DE1564208A1 - Verfahren zur Herstellung magnetischer Duennschicht-Film-Speicher - Google Patents

Verfahren zur Herstellung magnetischer Duennschicht-Film-Speicher

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DE1564208A1
DE1564208A1 DE19661564208 DE1564208A DE1564208A1 DE 1564208 A1 DE1564208 A1 DE 1564208A1 DE 19661564208 DE19661564208 DE 19661564208 DE 1564208 A DE1564208 A DE 1564208A DE 1564208 A1 DE1564208 A1 DE 1564208A1
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Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. H. E. BÖHMER
703 BOBLINGEN SINDELFINGER 8TRA88E 49
FERNSPRECHER (07031)6613040 ·-
Böblingen, den 4. Dezember I966 bu-hä
Anmeiderin: International Business Machines
Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderinj Docket 14 I78
Verfahren zur Herstellung magnetischer Dünnschichtfilm-Spe icher. ' ',..',
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung magnetischer Dünnschichtfilm-Speicher, bei dem vor Aufbringen der magnetischen Dünnschicht eine Siliziummonoxydschicht auf das Substrat niedergeschlagen wird.
Magnetische Dünnschichtfilm-Speicher finden zunehmend Anwendung in der elektronischen Datenverarbeitungstechnik, Der hauptsächliche Grund hierfür liegt darin, daß solche Dünnschichten die Fähigkeit besitzen,, eine Magnetisierungsumkehr mit Hilfe einer kohärenten Spin-Drehung zu gestatten. Unter Ausnutzung dieses Phänomens dreht sich die Magnetisierung oder anders ausgedrückt, die Einstellung der mag-
Docket 14 1?8 - A A Λ A - * Λ Λ e ft - 2 -
bad
netischen Elementardipole um einen Winkel von 90° und zwar in der Größenordnung von Nanosekunden. Die magnetische Dünnfilmschicht besteht hierbei aus einer Nickel-Eisenlegierung oder allgemein ausgedrückt aus nichtmagnetostriktiven Permaloy -Arten. Diese Dünnschicht filme werden auf ein Substrat durch Plattieren, Vakuumniederschlag oder Kathodenzerstäubung bis zu einer Dicke von etwa 10.000 ft insbesnndere aber bis zu Dicken von weniger als 1.000 8 niedergeschlagen. Das Niederschlagen dieses magnetischen Films auf das Substrat geschieht unter gleichzeitigem Einwirken eines mag-. netischen Orientierungsfeldes, um so eine uniaxiale Anisotropie herbeizuführen, d.h. eine bevorzugte Aehsenriehtung der remanenten Magnetisierung oder der Aehsenriehtung leichter Magnetisierung.
Die Vorteile magnetischer Dünnschihtfilme werden in Anwendung für magnetische Speiehervorrichtungen und Schaltvorriehtungen ausgenutzt, wobei sowohl parallel und senkrecht zur Magnetisierungsrichtung orientierte Ansteuerungsarten zum Betrieb dieser Speichervorrichtungen verwendet werden. Im ersten Falle sind zwei Ansteuerungsleitungen parallel ~z> zur Richtung der uniaxialen Anisotropie angeordnet, d.h. pa- ^ rallel zur Aehsenriehtung leichter Magnetisierung. Im letzte-,η ren Falle, nämlich bei der senkrechten Ansteuerung sind zwei => Ansteuerungsleitungssätze, die senkrecht zueinander verlaur£ fen, über dem magnetischen Dünnschichtfilmelement angeordnet. Hierbei ist ein Satz dieser Ansteuerungsleitungen parallel zur Aehsenriehtung der leichten Magnetisierung anger bracht und wird im allgemeinen als Wortleitung bezeichnet.
Docket U 178 BAD 3DRiGiNAL fcOPY
. Der zweite Ansteuerungsleitungssatz verläuft also senkrecht hierzu und ist im allgemeinen als Bitansteuerungsleitung be-
. kannt. Dieser zweite Satz verläuft dann parallel zur Richtung .der schweren Magnetisierbarkeit. Beim Anlegen eines elektrischen Stromes an die Wortleitungen wird ein Feld in Richtung der schweren Magnetisierbarkeit induziert, so daß die magnetischen Elementardipole um einen Winkel von 90° entweder im Uhrzeiger- oder im· Gegenuhrzeigersinn gedreht werden, je nach dem, wie der ursprüngliche Magnetisierungszustand gewesen ist. Die Drehung dieser Elementardipole läßt entweder ein positives oder ein negatives Signal in den Abfühlleitungen entstehen, die entweder durch die Bit-Leitung selbst oder durch einen dritten zusätzlichen Leitungssatz gebildet werden, der dem Speicherelement zugeordnet ist. Wird, hingegen ein elektrischer Strom an die Bit-Leitungen anlegt, dann wird-ein Feld in Richtung der leichten Magnetisierbarkeit induziert. Die Bit-Impulse werden dabei so zugeführt, daß die jeweilige Vorderkante eines Bit-Impulses die Hinterflanke eines Wort-Impulses zeitlieh überlappt. Auf diese Weise bestimmt der Bit-Impuls den Restzustand der Magnetisierung und steuert damit in großem Maße den Einspeieherungsvorgang.
Die sich so ergebenden Eigenschaften und die erzielte Betriebsoo
^ zuverlässigkeit dieser magnetischen Dünnschichtfilm-Speichero vorrichtuncen werden aber in großem Maße, wenn nicht sogar
^1 überhaupt, durch eine größere Anzahl von Parametern bestimmt,
die den Dünnsenichtfilm an sich nicht betreffen. Von entschei-
Docket 14 1-7Ö - 4 -
BAD-OBiGiWAL COPY
dendem Einfluß hierbei ist das verwendete Substrat, das vor allem als mechanischer Träger dieses Dünnschichtfi-lmes dient", aber seit neuestem auch zusätzliche Aufgaben in elektrischer und thermischer Hinsicht übernommen hat. Das Substratmaterial und sein kristallographischer Zustand entweder amorphpolykristallin oder monokristallin, die Oberflächentopographie und das Oberflächenprofil des Substrats sowie die Oberflächenverschmutzung und sonstige Verunreinigungen sind hierbei von besonderer Bedeutung und spielen eine beherrschende Rolle für die Bestimmung der Eigenschaften der magnetischen Dünnschichfefilm-Speichervorrichtung.
Da alle diese auf die Substratoberfläche einwirkenden Mechanismen und Phänomene, die die Natur der magnetischen Eigenschaften des Dünnschichtfilms beeinflussen, nur sehr schwer verständlich sind, ist eine Arbeitshypothese|entwickelt worden, die sich auf theoretische und experimentelle Betrachtungen stützt. Bekanntlich wirkt sich eine Oberflächenrauhigkeit einer Substratplatine in mikroskopischem Maßstab als nichtgleichförmige Verteilung von Tälern und Hügeln aus, die dann jeweils Bereiche örtlicher Entmagnetisierungsfelder während
o des Betriebs der magnetischen Dünnschichtsfilmspeicherung
to entstehen lassen. Hinzu kommt, daß die Substratsoberflächen-
-* ' rauhigkeit·, wie sich herausgestellt hat, außerdem das Aufcn
Q wachsen einer Schicht nachteilig beeinflußt, indem sich näm-
tn lieh während des epitaxialen Aufwachsens ihre kristallinen
Docket 14 178 - 5 -
8AO OfSQiNAL
Eigenschaften auf die sich niederschlagende Schicht auswirken. Wenn also die Substratoberfläche ein nicht gleichförmiges Profil aufweist, ändert sich damit auch die kristallographische Verbindung zwischen dem Substrat und der darauf niedergeschlagenen Schicht von Substratflächenbereieh zu ' Substratflächenbereieh. Dies hat aber zur Folge, daß eine nicht gleichförmige örtliche Verteilung anisotropischer Kräfte auftritt. Normalerweise gilt, daß je größer die Substratoberflächenrauhigkeit ist, um so größer auch die Koerzitivkraft ist. Dies gilt aber ebenso für die tatsächliche mittlere Abweichung der Achsenrichtung der leichten Magnetisierbarkeit von der gewünschten Achsenrichtung der leichten Magnetisierbarkeit und ebenso für die Dispersion, nämlich der Streuung dieser Abweichung in mikroskopischen Maßstab. Das bedeutet aber außerdem, daß eine Streuung dieser Parameterwerte über die gesamte Dünnschichtfilmoberflache ebenfalls mit größerer Rauhigkeit anwächst. Entsprechend hohe Parameterwerte und die damit verbundenen Streuwerte über der Dünnschiehtfilmoberflache beeinflussen aber nachteilig den Leistungsbedarf, die Betriebszuverlässigkeit und den Aufwand, so daß sich eine Anordnung ergibt, die praktisch nicht verwendbar ist.
Um die Wirkung dieser Nachteile auszuschalten, wird in be~ kannter Weise vor dem Niederschlagen eines magnetischen
or» Dünnschicht films das Rauhigkeitsprofil der Substratober-·
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——— _ BAD
fläche reduziert, das Substrat gereinigt und eine Schicht amorphen Materials auf die so erhaltene Substratoberfläche niedergeschlagen, um dann schließlich den magnetischen Dünnschicht-Film auf die frisch erhaltene amorphe Oberfläche niederzuschlagen. Durch das Bereitstellen einer frischen amorphen Oberfläche kurz vor Niederschlagen des magnetischen Dünnschichtfilms, wird das Aufbringen von Verunreinigungen auf diese Oberfläche weitgehend ausgeschaltet und aber vor allem der Einfluß der kristallinen Struktur des Substrats auf die magnetischen Eigenschaften des niedergeschlagenen Dünnschicht-Films zurückgedrängt. Als amorphes Material für diesen Zweck dient wie bekannt Siliziummonoxyd (B.I. Bertelsen, Journal of Applied Physics, Band 33, Nr. 6, S. 202ο— 2030, Juni 1902).
Obgleich nun eine solche frisch niedergeschlagene rüliziummonoxydschicht eine bessere Reproduzierbarkeit von magnetischen Dünnschicht-Film-Speichervorrichtungen gewährleistet, den Einfluß von Substratrauhigkeiten vermindert und überhaupt zu einer besseren magnetischen Dünnschichtiilm-Speichervor- riehtung führt, ist aber trotzdem nicht, wie die Praxis zeigt, ^ eine gleichförmige Verteilung der magnetischen Eigenschaften QO über die gesamte Oberfläche des Dünnschichtfilms gewährleistet.
—*■ - I
cn .
E* Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Dünnschicht« «> film-Speichervorriohtung zur Anwendung bei der elektronischen i; Datenverarbeitung zu schaffen, bei welcher die gesamte Dünnschichtfilm-Oberfläche einen hohen Grad an Gleichförmigkeit · ^
Docket Η 178 * 7"' - 7
der magnetischen Eigenschaften aufweist*
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß unmittelbar vor dem Niederschlagen der magnetischen Dünnschicht der Oxydationszustand der aufgebrachten Siliziummonoxydschicht geändert, insbesondere erhöht wird. Das erzielte Ergebnis eines so hergestellten magnetischen Dünnschichtfilm-Speichers ist insofern höchst überraschend als bisher immer angenommen worden ist, daß Siliziumoxyde höherer Ordnung also andere als Monoxyde weder hinreichend amorph noch chemisch aktiv genug sind, um günstige Eigenschaften eines hierauf niedergeschlagenen, magnetischen Dünnschichtfilms herbeiführen zu können. Es ist närnlich bisher immer so verfahren worden, daß zur Vermeidung von Verunreinigungen oder irgend einer Änderung in der niedergeschlagenen Siliziummonoxydschicht dieses unmittelbar vor. dem Aufbringen der magnetischen Dünnschicht niedergeschlagen worden ist, wobei der gesamte Vorgang in einem cesohlossenen Vakuumsystem voro-nommen worden ist. Das geschlossene; Vakuumsystem hat dabei dazu gedient, unter allen Umständen zu vermeiden, daß die frisch niedergeschlagene Siiiziummonoxidschicht in Kontakt mit Luft oder V/asser treten kann. Es iPt dabei vorausgesetzt gewesen, daß bei Zutritt von Luft ede.- 'Wasser diese Stoffe mit der Siliziummonoxydschicht in irgend einer V» ise regieren. Vor allem aber ist befürchtet worden, daß sich die mechanische Beanspruchung der Siliziumrnonoxydschioht in Richtung von einer Zugbeanspruchung zu einer Druckspannung verschieben könnte, so daß
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8AD
sich die Siliziummonoxydschicht aufwölbt oder gar von der-Substratoberfläche abhebt.
Gemäß vorliegender Erfindung wird die Substratoberfläche auf die der magnetische Dünnschichtfilm aufgetragen werden soll, einer Vorbehandlung unterzogen, um Verunreinigungen zu beseitigen und die SubstratOberflächenrauhigkeit auf ein Mininum herabzudrücken. Anschließend wird dann eine Kernbildungs- und Haftmittelschicht auf diese Oberfläche aufgetragen, um die dann aufzubringende Siliziummonoxydschicht an das Substrat binden zu können. Die Siliziummonoxydschicht wird in einem anschließenden Verfahrensschritt auf diese Kernbildung- und Haftmittelschicht niedergeschlagen. Unmittelbar nach Aufbringen der Siliziummonoxydschicht wird das Substrat der freien Atmosphäre oder einer anderen oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt, um so den Oxydierungszustand der Siliziummonoxydschieht zu erhöhen. Anschließend wird dann der magnetische Dünnschichtfilm niedergeschlagen, so daß sich, wie die Praxis zeigt, eine Dünnschicht-Film-Speichervorrichtung ergibt, dessen Oberfläche eine größere Gleichförmigkeit in den magnetischen Eigenschaften besitzt als die bisher hergestellten Speichervorrichtungen dieser Art.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die anhand der beigefügten Zeichnungen die Erfindung näher erläutert, und aus den Patentansprüchen.
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Es zeigen?
Pig. 1 eine Zusammenstellung der Verfahrensschritte . . zur erfindungsgemäßen Herstellung des mag
netischen DUnnschichtfilms,
Fig. 2 eine tabellarische Übersicht der Parameter von magnetischen Dünnschichtsf^linen·, die auf verschiedene Weise hergestellt worden sind,
Fig. j5 einen Oberflächenbereich eines erfindungsgemäß hergestellten Dünnschichtfilms mit Angaben der Meßpunkte zur Ermittlung der Parameter.
Anhand der in Fig. 1 aufgezeichneten Verfahrensschritte soll das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren von magnetischen DUnnschichtfilmen erläutert werden. Hierbei wird vorausgesetzt, daß ein metallisches Substrat zum Niederschlagen der magnetischen Dünnschicht verwendet wird. An dieser Stelle sei aber darauf hingewiesen, daß auch andere Substratsmate-
^ rialien, wie z.B. Glas, für das erfindungsgemäße Herstel-
to "■■"■ ·
co lungsverfahren verwendet werden können, wobei sich dann ebenen falb die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben. Wird nun als JjJ metallisches Substrat z.B. eine gewalzte' Silber-Kupfer-Leco gierung verwendet, die 80 Gewichtsprozente Silber und 20 Gewichtsprozente Kupfer enthält, dann wird zunächst die entsprechende Platine in die gewünschten Substratabmessungen gebracht. Diese so erhaltene Substratplatine wird dann einer .
"BAD ORiGiNAt 10 -
Wärmebehandlung unterzogen, um interne Spannungen zu beseitigen, die bei der vorangegangenen mechanischen Verformung aufgetreten sein können. Diese Wärmebehandlung findet in einer Schutzgasatmosphäre, wie z.B. Trockengas als Beschlchtungsgas, während eines Zeitintervalls von etwa vier Stunden statt. Das Substrat wird dann wiederum in einer Schutzgasatmosphäre langsam auf Raumtemperatur abgekühlt. Dies wird unter Ofenkühlung in der Troekengasatraosphäre bis zum Erreichen der Raumtemperatur vollzogen. Während hier als Trockengas ein Beschichtungsgas verwendet wird, kann ebensogut auch jedes andere Schutzgas verwendet werden, vorausgesetzt, daß bei dessen Anwendung keine Oxydation der Substratoberfläche herbeigeführt wird.
Die so erhaltenen Substratplatinen werden dann mit einer Pendel-Läppmaschine unter Verwendung eines Alundum-Schleifmittels von 0,4/χ. Korngröße abgeschmirgelt, um die Platinendicke auf die gewünschte Abmessung von etwa 2 mm zu bringen, und außerdem die erforderliche planare Oberfläche zu erhalten. Anschließend wird die Substratplatine mit Hilfe einer zweiten Pendel-Läppmaschine unter Verwendung eines Alundum-Schleifmittels von 0, ~5jul Korngröße geläppt, so daß sich flache spiegelnde Oberflächen ergeben. Das- · Substrat wird dann auf einer Vibrationsppliermasehine•'pb**'--' liert, so daß sich kratzrfreie Oberflächen ergeben. Nach1 ^"
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Beendigung des Poliervorgangs wird das Substrat einem dem Niederschlagsvorgang unmittelbar vorangehenden Reinigungsvorgang unterzogen. Hierbei wird das Substrat unter Ultraschall-Anwendung in zwei Bädern gereinigt. Das erste Bad besteht aus Azeton und dient zum Beseitigen organischer Verschmutzungen, während das zweite Bad aus Alkohol besteht, um die übrigen Verschmutzungen beseitigen zu können. Nach dem letzten Reinigungsvorgang wird das Substrat langsam aus dem Alkoholbad gezogen um Tropfenflecke, hervorgerufen durch Tropfenverdampfung, zu vermelden. Nach einer solchen Behandlung sind die Substratplatinen im geeigneten Zustand, um dem anschließenden Niederschlagsvorgang verschiedener Schichten ausgesetzt werden zu können.
Die erste auf die Substratplatine niedergeschlagene Schicht ist eine Kernbildungs- und Haftmittelschicht, die die Aufgabe übernehmen soll, die anschließend darauf niederzuschlagende Slllzlummonoxydschicht fest an die Substratplatine zu binden. Um hierauf die weiter unten beschriebenen Schichten und Filme aufzutragen, kann eine Apparatur bzw. ein Verfahren verwendet werden, das in den US-Patentschriften 30247ÖI und 3110620 beschrieben ist. Als Material für die zuerst auf die Substratplatfcie niedergeschlagene Schicht, kann vorzugsweise Chrom verwendet werden, obgleich auch
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andere Materialien wie z.B. Silber, Aluminium oder dergleichen hierzu geeignet sind. Das also für die erste Schicht verwendete Chrom wird in einer Vakuumkammer bei einem Druck von ungefähr 10"^ Torr niedergeschlagen. Während des Niederschlags der Chromschicht wird die Substratplatine auf einer Temperatur in einem Bereich zwischen 500° bis 4500C, vorzugsweise aber auf eine Temperatur von 400°C, gehalten. Die Chromschicht wird dabei mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 bis I5 A pro Sekunde niedergeschlagen, bis eine Schichtdicke von etwa 400 bis 1000 A, insbesondere 600 Ä erreicht ist.
Auf die so gebildete Chromschicht wird dann eine Silizlummonoxydschicht niedergeschlagen. Dies geschieht ebenfalls in einer Vakuumkammer und zwar bei einem Druck zwischen 10~^ bis 10"' Torr, wobei die Subs trat plat ine auf eine Temperatur von etwa 400°C aufgeheizt ist. Die Siliziummonoxydschicht schlägt sich auf die so erhitzte Substratplatine mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 Dj.s 350 A pro Sekunde nieder, bis eine Dicke zwischen Ibis 4^ insbesondere aber 2^erreicht ist. Diese Siliziununonoxydschicht wird anschließend der freien Atmosphäre oder einer anderen oxydierenden Atmosphäre für ein so großes Zeitintervall ausgesetzt, das ausreicht, den Oxydationszustand der gebildeten, amorphen Schicht zu ändern. Dieser Verfahrensschritt wird in der Weise vollzogen, daß die Substratplatine der
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Vakuumkammer entnommen wird, so daß die Siliziummonoxydschicht bei Raumtemperatur der freien Atmosphäre ausgesetzt wird. Da für das Heranziehen der Substratplatine •allein bereits etwa eine halbe Minute benötigt wird, läßt ' sich tatsächlich kaum eine weitere Zeitersparnis für das Aussetzen die ser Monoxydschicht der freien Atmosphäre erzielen. Nach diesem Verfahrensschritt wird dann der magnetische Dünnschichtfilm auf die Siliziummonoxydschicht niederge s chlagen.
Der magnetische Dünnschichtfilm besteht vorzugsweise aus einer Nickel-Eisen-Kobalt-Legier.ung, die etwa 78 bis 79 Gewichtsprozente Nickel, 18 bis 19 Gewichtsprozente Eisen und als Rest Kobalt enthält. Hier sei aber vermerkt, daß auch andere Permalloy-Legierungen verwendet werden können, die etwa 10 bis 35 Gewichtsprozente Eisen und 65 bis 90 Gewichtsprozente Nickel enthalten. Die Nickel-Eisen-Kobalt-Legierung wird ebenfalls im Hochvakuum bei einem Druck von etwa 5. χ 10~D Torr niedergeschlagen, wobei die Substratplatine wiederum auf eine Temperatur von etwa 400°C erhitzt ist. Um der niederzuschlagenden Schicht die gewünschte Anisotropie zu verleihen, wird gleichzeitig bei diesem Verfahrensschritt ein gleichförmiges magnetisches Feld von etwa 40 Oersted einwirken gelassen, indem entsprechend ausgelegte Magnetspulen außerhalb der Vakuumkammer in geeig-
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neter Weise angebracht sind« Der magnetische Dünnsehiehtfilm wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 K pro Sekunde niedergeschlagen, bis eine Dicke zwischen 700 und 1000 Ä erreicht ist.
Die erzielte Gleichförmigkeit von auf dieser Weise erhaltenen magnetischen Dünnsohieht-Filmen und ihre Leistungsfähigkeit bei Verwendung als magnetische Dünnschicht-Speichervorrichtung lassen sich mit Hilfe der Ermittlung ihrer magnetischen Parameter wie Koerzitivkraft (Hq) Anisotropfe-Peld (H^ ), Dispersion (α ) und Magnetisierungs-Richtungsabweichung (λ) feststellen. Die oben genannten Parameter sind als Kennzeichnungsindezes bekannt und in der Literatur beschrieben. Siehe hier z.B. die Arbeit von H.J. Kump, mit dem Titel: "The Anisotropy Fields Angular Dispersion of Permalloy Films, 196j5 Proceedings of The International Conference on Non-Linear Magnetics", Artikel 12-5. Zur Erleichterung sei nachstehend die Terminologie der obengenannten Parameter angegeben.
HQ stellt die Koerzitivkraft dar, die ein Maß für die erforderliche Feldstärke in Richtung der leichten Magnetisierbarkeit ist, um eine Weiß'sehe Bezirksgrenzenbewegung eußzulösen. Die Koerzitivkraft bedeutet also ein Schwellwert für Ummagnetisierung durch Weiß'sehe Bezirksgrenateewegung.
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Hko stei:Lfc die anisotropische Feldstärke dar, die als die erforderliche Kraft betrachtet werden kann, um die Magnetisierungvon einer bevorzugten Magnetisierungsrichtung in die Richtung der schweren Magnetisierbarkeit zu drehen.
CXq0 stellt die Dispersion dar, die ein Maß für die jeweilige Abweichung von der Achse der leichten Magnetisierbarkeit in mikroskopischen Bereichen des Dünnschichtfilms bildet.
ist die Magnetisierungsrichtung-Abweichung, die ein Maß für die tatsächlich auftretende mittlere Abweichung der Achsenrichtung der leichten Magnetisierbarkeit von der beabsichtigten Achsenrichtung der leichten Magnetisierbarkeit makroskopisch gesehen darstellt.
In der Tabelle nach Fig. 2 sind alle diese Parameter aufgeführt. Die weiterhin in dieser Tabelle aufgeführten Meßpunkte 1 bis 5 beziehen sich auf bestimmte Oberflächenbereiche der Substratplatine, wie in Fig. 3 dargestellt. Diese Substratplatine hat eine jeweilige Kantenlänge von etwa 5 cm, wobei sich der Meßpunkt 1 im Bereich der linken unteren Ecke, Meßpunkt 2 im Bereich der unteren rechten Ecke, der Meßpunkt > in der oberen rechten Ecke, der Meßpunkt 4 in der oberen linken Ecke und der Meßpunkt 5 im Bereich der Mitte des auf der Substratplatine aufgebrachten Dünn-
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schichtfilms befindet. Durch jeweiliges Messen der Parameter H^, H^0, öl und an den genannten Meßpunkten läßt sich leicht ein Maß für die Gleichförmigkeit des aufgebrachten magnetischen Dünnschicht-PiIms ermitteln.
In der Tabelle nach Fig. 2 sind verschiedene Substratplatinenproben mit den Buchstaben A bis D bezeichnet. Hierin bedeuten die Proben A u*nd C magnetische Dünnschicht-Filme, die in üblicher Weise hergestellt sind, d.h. ohne den Verfahrensschritt des Aussetzens in einer oxydierenden Atmos-
phäre; wohingegen die Proben B und D sich auf magnetische Dünnschicht-Filme beziehen, die gemäß dem Verfahren vorliegender Erdindung hergestellt sind. Die mit Hilfe des Verfahrensschritts des Aussetzens in einer oxydierenden Atmosphäre gemäß der Erfindung hergestellten Dünnschichtfilme zeigen eine größere Gleichförmigkeit und geringere Werte für die magnetischen Parameter als die in üblicher Weise hergestellten Dünnschicht-Filme. Bei den gemäß vorliegender Erfindung hergestellten magnetischen Dünnschicht-Filmen ist weiterhin festzustellen, daß der mittlere Schwellenwert für die Weiß'sehe Bezirksgrenzenbewegung (H ) und die mittlere Dispersion (α~0) um etwa ^O >j reduziert ist, während die Abweichung (ß) um etwa 40 bis 50 j* geringer ist.
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BAD

Claims (3)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung magnetischer Dünnschicht-Film-Speicher, bei dem vor Aufbringen der magnetischen Dünnschicht eine Siliziummonoxydschicht auf dem Substrat niedergeschlagen wird, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor dem Niederschlagen der magnetischen Dünnschicht der Oxydationszustand der aufgebrachten Siliziummonoxydschicht geändert, insbesondere erhöht wird*
2. Yerfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Niederschlagen der Siliziummonoxydschicht.Verunreinigungen mit Hilfe von Azeton .und Älkoholbädern unter Ultraschallanwendung beseitigt werden*
3. Verfahren mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Oxydationszustandes das Substrat nach Niederschlagen der Siliziummonoxydschicht einer oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt wird·
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009815/0.8S9" BAd original
Leerseite
DE19661564208 1965-12-20 1966-12-08 Verfahren zur Herstellung magnetischer Duennschicht-Film-Speicher Pending DE1564208A1 (de)

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SE (1) SE375179B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3857734A (en) * 1972-05-04 1974-12-31 Honeywell Inc Manganese bismuth thin films on reactive substrates
DE2451276C2 (de) * 1974-10-29 1982-12-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Herstellung starrer magnetischer Aufzeichnungsträger
JPS5151908A (de) * 1974-11-01 1976-05-07 Fuji Photo Film Co Ltd
JPS5924958A (ja) * 1982-07-27 1984-02-08 Sumitomo Special Metals Co Ltd 薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法
JPS60229233A (ja) * 1984-04-27 1985-11-14 Sumitomo Special Metals Co Ltd 磁気ディスク用基板の製造方法
DE3426201A1 (de) * 1984-07-17 1986-01-23 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Verfahren zum aufbringen von schutzschichten
JPS6288137A (ja) * 1985-10-14 1987-04-22 Sumitomo Special Metals Co Ltd 磁気ディスク用基板の製造方法
US4977021A (en) * 1988-08-05 1990-12-11 Hoechst Celanese Corporation Methods for forming magnetic coatings using trioxane recording media having such coatings

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3161946A (en) * 1964-12-22 permalloy
US2641954A (en) * 1950-05-06 1953-06-16 Eastman Kodak Co Protective coatings for optical elements and methods for applying them
US2904450A (en) * 1958-05-14 1959-09-15 Ford Motor Co Transparent coating
US2907672A (en) * 1958-08-25 1959-10-06 Ford Motor Co Aurous coating on an optical element
US3303116A (en) * 1964-10-09 1967-02-07 Ibm Process for cathodically sputtering magnetic thin films

Also Published As

Publication number Publication date
GB1136618A (en) 1968-12-11
BE691196A (de) 1967-05-16
FR1504299A (fr) 1967-12-01
US3470020A (en) 1969-09-30
CH455073A (de) 1968-04-30
NL6617764A (de) 1967-06-21
SE375179B (de) 1975-04-07

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