JP2003017320A - 永久磁石薄膜 - Google Patents
永久磁石薄膜Info
- Publication number
- JP2003017320A JP2003017320A JP2001198503A JP2001198503A JP2003017320A JP 2003017320 A JP2003017320 A JP 2003017320A JP 2001198503 A JP2001198503 A JP 2001198503A JP 2001198503 A JP2001198503 A JP 2001198503A JP 2003017320 A JP2003017320 A JP 2003017320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- permanent magnet
- layer
- substrate
- rare earth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
- H01F10/126—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys containing rare earth metals
Abstract
(57)【要約】
【課題】
【解決手段】 基板１に支持された永久磁石薄膜であっ
て、基板１に接して配置され、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚ
ｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、およびＭｏからなる群から選択され
た少なくともひとつの材料から形成された高融点金属層
２と、高融点金属層２上に配置され、主たる構成相が正
方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ（Ｒは希土類元素）である希土類合金
磁性層３とを備えている。基板１は単結晶シリコンから
形成されている。高融点金属層２の厚さは、希土類合金
磁性層３の厚さの１／２００以上１／５以下に調節され
ている。基板１上に形成された各層の内部応力の平均
は、２×１０8Ｐａ以下である。
て、基板１に接して配置され、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚ
ｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、およびＭｏからなる群から選択され
た少なくともひとつの材料から形成された高融点金属層
２と、高融点金属層２上に配置され、主たる構成相が正
方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ（Ｒは希土類元素）である希土類合金
磁性層３とを備えている。基板１は単結晶シリコンから
形成されている。高融点金属層２の厚さは、希土類合金
磁性層３の厚さの１／２００以上１／５以下に調節され
ている。基板１上に形成された各層の内部応力の平均
は、２×１０8Ｐａ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロモータや
マイクロアクチュエータ、磁気記録媒体などに好適に用
いられる永久磁石薄膜に関する。
マイクロアクチュエータ、磁気記録媒体などに好適に用
いられる永久磁石薄膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種電気機器の小型化が進む中で、永久
磁石薄膜を用いたマイクロモータやマイクロアクチュエ
ータなどの開発が進められている。この種のデバイスの
サイズや性能は、永久磁石薄膜の磁気特性に左右され
る。このため、永久磁石薄膜の材料として、最大エネル
ギー積の高いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石材料やＳｍ−Ｃｏ系
磁石材料が注目され、その研究開発が盛んに行われてい
る。なかでも、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石材料の主相を構成
する正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ化合物は、その飽和磁化がＳ
ｍＣｏ5やＳｍ2Ｃｏ17の飽和磁化よりも大きいため、高
性能永久磁石薄膜の材料として注目されている。
磁石薄膜を用いたマイクロモータやマイクロアクチュエ
ータなどの開発が進められている。この種のデバイスの
サイズや性能は、永久磁石薄膜の磁気特性に左右され
る。このため、永久磁石薄膜の材料として、最大エネル
ギー積の高いＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石材料やＳｍ−Ｃｏ系
磁石材料が注目され、その研究開発が盛んに行われてい
る。なかでも、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石材料の主相を構成
する正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ化合物は、その飽和磁化がＳ
ｍＣｏ5やＳｍ2Ｃｏ17の飽和磁化よりも大きいため、高
性能永久磁石薄膜の材料として注目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、永久磁
石薄膜に磁気特性の高性能化が求められる一方で、永久
磁石薄膜を利用するデバイスの種類に依存して、磁気特
性以外にも様々な要求が永久磁石薄膜に課せられる。中
でも、マイクロモータやマイクロアクチュエータなどの
デバイスに永久磁石薄膜を利用する場合、永久磁石薄膜
にも厳しい機械的精度が要求されることが多い。永久磁
石薄膜の内部応力の絶対値が大きいと、永久磁石薄膜を
支持する基板の反りが大きくなるため、永久磁石薄膜の
内部応力の絶対値を低減することが求められる。
石薄膜に磁気特性の高性能化が求められる一方で、永久
磁石薄膜を利用するデバイスの種類に依存して、磁気特
性以外にも様々な要求が永久磁石薄膜に課せられる。中
でも、マイクロモータやマイクロアクチュエータなどの
デバイスに永久磁石薄膜を利用する場合、永久磁石薄膜
にも厳しい機械的精度が要求されることが多い。永久磁
石薄膜の内部応力の絶対値が大きいと、永久磁石薄膜を
支持する基板の反りが大きくなるため、永久磁石薄膜の
内部応力の絶対値を低減することが求められる。
【０００４】図２に示すように、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金の
薄膜４を単結晶シリコン１上に直接堆積した場合、成膜
方法や成膜条件によって程度の差はあるが、Ｒ−Ｆｅ−
Ｂ合金膜に引っ張り応力が発生することが多い。このた
め基板１には、薄膜と付着した面を上にして凹状の反り
が発生する。内部応力の絶対値がさらに大きくなると、
基板１からＲ−Ｆｅ−Ｂ合金薄膜４が剥離したり、基板
１の薄膜付着部近傍にクラックが生じることもある。
薄膜４を単結晶シリコン１上に直接堆積した場合、成膜
方法や成膜条件によって程度の差はあるが、Ｒ−Ｆｅ−
Ｂ合金膜に引っ張り応力が発生することが多い。このた
め基板１には、薄膜と付着した面を上にして凹状の反り
が発生する。内部応力の絶対値がさらに大きくなると、
基板１からＲ−Ｆｅ−Ｂ合金薄膜４が剥離したり、基板
１の薄膜付着部近傍にクラックが生じることもある。
【０００５】薄膜の内部応力の絶対値の問題は、多くの
材料系で古くからしばしば取り上げられてきた。これに
も関わらず、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ合金薄膜においては、従来、
磁気特性と内部応力の絶対値の低減を両立させる技術が
確立しておらず、このことが、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ合金膜を各
種デバイスに応用していくにあたっての、大きな障害と
なっていた。
材料系で古くからしばしば取り上げられてきた。これに
も関わらず、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ合金薄膜においては、従来、
磁気特性と内部応力の絶対値の低減を両立させる技術が
確立しておらず、このことが、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ合金膜を各
種デバイスに応用していくにあたっての、大きな障害と
なっていた。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは優れた磁気特性を保ち
ながら、しかも内部応力の絶対値が小さいＲ2Ｆｅ14Ｂ
を主体とする永久磁石薄膜を提供することである。
であり、その目的とするところは優れた磁気特性を保ち
ながら、しかも内部応力の絶対値が小さいＲ2Ｆｅ14Ｂ
を主体とする永久磁石薄膜を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による永久磁石薄
膜は、基板に支持された永久磁石薄膜であって、前記基
板に接して配置され、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｒ、
Ｖ、Ｗ、およびＭｏからなる群から選択された少なくと
もひとつの材料から形成された高融点金属層と、前記高
融点金属層上に配置され、主たる構成相が正方晶Ｒ2Ｆ
ｅ14Ｂ（Ｒは希土類元素）である希土類合金磁性層とを
備え、前記基板は単結晶シリコンから形成され、前記高
融点金属層の厚さは、前記希土類合金磁性層の厚さの１
／２００以上１／５以下であり、前記基板上に形成され
た各層の内部応力の絶対値の平均は、２×１０8Ｐａ以
下である。
膜は、基板に支持された永久磁石薄膜であって、前記基
板に接して配置され、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｒ、
Ｖ、Ｗ、およびＭｏからなる群から選択された少なくと
もひとつの材料から形成された高融点金属層と、前記高
融点金属層上に配置され、主たる構成相が正方晶Ｒ2Ｆ
ｅ14Ｂ（Ｒは希土類元素）である希土類合金磁性層とを
備え、前記基板は単結晶シリコンから形成され、前記高
融点金属層の厚さは、前記希土類合金磁性層の厚さの１
／２００以上１／５以下であり、前記基板上に形成され
た各層の内部応力の絶対値の平均は、２×１０8Ｐａ以
下である。
【０００８】好ましい実施形態において、前記希土類合
金磁性層の上に設けられた積層構造をさらに備え、前記
積層構造は、高融点金属層および希土類合金磁性層を含
み、前記高融点金属層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｗ、およびＭｏからなる群から選択された少な
くともひとつの材料から形成され、前記希土類合金磁性
層の主たる構成相は、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂである。
金磁性層の上に設けられた積層構造をさらに備え、前記
積層構造は、高融点金属層および希土類合金磁性層を含
み、前記高融点金属層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｗ、およびＭｏからなる群から選択された少な
くともひとつの材料から形成され、前記希土類合金磁性
層の主たる構成相は、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂである。
【０００９】好ましい実施形態において、前記希土類合
金磁性層が磁気異方性を有している。
金磁性層が磁気異方性を有している。
【００１０】好ましい実施形態において、前記積層構造
の少なくとも一部が保護層で覆われている。
の少なくとも一部が保護層で覆われている。
【００１１】好ましい実施形態において、前記保護層
は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、
およびＷからなる群から選択された少なくとも１種類の
材料から形成されている。
は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、
およびＷからなる群から選択された少なくとも１種類の
材料から形成されている。
【００１２】本発明によるマイクロマシーンは、上記い
ずれかの永久磁石薄膜を備えていることを特徴とする。
ずれかの永久磁石薄膜を備えていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明者は、各種デバイスへの応
用に適した永久磁石薄膜を実現するため、希土類合金磁
性層を種々の基板材料上に、直接あるいは種々異なった
下地膜を介在させて製作し、その磁気特性と内部応力を
詳細に調査した結果、本発明を完成させるに到った。
用に適した永久磁石薄膜を実現するため、希土類合金磁
性層を種々の基板材料上に、直接あるいは種々異なった
下地膜を介在させて製作し、その磁気特性と内部応力を
詳細に調査した結果、本発明を完成させるに到った。
【００１４】本発明の永久磁石薄膜は、単結晶シリコン
基板上に高融点金属層を配し、さらにその高融点金属層
に接して希土類合金磁性層を配置した構成を有してい
る。
基板上に高融点金属層を配し、さらにその高融点金属層
に接して希土類合金磁性層を配置した構成を有してい
る。
【００１５】上記高融点金属層は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、およびＷからなる群から
選択された少なくとも１種類の材料から形成されてお
り、希土類合金磁性層は、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂを主たる
構成相としている。ここで、Ｒは希土類元素であり、Ｎ
ｄ、Ｐｒ、またはＮｄとＰｒの両方を含むことが好まし
い。また、Ｆｅの一部は、ＣｏやＮｉ等の遷移金属元素
と置換していても良い。
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、およびＷからなる群から
選択された少なくとも１種類の材料から形成されてお
り、希土類合金磁性層は、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂを主たる
構成相としている。ここで、Ｒは希土類元素であり、Ｎ
ｄ、Ｐｒ、またはＮｄとＰｒの両方を含むことが好まし
い。また、Ｆｅの一部は、ＣｏやＮｉ等の遷移金属元素
と置換していても良い。
【００１６】本発明者は、上記のような膜構造を採用す
ることによって、優れた永久磁石特性を発揮し、しかも
内部応力の著しく小さい永久磁石薄膜が実現することを
見出した。
ることによって、優れた永久磁石特性を発揮し、しかも
内部応力の著しく小さい永久磁石薄膜が実現することを
見出した。
【００１７】以下、図１を参照しながら本発明の永久磁
石薄膜について、その好ましい実施形態の詳細を説明す
る。図１は、本実施形態における永久磁石薄膜の断面構
成を示している。図示されるように、磁性を担う希土類
合金磁性層３が単結晶シリコン基板１に支持されてい
る。この希土類合金磁性層３と単結晶シリコン基板１と
は接しておらず、両者の間には、適切な範囲に厚さを有
する高融点金属層２が配置されている。
石薄膜について、その好ましい実施形態の詳細を説明す
る。図１は、本実施形態における永久磁石薄膜の断面構
成を示している。図示されるように、磁性を担う希土類
合金磁性層３が単結晶シリコン基板１に支持されてい
る。この希土類合金磁性層３と単結晶シリコン基板１と
は接しておらず、両者の間には、適切な範囲に厚さを有
する高融点金属層２が配置されている。
【００１８】本永久磁石薄膜においては、希土類合金磁
性層３の主たる構成相である正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ化合物
が磁気的性質を主に担っている。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金の
三元状態図には、多くの熱平衡相及び準安定相の存在が
知られているが、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ化合物は室温で安
定な化合物であり、結晶磁気異方性エネルギーと飽和磁
化のいずれもが大きく、磁気エネルギー積の理論値が最
も高い。従って、希土類合金磁性層に占めるＲ2Ｆｅ14
Ｂ化合物の割合は、できるだけ大きいことが望ましい。
なお、希土類合金磁性層３の厚さは特に制限されない
が、１００〜５０００ｎｍの厚さを有していることが好
ましい。
性層３の主たる構成相である正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ化合物
が磁気的性質を主に担っている。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金の
三元状態図には、多くの熱平衡相及び準安定相の存在が
知られているが、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ化合物は室温で安
定な化合物であり、結晶磁気異方性エネルギーと飽和磁
化のいずれもが大きく、磁気エネルギー積の理論値が最
も高い。従って、希土類合金磁性層に占めるＲ2Ｆｅ14
Ｂ化合物の割合は、できるだけ大きいことが望ましい。
なお、希土類合金磁性層３の厚さは特に制限されない
が、１００〜５０００ｎｍの厚さを有していることが好
ましい。
【００１９】単結晶シリコン基板１において、高融点金
属層２と接触する面（主面）の結晶方位は任意に選択さ
れ得る。ただし、通常の半導体デバイスに用いられる
（１００）面や（１１１）面を主面として選択すること
により、半導体デバイス製造技術を応用して本発明の永
久磁石薄膜を備えたデバイスを生産性良く、高精度に製
作することが可能となる。なお、本発明の永久磁石薄膜
を用いたデバイスとその周辺回路を同一シリコン基板上
にモノリシックに集積する場合、回路要素であるトラン
ジスタなどの特性はシリコン基板の面方位に依存する。
トランジスタ特性の向上という観点からも、シリコン基
板の主面は（１００）や（１１１）の結晶面方位を持つ
ことが好ましい。
属層２と接触する面（主面）の結晶方位は任意に選択さ
れ得る。ただし、通常の半導体デバイスに用いられる
（１００）面や（１１１）面を主面として選択すること
により、半導体デバイス製造技術を応用して本発明の永
久磁石薄膜を備えたデバイスを生産性良く、高精度に製
作することが可能となる。なお、本発明の永久磁石薄膜
を用いたデバイスとその周辺回路を同一シリコン基板上
にモノリシックに集積する場合、回路要素であるトラン
ジスタなどの特性はシリコン基板の面方位に依存する。
トランジスタ特性の向上という観点からも、シリコン基
板の主面は（１００）や（１１１）の結晶面方位を持つ
ことが好ましい。
【００２０】高融点金属層と希土類金属層が交互に積み
重なった積層構造を更に希土類合金磁性層３の上部に設
けても良い。付加的に堆積する高融点金属層も、Ｔｉ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、およびＷか
らなる群から選択された少なくとも１種類の材料から選
択されることが好ましい。また、付加的に堆積される希
土類金属層も、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂを主たる構成相とす
ることが好ましい。
重なった積層構造を更に希土類合金磁性層３の上部に設
けても良い。付加的に堆積する高融点金属層も、Ｔｉ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、およびＷか
らなる群から選択された少なくとも１種類の材料から選
択されることが好ましい。また、付加的に堆積される希
土類金属層も、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂを主たる構成相とす
ることが好ましい。
【００２１】このような積層構造を採用することによ
り、基板上の単位面積あたりに配置される磁性材料の体
積を増大させながら、しかも、各希土類合金磁性層に含
まれる正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ化合物の結晶成長を抑制し、
微細組織化できるため、保磁力を向上させることができ
る。これは、複数の高融点金属層が永久磁石薄膜中の希
土類合金を膜厚方向に分断することにより、正方晶Ｒ2
Ｆｅ14Ｂ化合物の結晶成長を抑えるように働くからであ
る。
り、基板上の単位面積あたりに配置される磁性材料の体
積を増大させながら、しかも、各希土類合金磁性層に含
まれる正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ化合物の結晶成長を抑制し、
微細組織化できるため、保磁力を向上させることができ
る。これは、複数の高融点金属層が永久磁石薄膜中の希
土類合金を膜厚方向に分断することにより、正方晶Ｒ2
Ｆｅ14Ｂ化合物の結晶成長を抑えるように働くからであ
る。
【００２２】なお、上下の希土類合金磁性層によって挟
まれた高融点金属層が厚くなりすぎると、上下２層の希
土類合金磁性層間の磁気的結合が弱くなるため、好まし
くない。
まれた高融点金属層が厚くなりすぎると、上下２層の希
土類合金磁性層間の磁気的結合が弱くなるため、好まし
くない。
【００２３】上記の積層構造の表面（特に最上部）に保
護膜を設けることにより、磁性層が大気中の酸素や水分
と反応することを防止することができる。
護膜を設けることにより、磁性層が大気中の酸素や水分
と反応することを防止することができる。
【００２４】本発明における高融点金属層２は、希土類
合金磁性層３が形成される際に生じる引っ張り応力の緩
衝層として機能し、単結晶シリコン基板１の表面に作用
する応力を著しく低減させる。基板１上に形成された各
層の平均内部応力は、高融点金属層２と希土類合金磁性
層３の厚さ比率によって変化する。より具体的には、希
土類合金磁性層３の厚さに対する高融点金属層２の厚さ
の比が小さいと、基板上の各層に引っ張り応力が発生
し、逆の場合には圧縮応力が発生する。これらの引っ張
り応力／圧縮応力の何れもが永久磁石薄膜の剥がれや単
結晶シリコン基板の反りの原因となり、永久磁石薄膜を
利用するデバイスの特性や機械精度の悪化を招く。この
ため、本発明では、希土類合金磁性層層３の厚さに対す
る高融点金属層２の厚さの比は、１／２００以上１／５
以下に設定している。その結果、基板上に形成した各層
の内部応力の平均を２×１０8Ｐａ以下に抑制すること
ができる。
合金磁性層３が形成される際に生じる引っ張り応力の緩
衝層として機能し、単結晶シリコン基板１の表面に作用
する応力を著しく低減させる。基板１上に形成された各
層の平均内部応力は、高融点金属層２と希土類合金磁性
層３の厚さ比率によって変化する。より具体的には、希
土類合金磁性層３の厚さに対する高融点金属層２の厚さ
の比が小さいと、基板上の各層に引っ張り応力が発生
し、逆の場合には圧縮応力が発生する。これらの引っ張
り応力／圧縮応力の何れもが永久磁石薄膜の剥がれや単
結晶シリコン基板の反りの原因となり、永久磁石薄膜を
利用するデバイスの特性や機械精度の悪化を招く。この
ため、本発明では、希土類合金磁性層層３の厚さに対す
る高融点金属層２の厚さの比は、１／２００以上１／５
以下に設定している。その結果、基板上に形成した各層
の内部応力の平均を２×１０8Ｐａ以下に抑制すること
ができる。
【００２５】以下、本発明による永久磁石薄膜の製造方
法を説明する。
法を説明する。
【００２６】まず、本発明による永久磁石薄膜と単結晶
シリコン基板とが十分な強度で接合するように、単結晶
シリコン基板１の表面をポリッシングした後、その表面
を洗浄する。このような清浄化方法としては、純水や有
機溶剤による洗浄に加え、紫外線の照射洗浄、酸素プラ
ズマ洗浄、逆スパッタリング等が有効であり、さらにこ
れらの方法を組み合わせることでより高い効果が得られ
る。
シリコン基板とが十分な強度で接合するように、単結晶
シリコン基板１の表面をポリッシングした後、その表面
を洗浄する。このような清浄化方法としては、純水や有
機溶剤による洗浄に加え、紫外線の照射洗浄、酸素プラ
ズマ洗浄、逆スパッタリング等が有効であり、さらにこ
れらの方法を組み合わせることでより高い効果が得られ
る。
【００２７】次に、シリコン基板１の表面に高融点金属
層２を形成する。高融点金属層２の堆積工程は、スパッ
タリング法、電子ビーム蒸着法、レーザーアブレーショ
ン法などの物理蒸着法や、化学気相成長（ＣＶＤ）法、
さらにはメッキ法など任意の薄膜堆積手段を用いて行う
ことが可能である。
層２を形成する。高融点金属層２の堆積工程は、スパッ
タリング法、電子ビーム蒸着法、レーザーアブレーショ
ン法などの物理蒸着法や、化学気相成長（ＣＶＤ）法、
さらにはメッキ法など任意の薄膜堆積手段を用いて行う
ことが可能である。
【００２８】次に、希土類合金磁性層３を高融点金属層
２の上に形成する。希土類合金磁性層３の堆積工程は、
希土類合金磁性層３を構成する希土類金属または希土類
金属を含む合金が容易に酸化するため、堆積装置内の雰
囲気を高真空または不活性ガスとすることが望ましい。
好ましい薄膜堆積方法としては、スパッタ法、真空蒸着
法やレーザーアブレーション法などが挙げられる。
２の上に形成する。希土類合金磁性層３の堆積工程は、
希土類合金磁性層３を構成する希土類金属または希土類
金属を含む合金が容易に酸化するため、堆積装置内の雰
囲気を高真空または不活性ガスとすることが望ましい。
好ましい薄膜堆積方法としては、スパッタ法、真空蒸着
法やレーザーアブレーション法などが挙げられる。
【００２９】これらの方法によって堆積された層の化学
的、物理的、金属組織的特性は、堆積工程時の諸条件に
左右される。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金は非晶質化しやすいの
で、堆積時の基板温度を３００℃以上８００℃以下の範
囲に制御するか、または、堆積後に４００℃以上８００
℃以下の加熱処理によって、結晶化する必要がある。
的、物理的、金属組織的特性は、堆積工程時の諸条件に
左右される。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系合金は非晶質化しやすいの
で、堆積時の基板温度を３００℃以上８００℃以下の範
囲に制御するか、または、堆積後に４００℃以上８００
℃以下の加熱処理によって、結晶化する必要がある。
【００３０】希土類合金磁性層３の形成時における基板
加熱方法は任意であり、例えばシースヒータや赤外線ラ
ンプヒータによって直接または間接的に基板を加熱して
もよい。また、積層構造形成後に行う加熱処理は、永久
磁石薄膜を酸化しないように真空中または不活性ガス雰
囲気中で実行することが望ましい。この加熱処理の時間
は、熱処理温度によっても異なるが、例えば、熱処理温
度が６５０℃のとき、０．２〜２時間程度の加熱処理を
行うことが好ましい。
加熱方法は任意であり、例えばシースヒータや赤外線ラ
ンプヒータによって直接または間接的に基板を加熱して
もよい。また、積層構造形成後に行う加熱処理は、永久
磁石薄膜を酸化しないように真空中または不活性ガス雰
囲気中で実行することが望ましい。この加熱処理の時間
は、熱処理温度によっても異なるが、例えば、熱処理温
度が６５０℃のとき、０．２〜２時間程度の加熱処理を
行うことが好ましい。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００３２】（実施例１）本実施例では、面方位が（１
００）の単結晶シリコン基板（長さ１０ｍｍ、幅２ｍ
ｍ、厚み０．１ｍｍの短冊状）を用意した。次に、ＤＣ
ダイオードマグネトロンスパッタ装置を用いて、上記単
結晶シリコン基板上にＴａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ層のいず
れか一種からなる高融点金属層を堆積させた。この後、
基板を５５０℃まで加熱・保持した状態で、Ｎｄ−Ｆｅ
−Ｂ合金層（希土類合金磁性層）、またはＮｄ−Ｆｅ−
Ｂ合金層と高融点金属層の積層構造を形成した。ここで
は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層の合計膜厚が１０００ｎｍに
なるようにそろえた。各試料における薄膜の内部応力お
よび磁気特性を下記の表１に示す。
００）の単結晶シリコン基板（長さ１０ｍｍ、幅２ｍ
ｍ、厚み０．１ｍｍの短冊状）を用意した。次に、ＤＣ
ダイオードマグネトロンスパッタ装置を用いて、上記単
結晶シリコン基板上にＴａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔｉ層のいず
れか一種からなる高融点金属層を堆積させた。この後、
基板を５５０℃まで加熱・保持した状態で、Ｎｄ−Ｆｅ
−Ｂ合金層（希土類合金磁性層）、またはＮｄ−Ｆｅ−
Ｂ合金層と高融点金属層の積層構造を形成した。ここで
は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層の合計膜厚が１０００ｎｍに
なるようにそろえた。各試料における薄膜の内部応力お
よび磁気特性を下記の表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】ここで、試料Ｎｏ．２〜７は、本発明の実
施例であり、試料Ｎｏ．１、試料Ｎｏ．８および試料Ｎ
ｏ．９は比較例である。試料Ｎｏ．１〜８は、基板とし
て単結晶シリコン基板を用いているが、試料Ｎｏ．９
は、長さ１０ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの短冊型
ガラス基板（松浪硝子工業株式会社製、ガラスコードＮ
ｏ．７０５９）を用いている。
施例であり、試料Ｎｏ．１、試料Ｎｏ．８および試料Ｎ
ｏ．９は比較例である。試料Ｎｏ．１〜８は、基板とし
て単結晶シリコン基板を用いているが、試料Ｎｏ．９
は、長さ１０ｍｍ、幅２ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの短冊型
ガラス基板（松浪硝子工業株式会社製、ガラスコードＮ
ｏ．７０５９）を用いている。
【００３５】Ｔａ、Ｍｂ、Ｚｒ、Ｔｉ層の形成は、それ
ぞれ、純金属ターゲットを用い、投入電力３〜６Ｗ／ｃ
ｍ2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積速度０．１〜０．８ｎ
ｍ／ｓの条件で行った。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層の形成
は、ターゲットに原子比でＮｄ 14Ｆｅ71Ｂ15の組成を有
する鋳造合金を用い、投入電力１０Ｗ／ｃｍ2、Ａｒ圧
力０．５Ｐａ、堆積速度３ｎｍ／ｓの条件で行った。
ぞれ、純金属ターゲットを用い、投入電力３〜６Ｗ／ｃ
ｍ2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積速度０．１〜０．８ｎ
ｍ／ｓの条件で行った。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層の形成
は、ターゲットに原子比でＮｄ 14Ｆｅ71Ｂ15の組成を有
する鋳造合金を用い、投入電力１０Ｗ／ｃｍ2、Ａｒ圧
力０．５Ｐａ、堆積速度３ｎｍ／ｓの条件で行った。
【００３６】試料は、スパッタ装置のチャンバー内で冷
却した後、取り出し、触針式段差計を使って基板の反り
量を測定した。その値をもとに、金原粲、藤原英夫著
「応用物理学選書３．薄膜」（１９７９年、裳華房）
ｐ．１２９に記載されている近似式を使って、薄膜の内
部応力を算出した。
却した後、取り出し、触針式段差計を使って基板の反り
量を測定した。その値をもとに、金原粲、藤原英夫著
「応用物理学選書３．薄膜」（１９７９年、裳華房）
ｐ．１２９に記載されている近似式を使って、薄膜の内
部応力を算出した。
【００３７】さらに、すべての試料について試料振動型
磁力計（ＶＳＭ）で膜面内方向と膜面に垂直な方向の磁
化曲線を測定した。そのデータをもとに、Ｎｄ−Ｆｅ−
Ｂ合金層のみが一様に磁化されるものと仮定して特性値
を計算し、それによって得た残留磁束密度Ｂrと保磁力
ＨcJを内部応力と共に表１に示している。ここで、内部
応力の負号は、薄膜に働いているのが引っ張り応力であ
り、正号は圧縮応力であることを表している。
磁力計（ＶＳＭ）で膜面内方向と膜面に垂直な方向の磁
化曲線を測定した。そのデータをもとに、Ｎｄ−Ｆｅ−
Ｂ合金層のみが一様に磁化されるものと仮定して特性値
を計算し、それによって得た残留磁束密度Ｂrと保磁力
ＨcJを内部応力と共に表１に示している。ここで、内部
応力の負号は、薄膜に働いているのが引っ張り応力であ
り、正号は圧縮応力であることを表している。
【００３８】表１からわかるように、実施例の薄膜の内
部応力の絶対値は、比較例（試料Ｎｏ．１）であるシリ
コン基板上に直接堆積したＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金膜の内部
応力の絶対値と比べて著しく小さい。
部応力の絶対値は、比較例（試料Ｎｏ．１）であるシリ
コン基板上に直接堆積したＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金膜の内部
応力の絶対値と比べて著しく小さい。
【００３９】上記の比較例および実施例では、いずれ
も、残留磁束密度が膜面内方向よりも膜面に垂直な方向
により高い、いわゆる垂直磁化膜が得られた。膜面に垂
直な方向の磁気特性を比較してみると、実施例の試料で
は、保磁力ＨcJおよび残留磁束密度Ｂrのいずれについ
ても、単層のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層のみを形成した比較
例（試料Ｎｏ．１）と遜色ないか、あるいはそれを上回
る優れた特性が得られた。
も、残留磁束密度が膜面内方向よりも膜面に垂直な方向
により高い、いわゆる垂直磁化膜が得られた。膜面に垂
直な方向の磁気特性を比較してみると、実施例の試料で
は、保磁力ＨcJおよび残留磁束密度Ｂrのいずれについ
ても、単層のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層のみを形成した比較
例（試料Ｎｏ．１）と遜色ないか、あるいはそれを上回
る優れた特性が得られた。
【００４０】試料Ｎｏ．１の比較例の磁化曲線を図３に
示し、試料Ｎｏ．３の実施例の磁化曲線を図４に示す。
これらの磁化曲線を比較すると明らかなように、膜面に
垂直な方向の磁化曲線の角型性は、比較例の試料よりも
実施例の試料のほうが良好であって、磁気エネルギー積
の高い永久磁石薄膜が得られている。
示し、試料Ｎｏ．３の実施例の磁化曲線を図４に示す。
これらの磁化曲線を比較すると明らかなように、膜面に
垂直な方向の磁化曲線の角型性は、比較例の試料よりも
実施例の試料のほうが良好であって、磁気エネルギー積
の高い永久磁石薄膜が得られている。
【００４１】ガラス基板を用いた試料Ｎｏ．９の比較例
を本発明の実施例とを比較すると、高融点金属層を基板
と希土類合金磁性層との間に配置することによって得ら
れる本発明の効果は、下地基板がガラスの場合には発揮
されないことがわかる。
を本発明の実施例とを比較すると、高融点金属層を基板
と希土類合金磁性層との間に配置することによって得ら
れる本発明の効果は、下地基板がガラスの場合には発揮
されないことがわかる。
【００４２】基板が単結晶シリコンの場合、高融点金属
層だけを堆積すると、基板の薄膜堆積側が凸状に湾曲す
るように応力が発生し、また、希土類合金磁性層だけを
堆積したときは、基板の薄膜堆積側が凹状に湾曲するよ
うに応力が発生する。しかし、本発明の構成を採用した
場合は、基板の湾曲が大きく抑制される。
層だけを堆積すると、基板の薄膜堆積側が凸状に湾曲す
るように応力が発生し、また、希土類合金磁性層だけを
堆積したときは、基板の薄膜堆積側が凹状に湾曲するよ
うに応力が発生する。しかし、本発明の構成を採用した
場合は、基板の湾曲が大きく抑制される。
【００４３】（実施例２）本実施例では、面方位が（１
００）の単結晶シリコン基板（長さ１０ｍｍ、幅２ｍ
ｍ、厚み０．１ｍｍの短冊状）を用意した。次に、ＤＣ
ダイオードマグネトロンスパッタ装置を用いて、上記単
結晶シリコン基板上に厚さ５ｎｍのＴａ層を堆積させ
た。この後、基板を５５０℃まで加熱・保持した状態
で、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ合金層（希土類合金磁性層）を厚さ
１０００ｎｍ堆積させた試料と、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ合金層
（希土類合金磁性層）のみを厚さ１０００ｎｍ堆積させ
た試料を作製した。各試料における内部応力および磁気
特性を下記の表２に示す。
００）の単結晶シリコン基板（長さ１０ｍｍ、幅２ｍ
ｍ、厚み０．１ｍｍの短冊状）を用意した。次に、ＤＣ
ダイオードマグネトロンスパッタ装置を用いて、上記単
結晶シリコン基板上に厚さ５ｎｍのＴａ層を堆積させ
た。この後、基板を５５０℃まで加熱・保持した状態
で、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ合金層（希土類合金磁性層）を厚さ
１０００ｎｍ堆積させた試料と、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ合金層
（希土類合金磁性層）のみを厚さ１０００ｎｍ堆積させ
た試料を作製した。各試料における内部応力および磁気
特性を下記の表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】ここで、試料Ｎｏ．１１が本発明の実施例
であり、試料Ｎｏ．１０が比較例である。
であり、試料Ｎｏ．１０が比較例である。
【００４６】Ｔａ層の形成は、純金属のターゲットを用
い、投入電力６Ｗ／ｃｍ2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積
速度０．８ｎｍ／ｓの条件で行った。Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ合
金層の形成は、ターゲットに原子比でＰｒ14Ｆｅ72Ｂ14
の組成を有する鋳造合金を用い、投入電力１０Ｗ／ｃｍ
2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積速度３ｎｍ／ｓの条件で
行った。
い、投入電力６Ｗ／ｃｍ2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積
速度０．８ｎｍ／ｓの条件で行った。Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ合
金層の形成は、ターゲットに原子比でＰｒ14Ｆｅ72Ｂ14
の組成を有する鋳造合金を用い、投入電力１０Ｗ／ｃｍ
2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積速度３ｎｍ／ｓの条件で
行った。
【００４７】試料は、スパッタ装置のチャンバー内で冷
却した後、取り出し、触針式段差計を使って基板の反り
量を測定した。その値をもとに、前述の近似式を使っ
て、膜の内部応力を算出した。
却した後、取り出し、触針式段差計を使って基板の反り
量を測定した。その値をもとに、前述の近似式を使っ
て、膜の内部応力を算出した。
【００４８】さらに、すべての試料について試料振動型
磁力計で膜面内方向と膜面に垂直な方向の磁化曲線を測
定した。そのデータをもとに、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ合金層の
みが一様に磁化されるものと仮定して特性値を計算し、
それによって得た残留磁束密度Ｂrと保磁力ＨcJを内部
応力と共に表２に示している。ここで、内部応力の負号
は、薄膜に働いているのが引っ張り応力であり、正号は
圧縮応力であることを表している。
磁力計で膜面内方向と膜面に垂直な方向の磁化曲線を測
定した。そのデータをもとに、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ合金層の
みが一様に磁化されるものと仮定して特性値を計算し、
それによって得た残留磁束密度Ｂrと保磁力ＨcJを内部
応力と共に表２に示している。ここで、内部応力の負号
は、薄膜に働いているのが引っ張り応力であり、正号は
圧縮応力であることを表している。
【００４９】表２からわかるように、実施例の薄膜の内
部応力は、比較例（試料Ｎｏ．１０）であるシリコン基
板上に直接成膜されたＰｒ−Ｆｅ−Ｂ合金膜のそれと比
べて著しく小さい。
部応力は、比較例（試料Ｎｏ．１０）であるシリコン基
板上に直接成膜されたＰｒ−Ｆｅ−Ｂ合金膜のそれと比
べて著しく小さい。
【００５０】この例では、比較例と実施例の試料共に、
残留磁束密度が膜面内方向よりも膜面に垂直な方向によ
り高い、いわゆる垂直磁化膜になっている。膜面に垂直
な方向の磁気特性を比較してみると、実施例の試料は、
保磁力ＨcJ、残留磁束密度Ｂ rいずれも、単層のＰｒ−
Ｆｅ−Ｂ合金層のみを形成した比較例（試料Ｎｏ．１
０）を上回っている。
残留磁束密度が膜面内方向よりも膜面に垂直な方向によ
り高い、いわゆる垂直磁化膜になっている。膜面に垂直
な方向の磁気特性を比較してみると、実施例の試料は、
保磁力ＨcJ、残留磁束密度Ｂ rいずれも、単層のＰｒ−
Ｆｅ−Ｂ合金層のみを形成した比較例（試料Ｎｏ．１
０）を上回っている。
【００５１】（実施例３）本実施例では、まず面方位が
（１００）なる、長さ１０ｍｍ、幅２ｍｍ、厚み０．１
ｍｍの短冊状の単結晶シリコン基板上にＤＣダイオード
マグネトロンスパッタ装置で、Ｔａを５ｎｍ堆積させ、
その後Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層（希土類合金磁性層）を厚
さ１０００ｎｍ堆積させた試料と、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金
層（希土類合金磁性層）のみを厚さ１０００ｎｍ堆積さ
せた試料を作製した。各試料について、積層構造および
熱処理条件を下記の表３に示す。
（１００）なる、長さ１０ｍｍ、幅２ｍｍ、厚み０．１
ｍｍの短冊状の単結晶シリコン基板上にＤＣダイオード
マグネトロンスパッタ装置で、Ｔａを５ｎｍ堆積させ、
その後Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層（希土類合金磁性層）を厚
さ１０００ｎｍ堆積させた試料と、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金
層（希土類合金磁性層）のみを厚さ１０００ｎｍ堆積さ
せた試料を作製した。各試料について、積層構造および
熱処理条件を下記の表３に示す。
【００５２】
【表３】
【００５３】ここで、試料Ｎｏ．１３が本発明の実施例
であり、試料Ｎｏ．１２が比較例である。
であり、試料Ｎｏ．１２が比較例である。
【００５４】Ｔａ層の形成は、純金属のターゲットを用
い、投入電力６Ｗ／ｃｍ2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積
速度０．８ｎｍ／ｓの条件で行った。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合
金層の形成は、ターゲットに原子比でＮｄ14Ｆｅ71Ｂ15
の組成を有する鋳造合金を用い、投入電力１０Ｗ／ｃｍ
2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積速度３ｎｍ／ｓの条件で
行った。
い、投入電力６Ｗ／ｃｍ2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積
速度０．８ｎｍ／ｓの条件で行った。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合
金層の形成は、ターゲットに原子比でＮｄ14Ｆｅ71Ｂ15
の組成を有する鋳造合金を用い、投入電力１０Ｗ／ｃｍ
2、Ａｒ圧力０．５Ｐａ、堆積速度３ｎｍ／ｓの条件で
行った。
【００５５】試料に対して、真空中で６５０℃、１時間
の熱処理を行った。その後、触針式段差計を使って基板
の反り量を測定した。そのデータを基に、前述の近似式
を使って、膜の内部応力を算出した。
の熱処理を行った。その後、触針式段差計を使って基板
の反り量を測定した。そのデータを基に、前述の近似式
を使って、膜の内部応力を算出した。
【００５６】さらに、すべての試料について試料振動型
磁力計で膜面内方向と膜面に垂直な方向の磁化曲線を測
定した。そのデータをもとに、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層の
みが一様に磁化されるものと仮定して特性値を計算し、
それによって得た残留磁束密度Ｂrと保磁力ＨcJを内部
応力と共に表４に示している。ここで、内部応力の負号
は、薄膜に働いているのが引っ張り応力であり、正号は
圧縮応力であることを表している。
磁力計で膜面内方向と膜面に垂直な方向の磁化曲線を測
定した。そのデータをもとに、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ合金層の
みが一様に磁化されるものと仮定して特性値を計算し、
それによって得た残留磁束密度Ｂrと保磁力ＨcJを内部
応力と共に表４に示している。ここで、内部応力の負号
は、薄膜に働いているのが引っ張り応力であり、正号は
圧縮応力であることを表している。
【００５７】
【表４】
【００５８】表４からわかるように、実施例（試料Ｎ
ｏ．１３）の薄膜の内部応力は、単層のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ
合金層のみを形成した比較例（試料Ｎｏ．１２）の内部
応力に比べて格段に小さい。この例では、比較例と実施
例の試料共に、残留磁束密度が膜面内方向よりも膜面に
垂直な方向により高い、いわゆる垂直磁化膜になってい
る。膜面に垂直な方向の磁気特性を比較してみると、実
施例（試料Ｎｏ．１３）は、保磁力ＨcJおよび残留磁束
密度Ｂrのいずれについても、単層のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合
金層のみを形成した比較例（試料Ｎｏ．１２）の特性を
上回っている。
ｏ．１３）の薄膜の内部応力は、単層のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ
合金層のみを形成した比較例（試料Ｎｏ．１２）の内部
応力に比べて格段に小さい。この例では、比較例と実施
例の試料共に、残留磁束密度が膜面内方向よりも膜面に
垂直な方向により高い、いわゆる垂直磁化膜になってい
る。膜面に垂直な方向の磁気特性を比較してみると、実
施例（試料Ｎｏ．１３）は、保磁力ＨcJおよび残留磁束
密度Ｂrのいずれについても、単層のＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合
金層のみを形成した比較例（試料Ｎｏ．１２）の特性を
上回っている。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、シリコン単結晶基板を
用い、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ化合物を主体とする永久磁石
薄膜の優れた磁気特性を損なうことなく、内部応力を著
しく低減させることが可能となる。その結果、永久磁石
薄膜を支持する単結晶シリコン基板に反りの少ない、機
械精度に優れたマイクロアクチュエータやマイクロデバ
イス、磁気記録媒体等を実現することができる。
用い、正方晶Ｒ2Ｆｅ14Ｂ化合物を主体とする永久磁石
薄膜の優れた磁気特性を損なうことなく、内部応力を著
しく低減させることが可能となる。その結果、永久磁石
薄膜を支持する単結晶シリコン基板に反りの少ない、機
械精度に優れたマイクロアクチュエータやマイクロデバ
イス、磁気記録媒体等を実現することができる。
【図１】本発明の実施形態における永久磁石薄膜を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】従来の永久磁石薄膜を示す断面図である。
【図３】表１における試料Ｎｏ．１の比較例の磁化曲線
を示すグラフである。横軸が外部磁界の大きさを示し、
縦軸が磁化強度を示している。
を示すグラフである。横軸が外部磁界の大きさを示し、
縦軸が磁化強度を示している。
【図４】表１における試料Ｎｏ．７の実施例の磁化曲線
を示すグラフである。横軸が外部磁界の大きさを示し、
縦軸が磁化強度を示している。
を示すグラフである。横軸が外部磁界の大きさを示し、
縦軸が磁化強度を示している。
１ 単結晶シリコン基板
２ 高融点金属層
３ 希土類合金磁性層
４ 希土類合金磁性層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｆ 10/28 Ｈ０１Ｆ 10/28
10/30 10/30
(72)発明者 藤原 修
東京都豊島区高田３丁目13番２号 高田馬
場ＴＳビルディング 住友特殊金属株式会
社東京本社内
Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB07 CB00
5E049 AA01 BA01 DB04 DB12
Claims (6)
- 【請求項１】 基板に支持された永久磁石薄膜であっ
て、 前記基板に接して配置され、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、
Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、およびＭｏからなる群から選択された少
なくともひとつの材料から形成された高融点金属層と、 前記高融点金属層上に配置され、主たる構成相が正方晶
Ｒ2Ｆｅ14Ｂ（Ｒは希土類元素）である希土類合金磁性
層と、 を備え、 前記基板は単結晶シリコンから形成され、 前記高融点金属層の厚さは、前記希土類合金磁性層の厚
さの１／２００以上１／５以下であり、 前記基板上に形成された各層の内部応力の絶対値の平均
は、２×１０8Ｐａ以下である永久磁石薄膜。 - 【請求項２】 前記希土類合金磁性層の上に設けられた
積層構造をさらに備え、 前記積層構造は、高融点金属層および希土類合金磁性層
を含み、 前記高融点金属層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｃｒ、
Ｖ、Ｗ、およびＭｏからなる群から選択された少なくと
もひとつの材料から形成され、 前記希土類合金磁性層の主たる構成相は、正方晶Ｒ2Ｆ
ｅ14Ｂである、請求項１に記載の永久磁石薄膜。 - 【請求項３】 前記希土類合金磁性層が磁気異方性を有
している請求項１または２に記載の永久磁石薄膜。 - 【請求項４】 前記積層構造の少なくとも一部が保護層
で覆われている、請求項１から３のいずれかに記載の永
久磁石薄膜。 - 【請求項５】 前記保護層は、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、
Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、およびＷからなる群から選択
された少なくとも１種類の材料から形成されている請求
項４に記載の永久磁石薄膜。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の永久
磁石薄膜を備えたマイクロマシーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198503A JP4457530B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 永久磁石薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198503A JP4457530B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 永久磁石薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017320A true JP2003017320A (ja) | 2003-01-17 |
| JP4457530B2 JP4457530B2 (ja) | 2010-04-28 |
Family
ID=19035944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001198503A Expired - Lifetime JP4457530B2 (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 永久磁石薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4457530B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005286152A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 異方性希土類−鉄系磁石膜の製造方法および超小型モータ |
| CN108022751A (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 磁性薄膜叠层的沉积方法、磁性薄膜叠层及微电感器件 |
| US10090090B2 (en) * | 2012-01-04 | 2018-10-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rare-earth nanocomposite magnet |
| US10573447B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-02-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Thin film magnet and method for manufacturing thin film magnet |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001198503A patent/JP4457530B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005286152A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 異方性希土類−鉄系磁石膜の製造方法および超小型モータ |
| US10090090B2 (en) * | 2012-01-04 | 2018-10-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rare-earth nanocomposite magnet |
| US10573447B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-02-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Thin film magnet and method for manufacturing thin film magnet |
| CN108022751A (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-11 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 磁性薄膜叠层的沉积方法、磁性薄膜叠层及微电感器件 |
| JP2020501341A (ja) * | 2016-10-31 | 2020-01-16 | 北京北方華創微電子装備有限公司Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｎａｕｒａ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 磁性薄膜積層構造体の堆積方法、磁性薄膜積層構造体およびマイクロインダクタンス装置 |
| US11699541B2 (en) | 2016-10-31 | 2023-07-11 | Beijing Naura Microelectronics Equipment Co., Ltd. | Magnetic thin film laminated structure deposition method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4457530B2 (ja) | 2010-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2007119271A1 (ja) | 薄膜希土類磁石及びその製造方法 | |
| JP4337209B2 (ja) | 永久磁石薄膜およびその製造方法 | |
| JP2000188435A (ja) | 磁気トンネリング接合素子およびその製造方法、これを用いた磁気ヘッド、磁気センサ、磁気メモリならびに磁気記録再生装置、磁気センサ装置、磁気メモリ装置 | |
| JP4803398B2 (ja) | 積層型永久磁石 | |
| JP4457530B2 (ja) | 永久磁石薄膜 | |
| JP3598171B2 (ja) | 交換スプリング磁石およびその製造方法 | |
| JP2016536789A (ja) | 磁性材料 | |
| JP4483166B2 (ja) | 永久磁石薄膜 | |
| KR101308105B1 (ko) | 수직자화 박막 구조체 및 그 제조 방법 | |
| JP2002270418A (ja) | 希土類厚膜磁石の製造方法およびその製造方法によりつくられた希土類厚膜磁石を使用した磁石モータ | |
| JP2012109490A (ja) | 希土類永久磁石薄膜の製造方法 | |
| JP4614046B2 (ja) | Ｓｍ−Ｃｏ合金系垂直磁気異方性薄膜及びその形成方法 | |
| JP5390996B2 (ja) | 希土類高配向磁性薄膜とその製造方法、磁器部材および希土類永久磁石 | |
| JPH04219912A (ja) | 希土類薄膜磁石の形成方法 | |
| JP2016207680A (ja) | 薄膜磁石 | |
| JPH11288812A (ja) | 高保磁力Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系薄膜磁石及びその製造方法 | |
| JP2001110044A (ja) | 垂直磁気記録媒体の製造方法 | |
| JPH06151226A (ja) | 膜磁石の形成方法 | |
| JPH08329464A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JP2001217124A (ja) | Ｒ‐Ｆｅ‐Ｂ系垂直磁気異方性薄膜磁石及びその製造方法 | |
| JPH076916A (ja) | 希土類合金硬磁性薄膜及びその製造方法 | |
| JP2720363B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JPH09219313A (ja) | Ｒ−ｔｍ−ｂ系硬磁性薄膜およびその製造方法 | |
| CN114999801A (zh) | 一种提高NdFeB基永磁厚膜矫顽力的方法 | |
| JP2003178918A (ja) | 希土類薄膜磁石 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050616 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070608 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080314 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080513 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090616 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090806 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100119 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100201 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4457530 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130219 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140219 Year of fee payment: 4 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |