verdampfungsrate an dem Verdampfungsabschnitt (140), der an dem anderen Ende der Öffnung (360) liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem einer (141) der beiden Verdampfungsabschnitte (140, 141) in der Bedampfungsquelle (120) senkrecht unter dem stromaufwärts gelegenen Ende der Öffnung (360) und der andere Verdampfungsabschnitt (140) an einer Position auf der stromabwärts gelegenen Seite so angeordnet ist, dass er gegenüber einer senkrecht unter dem anderen Ende der Öffnung (360) gelegenen Position versetzt ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Verdampfungsrate an dem Verdampfungsabschnitt (140), der hinsichtlich der Position, die senkrecht unter dem anderen Ende der Öffnung (360) liegt, stromabwärts gelegen ist, höher ist als an dem Verdampfungsabschnitt (141), der unter dem Ende der Öffnung (360) auf der stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Abschirmglieder (350, 351) entlang der Bewegungsrichtung (201) so angeordnet sind, dass ein Auftreffwinkel ( i) verdampfter Atome auf das Substrat (100) an einem Ende der Öffnung (360) auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Bewegungsrichtung (201) des Substrats (100)niedriger eingestellt ist und ein Auftreffwinkel ( f) an dem anderen Ende der Öffnung (360) höher eingestellt ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem einer (140) der beiden Verdampfungsabschnitte (140, 141) in der Bedampfungsquelle (120) an einer Position auf der stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist, die gegenüber einer Position senkrecht unterhalb des Endes der Öffnung (360) auf der stromaufwärts gelegenen Seite versetzt ist und der andere Verdampfungsabschnitt (141) an einer Position senkrecht unterhalb des anderen Endes der Öffnung (360) angeordnet ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Verdampfungsrate an dem Verdampfungsabschnitt (140), der an der Position angeordnet ist, die gegenüber dem Punkt senkrecht unterhalb dem Ende der Öffnung (360) auf der stromaufwärts gelegenen Seite stromaufwärts liegt, höher ist als an dem Verdampfungsabschnitt (141) an der Position, die senkrecht unter dem anderen Ende der Öffnung (360) liegt.

13. Herstellverfahren eines magnetischen Aufzeichnungsmediums durch Vakuumbedampfung mit den Schritten:

Bereitstellung eines sich im Vakuum bewegenden Substrats (100);

Anordnung von zwei Abschirmgliedern (350, 351) oberhalb des Substrats (100) zur Definition einer Öffnung (360), welche Abschirmglieder (350, 351) entlang der Bewegungsrichtung (201) so angeordnet sind, dass ein Auftreffwinkel verdampfter Atome auf das Substrat (100) an einem Ende der Öffnung (360) auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Bewegungsrichtung (201) des Substrats niedriger eingestellt ist als der Auftreffwinkel an dem anderen Ende der Öffnung (360);

Anordnung einer Bedampfungsquelle (120) mit einem für eine Magnetschicht zu verwendenden Bedampfungsmaterial (130), welche Bedampfungsquelle an einer Stelle angeordnet ist, von wo sich von dem Bedampfungsmaterial verdampfte Atome an dem sich bewegenden Substrat (100) durch die Öffnung (360) hindurch anlagern können;

Bestrahlung des Bedampfungsmaterials (130) an zwei Verdampfungsabschnitten (140, 141) in der Bedampfungsquelle (120) mit zwei Elektronenstrahlen (110, 111), welche Verdampfungsabschnitte entlang einer ersten Bewegungsrichtung (201) des Substrats (100) bei der Bildung einer ersten Bedampfungsschicht auf dem sich bewegenden Substrat (100) angeordnet sind, wodurch sich verdampfte Atome von den beiden Verdampfungsabschnitten (140, 141) auf dem Substrat (100) zur Bildung einer ersten, unteren Magnetschicht anlagern;

Umkehr der Bewegungsrichtung (von 201 nach 101)des Substrats (100) und

Bestrahlung des Bedampfungsmaterials (130) an zwei Verdampfungsabschnitten (140, 141) in der Bedampfungsquelle (120) mit zwei Elektronenstrahlen (110, 111), welche Verdampfungsabschnitte entlang der Bewegungsrichtung (101) des Substrats (100) angeordnet sind, und verdampfte Atome von den beiden Verdampfungsabschnitten (140, 141) sich zur Bildung einer zweiten, oberen Magnetschicht auf dem Substrat anlagern, wobei der Auftreffwinkel ( i, Fig. 10) verdampfter Atome auf dem Substrat (100) an einem in Bewegungsrichtung (101) des Substrats (100) stromaufwärts gelegenen Ende der Öffnung (360) höher ist als der Auftreffwinkel ( f, Fig. 10) an dem anderen Ende der Öffnung (360).

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem einer (140) von den beiden Verdampfungsabschnitten (140, 141) in der Bedampfungsquelle (120) an einer Position auf der stromaufwärts gelegenen Seite gegenüber einem Punkt (245) senkrecht unter dem Ende der Öffnung (360) auf der in Bewegungsrichtung (201) des Substrats (100) stromaufwärts gelegenen Seite versetzt angeordnet ist wenn die erste, untere Schicht gebildet wird, und der andere Verdampfungsabschnitt (141) an einer senkrecht unter dem anderen Ende der Öffnung (360) gelegenen Position angeordnet ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das zur Bedampfung vorgesehene Substrat (100) bereits eine untere Schicht aufweist, bevor die Magnetschicht aufgebracht wird.

16. Herstellverfahren für ein magnetisches Aufzeichnungsmedium durch Vakuumbedampfung mit den Schritten:

Bereitstellung eines Substrats (100), das sich im Vakuum bewegt;

Anordnung von ersten und zweiten Abschirmgliedern (550, 551; 650, 651) oberhalb des Substrats (100) zur Definition einer ersten Öffnung (560, 660), wobei die beiden Abschirmglieder (550, 551; 660, 661) entlang der Bewegungsrichtung (101) so angeordnet sind, dass ein Auftreffwinkel ( i&sub1;) verdampfter Atome auf dem Substrat (100) an einem Ende der Öffnung (560; 660) auf der in Bewegungsrichtung des Substrats stromaufwärts gelegenen Seite höher eingestellt ist als ein Auftreffwinkel ( f&sub1;) an dem anderen Ende der ersten Öffnung (560; 660);

Anordnung einer ersten Bedampfungsquelle (520; 620), die ein erstes Bedampfungsmaterial (530; 630) enthält, das zum Aufdampfen einer Magnetschicht verwendet wird, welche erste Bedampfungsquelle (520; 620) an einer Position angeordnet ist, wo verdampfte Atome des ersten Bedampfungsmaterials (530; 630) sich durch die erste Öffnung (560; 660) an dem sich bewegenden Substrat (100) anlagern können;

Anordnung einer ersten Düse (171) in der Nähe eines Endes der ersten Öffnung (560; 660) auf der stromaufwärts gelegenen Seite und einer zweiten Düse (170) in der Nähe des anderen Endes der ersten Öffnung (560; 660) auf der stromabwärts gelegenen Seite;

Zuführen von Sauerstoff durch die erste und zweite Düse (170, 171);

Bestrahlen des ersten Bedampfungsmaterials (530; 630) an zwei Verdampfungsabschnitten (540, 541; 640, 641) der ersten Bedampfungsquelle (520; 620) mit zwei Elektronenstrahlen (110, 111), welche Verdampfungsabschnitte (540, 541) entlang der Bewegungsrichtung (101) des Substrats (100) bei der Bildung einer Bedampfungsschicht auf dem sich bewegenden Substrat angeordnet sind, wodurch verdampfte Atome von den beiden Verdampfungsabschnitten (540, 541; 640, 641) sich zur Bildung einer Magnetschicht auf dem Substrat (100) anlagern.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die erste Düse (171) Sauerstoff zuführt, um einen Sauerstoffstrom in Richtung der stromaufwärts gelegenen Seite zu erzeugen.

18. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Bedampfungsmaterial (530; 630) Kobalt oder Kobalt und Nickel umfasst.

19. Verfahren nach Anspruch 16 mit den Schritten:

Anordnung von dritten und vierten Abschirmgliedern (552, 553; 652, 653) oberhalb des Substrats (100) zur Definition einer zweiten Öffnung (561; 652), wobei die Abschirmglieder (552, 553; 652, 653) entlang der Bewegungsrichtung (101) so angeordnet sind, dass ein Auftreifwinkel ( i2) verdampfter Atome auf dem Substrat (100) an einem Ende der zweiten Öffnung (561; 661) auf der in Bewegungsrichtung (101) des Substrats (100) stromaufwärts gelegenen Seite höher eingestellt ist als ein Auftreffwinkel ( f2) an dem anderen Ende der zweiten Öffnung (561; 661);

Anordnung einer zweiten Bedampfungsquelle (521; 621), die ein Bedampfungsmaterial (531; 631) enthält, das für die Magnetschicht verwendet wird, welche zweite Bedampfungsquelle (521; 621) an einer Position angeordnet ist, wo verdampfte Atome von dem zweiten Bedampfungsmaterial (531; 631) sich an dem sich bewegenden Substrat (100) durch die zweite Öffnung (561; 661) anlagern können, wobei ein Verdampfungsabschnitt (542; 642, 643) in der zweiten Bedampfungsquelle (521; 621) oberhalb der ersten Bedampfungsquelle (520; 620) angeordnet ist;

Anordnung einer dritten Düse (172) in der Nähe eines Endes der zweiten Öffnung (561; 661) auf der stromabwärts gelegenen Seite;

Zuführen von Sauerstoff durch die dritte Düse (172);

Bestrahlen des zweiten Bedampfungsmaterials (531; 631) an dem Vierdampfungsabschnitt (542; 642, 643) der zweiten Bedampfungsquelle (521; 62 : 1) mit einem Elektronenstrahl (112; 114, 115), wodurch verdampfte Atome von dem Verdampfungsabschnitt (542; 642, 643) sich auf dem Substrat (100) zur Bildung der Oxid-Magnet-Schicht anlagern.

20. Verfahren nach Anspruch 19, das weiterhin die Schritte umfasst:

Anordnung einer vierten Düse (173) in der Nähe eines Endes der zweiten Öffnung (661) auf der stromaufwärts gelegenen Seite und

Zuführen von Sauerstoff durch die vierte Düse (173).

21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem die vierte Düse (173) Sauerstoff zuführt, um einen Sauerstoffstrom in Richtung der stromaufwärts gelegenen Seite zu erzeugen.