JP2005277118A - 微細構造キャパシタ及びその製造方法、高密度記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型でありながら高容量の微細構造キャパシタ及びその製造方法と、小型でありながら高記録容量の高密度記録媒体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 微細構造キャパシタ1は、複数の中空突起部を有する金属等からなる電極である第1電極層2と、この中空突起部側と相似形状となるように第1電極層2を被覆し、かつ、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化させられている傾斜組成セラミックス層3と、傾斜組成セラミックス層3をさらに被覆する金属等からなる電極である第2電極層4とを備えるものである。高密度記録媒体は、層厚が1μm以下の金属等からなる電子を反射する第1反射層と、第1反射層上に被覆される層厚が1μm以下の磁性層と、磁性層上に被覆され、層厚が10nm以下の金属等からなる電子を反射する第2反射層とからなる。
【選択図】図1
【解決手段】 微細構造キャパシタ1は、複数の中空突起部を有する金属等からなる電極である第1電極層2と、この中空突起部側と相似形状となるように第1電極層2を被覆し、かつ、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化させられている傾斜組成セラミックス層3と、傾斜組成セラミックス層3をさらに被覆する金属等からなる電極である第2電極層4とを備えるものである。高密度記録媒体は、層厚が1μm以下の金属等からなる電子を反射する第1反射層と、第1反射層上に被覆される層厚が1μm以下の磁性層と、磁性層上に被覆され、層厚が10nm以下の金属等からなる電子を反射する第2反射層とからなる。
【選択図】図1
Description
本発明は、液相析出法によって作製された傾斜材料を用いた、微細構造キャパシタ及びその製造方法と、高密度磁気記録媒体及びその製造方法に関するものである。
従来から、キャパシタ及び高密度記録媒体は公知となっている。例えば、下記非特許文献1に開示されるコンデンサや、下記特許文献1に開示される高密度磁気記録媒体がある。
非特許文献1のものは、超高圧を用いて強制的に凝集構造を壊すか、又は合成と同時に逆ミセル法などを用い、化学的気相析出法やゾル−ゲル法などの液相合成法によって得られたナノサイズ超微粒子の配列構造を制御し、この配列構造が制御されたナノサイズ超微粒子を用いて形成された誘電体膜を複数積層して作製されたコンデンサが開示されている。
特許文献1のものは、高密度記録媒体中の磁性層がスパッタリングによって形成されているものである。
神谷秀博、内藤牧男 「図解 ナノテクノロジ−のすべて」第34〜37頁 134〜137頁 工業調査会 2001年 特開2002−285329号公報
非特許文献1のものは、超高圧を用いて強制的に凝集構造を壊すか、又は合成と同時に逆ミセル法などを用い、化学的気相析出法やゾル−ゲル法などの液相合成法によって得られたナノサイズ超微粒子の配列構造を制御し、この配列構造が制御されたナノサイズ超微粒子を用いて形成された誘電体膜を複数積層して作製されたコンデンサが開示されている。
特許文献1のものは、高密度記録媒体中の磁性層がスパッタリングによって形成されているものである。
神谷秀博、内藤牧男 「図解 ナノテクノロジ−のすべて」第34〜37頁 134〜137頁 工業調査会 2001年
しかし、非特許文献1のものは、超高圧を発生させてナノサイズ超微粒子の凝集構造を壊して配列を制御する際、1GPa以上もの圧力を加える必要がある。また、逆ミセル法を用いてナノサイズ超微粒子の配列制御を行う場合には、親水基を内側に形成させたミセル中で微粒子を合成させるが、ミセル濃度を上げられなかったり、ミセルを除去する際に再凝集が起こったりする等の問題がある。
特許文献1のものは、磁性層がスパッタリングによって形成されるので、ナノサイズ超微粒子を規則正しく配列する精度が低く、磁性層の密度を一定以上に上げることは困難である。
特許文献1のものは、磁性層がスパッタリングによって形成されるので、ナノサイズ超微粒子を規則正しく配列する精度が低く、磁性層の密度を一定以上に上げることは困難である。
そこで、本発明の目的は、超小型でありながら高容量である微細構造キャパシタ及びその製造方法と、超小型でありながら高容量の記録が可能である高密度記録媒体及びその製造方法を提供することである。
本発明の微細構造キャパシタは、金属又は金属化合物からなる電極である第1電極層と、前記第1電極層を被覆し、かつ、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化させられている傾斜組成セラミックス層と、前記傾斜組成セラミックス層をさらに被覆する金属又は金属化合物からなる電極である第2電極層とを備えるものである。
上記構成により、超小型でも高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
上記構成により、超小型でも高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
本発明の微細構造キャパシタは、前記第1電極層が複数の中空突起部を有し、前記傾斜組成セラミックス層が前記第1電極層の前記中空突起部側と相似形状となるように前記第1電極層を被覆し、前記第2電極層が前記傾斜組成セラミックス層と相似形状となるように前記傾斜組成セラミックス層を被覆するものであることが好ましい。
上記構成により、超小型でもさらに高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
上記構成により、超小型でもさらに高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
本発明の微細構造キャパシタは、薄膜状の傾斜組成セラミックス層と電極層とが交互に複数積層された微細構造キャパシタであって、前記電極層の縁端部の一部が奇数枚目と偶数枚目とで別々の外部接続電極に接続されており、前記傾斜組成セラミックス層の一層あたりの層厚が2μm以下であり、電極層の一層あたりの層厚が1μm以下である。
上記構成により、超小型の微細構造キャパシタを提供できる。
上記構成により、超小型の微細構造キャパシタを提供できる。
本発明の微細構造キャパシタの製造方法は、ナノオ−ダ−サイズの三次元構造体が形成された型を、任意の樹脂を析出することができる樹脂析出反応液に浸漬し、前記型表面に液相析出法によって樹脂を析出及び積層させた後、前記型から前記液相析出法によって析出及び積層した樹脂を取り外すことによって、前記型に形成された三次元構造体と凹凸が逆の樹脂三次元構造体を形成させる工程と、前記樹脂三次元構造体を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記樹脂三次元構造体の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出させる工程と、前記金属化合物析出後の前記樹脂三次元構造体を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、前記金属化合物析出後の前記樹脂三次元構造体の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出させる工程と、前記傾斜組成セラミックス析出後の前記樹脂三次元構造体の表面に、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、前記各工程を順次行った後、前記樹脂三次元構造体と前記樹脂三次元構造体に積層された金属化合物とを分離することによって、前記樹脂三次元構造体と凹凸が逆の積層体を形成させる工程とを含むものである。
上記構成により、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用い、微細な三次元構造を有する高誘電体を作製できるので、超高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
上記構成により、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用い、微細な三次元構造を有する高誘電体を作製できるので、超高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
本発明の微細構造キャパシタの製造方法は、ナノオ−ダ−サイズの三次元構造体が形成された型を、任意の樹脂を析出することができる樹脂析出反応液に浸漬し、前記型表面に液相析出法によって樹脂を析出及び積層させた後、前記型から前記液相析出法によって析出及び積層した樹脂を取り外すことによって、前記型に形成された三次元構造体と凹凸が逆の樹脂三次元構造体を形成させる工程と、前記樹脂三次元構造体の表面にメッキ又は蒸着によって金属を被覆させる工程と、前記メッキ又は蒸着による金属被覆後の前記樹脂三次元構造体を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、前記メッキ又は蒸着による金属被覆後の前記樹脂三次元構造体の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出させる工程と、前記傾斜組成セラミックス析出後の前記樹脂三次元構造体の表面に、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、前記各工程を順次行った後、前記樹脂三次元構造体と前記樹脂三次元構造体に積層された金属化合物とを分離することによって、前記樹脂三次元構造体と凹凸が逆の積層体を形成させる工程とを含むものである。
上記構成により、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用い、微細な三次元構造を有する高誘電体を作製できるので、小型にもかかわらず、高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
上記構成により、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用い、微細な三次元構造を有する高誘電体を作製できるので、小型にもかかわらず、高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
本発明の微細構造キャパシタの製造方法は、前記型が、金属、無機材料及び樹脂のいずれかで形成されているものを使用できる。これら型に形成する所定形状の三次元構造体は、フォトリソグラフィ−法、液相析出法、FIB法等の公知の方法を採用できる。
本発明の微細構造キャパシタの製造方法は、基板を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、前記金属化合物析出後の前記基板を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出及び積層することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、前記金属化合物析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程と、前記の液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、前記の傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程とを所定回数順次繰り返す工程とを含むものである。
上記構成により、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用いるので、膜厚が薄くても電極破壊の起きない高誘電体を有する微細構造キャパシタを提供できる。
上記構成により、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用いるので、膜厚が薄くても電極破壊の起きない高誘電体を有する微細構造キャパシタを提供できる。
本発明の微細構造キャパシタの製造方法は、基板の表面に所定の厚みまでメッキ又は蒸着によって金属を被覆させる工程と、前記金属化合物析出後の前記基板を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出及び積層することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、前記金属化合物析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程と、前記の液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、前記の傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程とを所定回数順次繰り返す工程とを含むものである。
上記構成により、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用いるので、膜厚が薄くても電極破壊の起きない高誘電体を有する微細構造キャパシタを提供できる。
上記構成により、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用いるので、膜厚が薄くても電極破壊の起きない高誘電体を有する微細構造キャパシタを提供できる。
本発明の微細構造キャパシタの製造方法は、前記の液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程、又は前記のメッキ又は蒸着によって金属を被覆させる工程において、前記金属化合物又は前記金属の層の縁端部の一部が奇数枚目と偶数枚目とで別々の外部接続電極に接続されるように、形成したい型の穴が開いたマスクを設け、前記の金属化合物を析出及び積層させる工程毎又は前記の金属を被覆させる工程毎に前記マスク又は前記基板を水平にずらして、金属化合物の層をマスキング形成するものである。
上記構成により、傾斜組成セラミックス層によって、金属又は金属化合物の層の奇数枚目と偶数枚目の絶縁を行うことができ、対向面積を積層枚数に比例させて大きくできるので、高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
上記構成により、傾斜組成セラミックス層によって、金属又は金属化合物の層の奇数枚目と偶数枚目の絶縁を行うことができ、対向面積を積層枚数に比例させて大きくできるので、高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
本発明の高密度記録媒体は、層厚が1μm以下の金属、合金又は金属化合物からなる電子を反射する第1反射層と、前記第1反射層上に被覆される磁性体の層厚が1μm以下の磁性層と、前記磁性層上に被覆され、層厚が10nm以下の金属、合金又は金属化合物からなる電子を反射する第2反射層とを含むものである。前記金属がCo、Fe又はTa、前記合金がCoFe又はPtMn、前記金属化合物がα−Fe2O3、前記磁性体がCo及びCuの多層薄膜であることが好ましい。
上記構成により、非常に薄い構造で小型でありながら、記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
上記構成により、非常に薄い構造で小型でありながら、記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
本発明の高密度記録媒体は、層厚が1μm以下の金属、合金又は金属化合物からなる第1磁性層と、前記第1磁性層上に被覆される層厚が5nm以下の磁気絶縁材層と、前記磁気絶縁材層上に被覆され、層厚が1μm以下の金属、合金又は金属化合物からなる第2磁性層とを含むものである。前記金属がCo、Fe又はTa、前記合金がCoFe又はPtMn、前記金属化合物がγ−Fe2O3又はFe3O4、前記磁気絶縁材がAl2O3又はCuであることが好ましい。
上記構成により、非常に薄い構造で小型でありながら、記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
上記構成により、非常に薄い構造で小型でありながら、記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
本発明の高密度記録媒体の製造方法は、基板を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、前記金属化合物析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、任意の磁性体をメッキまたは蒸着によって積層させる工程と、前記磁性体析出後の前記基板の表面に、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程とを含むものである。なお、前記金属化合物がα−Fe2O3、前記磁性体がCo及びCuの多層薄膜であることが好ましい。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
本発明の高密度磁気記録媒体の製造方法は、基板の表面に所定の厚みまでメッキ又は蒸着によって金属又は合金を被覆させる工程と、前記金属被覆後の基板を、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させる工程と、前記磁性体析出後の前記基板の表面に、所定の厚みまでメッキ又は蒸着によって金属又は合金を被覆させる工程とを含むものである。なお、前記金属がCo、Fe又はTa、前記合金がCoFe又はPtMn、前記磁気絶縁材がAl2O3又はCuであることが好ましい。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
本発明の高密度磁気記録媒体の製造方法は、基板を、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させる工程と、前記磁性体析出後の前記基板を、任意の磁気絶縁材を析出及び積層することができる磁気絶縁材析出反応液に浸漬し、前記磁性体析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁気絶縁材を析出及び積層させる工程と、前記磁気絶縁材析出後の前記基板の表面に、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させる工程とを含むものである。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
本発明の高密度磁気記録媒体の製造方法は、基板の表面に所定の厚みまでメッキ又は蒸着によって金属又は合金の磁性体を被覆させる工程と、前記磁性体析出後の前記基板を、任意の磁気絶縁材を析出及び積層することができる磁気絶縁材析出反応液に浸漬し、前記磁性体析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁気絶縁材を析出及び積層させる工程と、前記磁気絶縁材析出後の前記基板の表面に、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させる工程とを含むものである。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
本発明の高密度磁気記録媒体の製造方法は、基板を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、前記金属化合物析出後の前記基板を、任意の磁気絶縁材を析出及び積層することができる磁気絶縁材析出反応液に浸漬し、前記磁性体金属化合物析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁気絶縁材を析出及び積層させる工程と、前記磁気絶縁材析出後の前記基板の表面に、任意の金属化合物を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、前記金属化合物を水素還元する工程とを含むものである。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
上記構成により、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る微細構造キャパシタを説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る微細構造キャパシタを示す図、図2は図1のII−II矢視断面図である。
図1に示す微細構造キャパシタ1は、複数の中空突起部を有する金属化合物からなる電極である第1電極層2と、第1電極層2の中空突起部側と相似形状となるように第1電極層2を被覆し、かつ、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化させられている傾斜組成セラミックス層3と、傾斜組成セラミックス層3をさらに被覆する金属化合物からなる電極である第2電極層4とを備えるものである。
図1に示す微細構造キャパシタ1は、複数の中空突起部を有する金属化合物からなる電極である第1電極層2と、第1電極層2の中空突起部側と相似形状となるように第1電極層2を被覆し、かつ、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化させられている傾斜組成セラミックス層3と、傾斜組成セラミックス層3をさらに被覆する金属化合物からなる電極である第2電極層4とを備えるものである。
第1電極層2は、図1に示すように、断面が凹凸を繰り返す形状の電極であり、材料として、Ag、Ni等の金属、又はInO2、SnO2、SbO2等の金属化合物等が使用できる。
傾斜組成セラミックス層3は、断面が第1電極層2と相似形状であり、図2に示すように、紙面下側から順に、高耐圧層3a、傾斜組成層3b、高誘電体層3c、傾斜組成層3b及び高耐圧層3aとからなる。また、傾斜組成セラミックス層3は、図2に示すように、使用される材料が厚み方向に連続的に変化するものである。なお、説明の便のため、高耐圧層3aと、傾斜組成層3bと、高誘電体層3cとの各間に境界線を引いているが、実際には、これら境界線上も材料が傾斜組成されている。また、厚み方向とは、各位置における第1電極層2から第2電極層4への方向のことをいう。
傾斜組成セラミックス層3の材料には、TiO2/Al2O3、BaO2/Al2O3、BaTiO3/3Al2O3・2SiO2、ZrO2/SiC・Si3N4等が使用できる。例えば、BaO2/Al2O3を用いる場合には、高耐圧層3aにはAl2O3、高誘電体層3cにはBaO2を用いて、傾斜組成層3bでは、BaO2/Al2O3の傾斜組成層とするものである。
傾斜組成セラミックス層3の材料には、TiO2/Al2O3、BaO2/Al2O3、BaTiO3/3Al2O3・2SiO2、ZrO2/SiC・Si3N4等が使用できる。例えば、BaO2/Al2O3を用いる場合には、高耐圧層3aにはAl2O3、高誘電体層3cにはBaO2を用いて、傾斜組成層3bでは、BaO2/Al2O3の傾斜組成層とするものである。
第2電極層4は、傾斜組成セラミックス層3の周りを取り囲み、かつ、覆うように形成されている。第2電極層4の材料として、第1電極層2と同様、Ag、Ni、InO2、SnO2、SbO2等が使用できる。
次に、本発明に係る微細構造キャパシタ1の製造方法について説明する。図3(a)は三次元構造体が形成された型を示す斜視図、図3(b)は樹脂三次元構造体を示す斜視図である。図4は本発明に係る微細構造キャパシタの製造過程を示す断面図である。
まず、図3(a)に示すように、フォトリソグラフィ−法、液相析出法又はFIB法等を用いて、細孔を周期的に形成し、ナノオ−ダ−サイズの三次元構造体が形成された型5とした。この型5を任意の樹脂を析出することができる樹脂析出反応液に浸漬し、型5表面に液相析出法によって樹脂を析出及び積層させた後、型5から液相析出法によって析出及び積層した樹脂を取り外すことによって、型5に形成された三次元構造体と凹凸が逆の樹脂三次元構造体6(図3(b)及び図4(a)参照)を形成させた。
なお、型5の材料としては、金属、無機材料又は樹脂等を用いることができる。ここで、型5に金属、例えば、Si、Au等を使用すると、フォトリソグラフィ−法によって、容易にナノオ−ダ−サイズの三次元構造体を形成することができる。また、型5に金属を使用する場合は、樹脂析出反応液に浸漬し、型5表面に樹脂を析出、積層した後、この樹脂を取り外した後であっても、何度も繰り返し使用できる。また、型5に無機材料、例えば、SiO2、SiC、GaAs等を使用することもできる。また、型5に樹脂、例えば、アセチルロ−ス等を使用することができる。型5に樹脂を使用した場合には、樹脂析出反応液に浸漬し、三次元構造体となる樹脂の析出、積層後に、型5の樹脂のみを化学的又は熱的手法によって溶出し、三次元構造体のみを型5から取り外すことが可能である。
樹脂三次元構造体6の材料としては、エポキシ、ポリエステル、ポリカ−ボネ−ト等が挙げられる。
まず、図3(a)に示すように、フォトリソグラフィ−法、液相析出法又はFIB法等を用いて、細孔を周期的に形成し、ナノオ−ダ−サイズの三次元構造体が形成された型5とした。この型5を任意の樹脂を析出することができる樹脂析出反応液に浸漬し、型5表面に液相析出法によって樹脂を析出及び積層させた後、型5から液相析出法によって析出及び積層した樹脂を取り外すことによって、型5に形成された三次元構造体と凹凸が逆の樹脂三次元構造体6(図3(b)及び図4(a)参照)を形成させた。
なお、型5の材料としては、金属、無機材料又は樹脂等を用いることができる。ここで、型5に金属、例えば、Si、Au等を使用すると、フォトリソグラフィ−法によって、容易にナノオ−ダ−サイズの三次元構造体を形成することができる。また、型5に金属を使用する場合は、樹脂析出反応液に浸漬し、型5表面に樹脂を析出、積層した後、この樹脂を取り外した後であっても、何度も繰り返し使用できる。また、型5に無機材料、例えば、SiO2、SiC、GaAs等を使用することもできる。また、型5に樹脂、例えば、アセチルロ−ス等を使用することができる。型5に樹脂を使用した場合には、樹脂析出反応液に浸漬し、三次元構造体となる樹脂の析出、積層後に、型5の樹脂のみを化学的又は熱的手法によって溶出し、三次元構造体のみを型5から取り外すことが可能である。
樹脂三次元構造体6の材料としては、エポキシ、ポリエステル、ポリカ−ボネ−ト等が挙げられる。
次に、樹脂三次元構造体6を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、樹脂三次元構造体6の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出させ、第1電極層2を形成する(図4(b)参照)。
金属化合物析出反応液の例としては、(NH4)2SnF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したSnO2析出系溶液や、(NH4)2InF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したIn2O5析出系溶液等が挙げられる。
また、樹脂三次元構造体6の表面をメッキ又は蒸着によってAg、Ni等の金属又はSnO2、In2O5等の金属化合物で被覆して、第1電極層2を形成してもよい。
金属化合物析出反応液の例としては、(NH4)2SnF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したSnO2析出系溶液や、(NH4)2InF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したIn2O5析出系溶液等が挙げられる。
また、樹脂三次元構造体6の表面をメッキ又は蒸着によってAg、Ni等の金属又はSnO2、In2O5等の金属化合物で被覆して、第1電極層2を形成してもよい。
次に、金属化合物析出後の樹脂三次元構造体6を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、金属化合物析出後の樹脂三次元構造体6の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出させ、第1電極層2の中空突起部側と相似形状となるように、傾斜組成セラミックス層3を形成する(図4(c)参照)。なお、反応液中の各組成濃度を時間経過とともに変化させる方法は、先に構造体表面に析出させたい一方のセラミックス析出反応液に、もう一方のセラミックス析出反応液を一定流量で滴下し、同時に同流量で反応容器から溶液を取り出し、処理液総量を一定にするというものである。ここで、傾斜組成セラミックス析出反応液の高耐圧層3aの析出例としては、(NH4)2AlF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したAl2O3析出系溶液等が挙げられる。傾斜組成セラミックス析出反応液の高誘電体層3cの析出例としては、(NH4)2TiF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したTiO2析出系溶液や、(NH4)2BaF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したBaO2析出系溶液等が挙げられる。
次に、傾斜組成セラミックス析出後の樹脂三次元構造体6の表面に、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させ、傾斜組成セラミックス層3の周りを取り囲み、かつ、覆うように第2電極層4を形成する(図4(d)参照)。
そして、上記の各工程を順次行った後、樹脂三次元構造体6に積層された金属化合物からなる第1電極層2から樹脂三次元構造体6を化学的又は熱的手法によって溶出し、分離することによって、樹脂三次元構造体6と凹凸が逆の積層体である微細構造キャパシタ1を形成する(図1参照)。
上記構成の本実施形態によれば、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用いるので、膜厚が薄くても電極破壊が起きず、かつ、小型にもかかわらず、高容量の高誘電体を有する微細構造キャパシタを提供できる。
なお、微細構造キャパシタ1は、図5に示すような微小コンデンサ7として用いることができる。具体的には、微小コンデンサ7は、微細構造キャパシタ1と、微細構造キャパシタ1を上下で挟み込む接触電極ケ−ス8と、微細構造キャパシタ1を側面で絶縁する磁気絶縁材9とで構成されるものである。
接触電極ケ−ス8の材料としては、ニッケル、銀、錫等が挙げられ、磁気絶縁材9の材料としては、エポキシ、ポリカ−ボネ−ト等が挙げられる。
接触電極ケ−ス8の材料としては、ニッケル、銀、錫等が挙げられ、磁気絶縁材9の材料としては、エポキシ、ポリカ−ボネ−ト等が挙げられる。
また、図示しないが、変形例として、平坦な薄膜の第1電極層と、この第1電極層上に被覆される平坦な薄膜の傾斜組成セラミックス層と、この傾斜組成セラミックス層上に被覆される平坦な薄膜の第1電極層とからなる単なる3層構造が挙げられる。製造方法は上記第1実施形態と同様であり、効果も同様である。
次に、本発明の第2実施形態に係る微細構造キャパシタについて説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係る微細構造キャパシタを示す斜視図である。第2実施形態に係る微細構造キャパシタ20は、図6に示すように、薄膜状の傾斜組成セラミックス層21a、21b、21c、21dと電極層22a、22b、22c、22d、22eとが交互に複数積層されたものであって、傾斜組成セラミックス層の一層あたりの層厚が2μm以下であり、電極層の一層あたりの層厚が1μm以下のものである。なお、電極層22a、22b、22eは外部接続電極23aと一体化され、電極層22c、22dは外部接続電極23bと一体化されているものである。また、電極層22a、22b、22e及び外部接続電極23aと、電極層22c、22d及び外部接続電極13bとはそれぞれ直接接しているものではなく、傾斜組成セラミックス層21a、21b、21c、21dを間に挟んでいるものである。また、傾斜組成セラミックス層21a、21b、21c、21dは各一端部において結合しており、一体化されているものである。
傾斜組成セラミックス層には、電気絶縁性のAl2O3、BaO2、TiO2などが用いられる。電極層及び外部電極には、InO2、SnO2及びNiなどが用いられる。
次に、第2実施形態に係る微細構造キャパシタの製造方法を説明する。
まず、基板(不図示)を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる。金属化合物析出反応液による金属化合物析出例としては、(NH4)2InF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したIn2O5析出系溶液、(NH4)2SnF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したSnO2析出系溶液等が挙げられる。
なお、上述の液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程において、金属化合物の層の縁端部の一部が奇数枚目(図6における12a、12b)と偶数枚目(図6における12c、12d)とで別々の外部接続電極(図6における13a、13b)に接続されるように、形成したい型の穴が開いたマスク(不図示)を設け、金属化合物を析出及び積層させる工程毎にマスク又は基板を水平にずらして、金属化合物の層をマスキング形成することが好ましい。
まず、基板(不図示)を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる。金属化合物析出反応液による金属化合物析出例としては、(NH4)2InF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したIn2O5析出系溶液、(NH4)2SnF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したSnO2析出系溶液等が挙げられる。
なお、上述の液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程において、金属化合物の層の縁端部の一部が奇数枚目(図6における12a、12b)と偶数枚目(図6における12c、12d)とで別々の外部接続電極(図6における13a、13b)に接続されるように、形成したい型の穴が開いたマスク(不図示)を設け、金属化合物を析出及び積層させる工程毎にマスク又は基板を水平にずらして、金属化合物の層をマスキング形成することが好ましい。
次に、金属化合物析出後の基板を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出及び積層することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、金属化合物析出後の基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる。ここで、傾斜組成セラミックス析出反応液による傾斜組成セラミックス析出例としては、(NH4)2AlF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したAl2O3析出系溶液、(NH4)2BaF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したBaO2析出系溶液、(NH4)2TiF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したTiO2析出系溶液等が挙げられる。
そして、上述した液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、上述した傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程とを所定回数順次繰り返すことにより、微細構造キャパシタ10が完成する。
そして、上述した液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、上述した傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程とを所定回数順次繰り返すことにより、微細構造キャパシタ10が完成する。
なお、微細構造キャパシタ10をコンデンサとして実際に使用する際には外枠が必要となるが、外部電極との接続は外枠の角部に配置したリ−ドアウト金属線に微細構造キャパシタ10の電極を導電ペ−スト等で接続してリ−ドアウトするか、或いは導電ペ−スト等でリ−ドアウト線に接続してから全体を樹脂でシ−ル、又はデイップ法等でシ−ルすれば、容易にコンデンサを作製できる。
上記構成の本実施形態によれば、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法によって作製された傾斜材料を用いるので、膜厚が薄くても電極破壊が起きず、かつ、超小型でも高容量の微細構造キャパシタを提供できる。
また、蓄電容量をC、実効誘電率をε、電極層面積をA、傾斜組成セラミックス層の厚みをdとすると、C=ε・(A×電極層の積層数)/dと表されるので、従来と同様の厚さのキャパシタであるならば、積層枚数が飛躍的に延びることになるので、その分容量が大きい微細構造キャパシタを提供できる。
また、蓄電容量をC、実効誘電率をε、電極層面積をA、傾斜組成セラミックス層の厚みをdとすると、C=ε・(A×電極層の積層数)/dと表されるので、従来と同様の厚さのキャパシタであるならば、積層枚数が飛躍的に延びることになるので、その分容量が大きい微細構造キャパシタを提供できる。
次に、本発明の第3実施形態に係る高密度磁気記録媒体について説明する。図7は、本発明の第3実施形態に係る高密度磁気記録媒体の一部断面図である。
第3実施形態に係る高密度磁気記録媒体10は、図7に示すように、基板11と、この基板11上に被覆される第1反射層12と、この第1反射層12上に被覆される磁性層13と、この磁性層13上に被覆される第2反射層14とからなる円板状のものである。
第3実施形態に係る高密度磁気記録媒体10は、図7に示すように、基板11と、この基板11上に被覆される第1反射層12と、この第1反射層12上に被覆される磁性層13と、この磁性層13上に被覆される第2反射層14とからなる円板状のものである。
基板11は、円板上のガラスまたはプラスティックからなる。第1反射層12及び第2反射層14は、Co、Fe又はTa等の金属、又はα−Fe2O3等の金属化合物からなる。磁性層13は、Co/Cu、CoFe、PtMn、Fe3O4、γ−Fe2O3等の磁性体からなる。
次に、第3実施形態に係る高密度磁気記録媒体10の製造方法について説明する。
まず、基板11を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、基板11の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させ、第1反射層12を成形する。
次に、金属化合物析出後の基板11を、メッキ又は蒸着によって、CoとCuの薄膜を2〜6層程度重ねた磁性層13を形成する。
次に、磁性層13を形成した後の基板11を、金属化合物析出反応液に浸漬し、第2反射層14を形成することによって、高密度磁気記録媒体10が完成する。ここで、金属化合物析出反応液の例としては、(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液等が挙げられる。なお、α−Fe2O3は、[FeOOH−NH4F・HF]水溶液とH3BO3水溶液とからβ−FeOOH層を作製し、β−FeOOHを500℃で加熱することによっても得られる。
まず、基板11を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、基板11の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させ、第1反射層12を成形する。
次に、金属化合物析出後の基板11を、メッキ又は蒸着によって、CoとCuの薄膜を2〜6層程度重ねた磁性層13を形成する。
次に、磁性層13を形成した後の基板11を、金属化合物析出反応液に浸漬し、第2反射層14を形成することによって、高密度磁気記録媒体10が完成する。ここで、金属化合物析出反応液の例としては、(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液等が挙げられる。なお、α−Fe2O3は、[FeOOH−NH4F・HF]水溶液とH3BO3水溶液とからβ−FeOOH層を作製し、β−FeOOHを500℃で加熱することによっても得られる。
なお、第3実施形態に係る高密度磁気記録媒体10は以下の方法によっても製造できる。
まず、基板11の表面に所定の厚みまでメッキ又は蒸着によってCo、Fe又はTa等の金属、若しくは、CoFe又はPtMnの合金を被覆させ、第1反射層12を成形する。
次に、金属又は合金被覆後の基板を、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させ磁性層13を形成する。ここで、例えば、磁性層となるFe3O4を得るための下準備となるα−Fe2O3を析出する磁性体析出反応液としては、(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液が挙げられる。なお、Fe3O4を得るためには、このα−Fe2O3析出系溶液に浸漬し、第1反射層12の表面に所定の厚みまで、液相析出法によってα−Fe2O3を析出及び積層させ、α−Fe2O3層を形成し、この上に後述する金属や合金をメッキ又は合金を被覆した後、窒素雰囲気中において350℃で熱処理することが必要である。
磁性体析出後の基板11の表面に、所定の厚みまでメッキ又は蒸着によってCo、Fe又はTa等の金属若しくは、CoFe又はPtMnの合金を被覆させ、第2反射層14を形成することによって、高密度磁気記録媒体10が完成する。
なお、ここで、例えば、高密度記録媒体10の形成したい磁性層の材料がγ−Fe2O3である場合には、基板11を、第1反射層12の成形後、α−Fe2O3を析出することができる(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液に浸漬し、基板11の表面に所定の厚みまで、液相析出法によってα−Fe2O3を析出及び積層させ、α−Fe2O3層を形成し、この上に第2反射層14を形成し、高密度磁気記録媒体10の基体を作製した後、基体ごと水素雰囲気中で400℃に加熱して水素還元して、α−Fe2O3を磁性材のγ−Fe2O3に改質して高密度磁気記録媒体10を完成させることもできる。
まず、基板11の表面に所定の厚みまでメッキ又は蒸着によってCo、Fe又はTa等の金属、若しくは、CoFe又はPtMnの合金を被覆させ、第1反射層12を成形する。
次に、金属又は合金被覆後の基板を、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させ磁性層13を形成する。ここで、例えば、磁性層となるFe3O4を得るための下準備となるα−Fe2O3を析出する磁性体析出反応液としては、(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液が挙げられる。なお、Fe3O4を得るためには、このα−Fe2O3析出系溶液に浸漬し、第1反射層12の表面に所定の厚みまで、液相析出法によってα−Fe2O3を析出及び積層させ、α−Fe2O3層を形成し、この上に後述する金属や合金をメッキ又は合金を被覆した後、窒素雰囲気中において350℃で熱処理することが必要である。
磁性体析出後の基板11の表面に、所定の厚みまでメッキ又は蒸着によってCo、Fe又はTa等の金属若しくは、CoFe又はPtMnの合金を被覆させ、第2反射層14を形成することによって、高密度磁気記録媒体10が完成する。
なお、ここで、例えば、高密度記録媒体10の形成したい磁性層の材料がγ−Fe2O3である場合には、基板11を、第1反射層12の成形後、α−Fe2O3を析出することができる(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液に浸漬し、基板11の表面に所定の厚みまで、液相析出法によってα−Fe2O3を析出及び積層させ、α−Fe2O3層を形成し、この上に第2反射層14を形成し、高密度磁気記録媒体10の基体を作製した後、基体ごと水素雰囲気中で400℃に加熱して水素還元して、α−Fe2O3を磁性材のγ−Fe2O3に改質して高密度磁気記録媒体10を完成させることもできる。
上記構成の本実施形態によれば、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法を用いるので、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
次に、本発明の第4実施形態に係る高密度磁気記録媒体について説明する。図8は、本発明の第4実施形態に係る高密度磁気記録媒体の一部断面図である。
第4実施形態に係る高密度磁気記録媒体15は、図8に示すように、基板16と、この基板16上に被覆される第1磁性層17と、この第1磁性層17上に被覆される絶縁層18と、この絶縁層18上に被覆される第2磁性層19とからなる円板状のものである。
第4実施形態に係る高密度磁気記録媒体15は、図8に示すように、基板16と、この基板16上に被覆される第1磁性層17と、この第1磁性層17上に被覆される絶縁層18と、この絶縁層18上に被覆される第2磁性層19とからなる円板状のものである。
基板16は、円板上のガラスまたはプラスティックからなる。第1磁性層17及び第2磁性層19は、Co、Fe又はTa等の金属、もしくはCoFe、PtMn等の合金、或いはγ−Fe2O3又はFe3O4等の金属化合物からなる。絶縁層18は、Al2O3又はCu等の磁気絶縁材からなる。
次に、第4実施形態に係る高密度記録媒体15の製造方法について説明する。
まず、500℃程度の加熱に耐えられる硬質ガラス等の材質の基板16を、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、基板16の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させ、第1磁性層17を形成する。ここで、例えば、磁性層となるFe3O4を得るための下準備となるα−Fe2O3を析出する磁性体析出反応液としては、(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液が挙げられる。なお、Fe3O4を得るためには、このα−Fe2O3析出系溶液に浸漬し、基板11の表面に所定の厚みまで、液相析出法によってα−Fe2O3を析出及び積層させ、α−Fe2O3層を形成し、この上に後述する磁気絶縁材を析出及び積層させ、さらにこの上に後述する磁性体を析出及び積層させた後、窒素雰囲気中において350℃で熱処理することが必要である。
なお、Co、Fe又はTa等の金属、若しくは、CoFe又はPtMnの合金をメッキか蒸着によって基板に被覆し、第1磁性層17を形成してもよい。
まず、500℃程度の加熱に耐えられる硬質ガラス等の材質の基板16を、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、基板16の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させ、第1磁性層17を形成する。ここで、例えば、磁性層となるFe3O4を得るための下準備となるα−Fe2O3を析出する磁性体析出反応液としては、(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液が挙げられる。なお、Fe3O4を得るためには、このα−Fe2O3析出系溶液に浸漬し、基板11の表面に所定の厚みまで、液相析出法によってα−Fe2O3を析出及び積層させ、α−Fe2O3層を形成し、この上に後述する磁気絶縁材を析出及び積層させ、さらにこの上に後述する磁性体を析出及び積層させた後、窒素雰囲気中において350℃で熱処理することが必要である。
なお、Co、Fe又はTa等の金属、若しくは、CoFe又はPtMnの合金をメッキか蒸着によって基板に被覆し、第1磁性層17を形成してもよい。
次に、磁性体析出後の基板16を、任意の磁気絶縁材を析出及び積層することができる磁気絶縁材析出反応液に浸漬し、前記磁性体析出後の基板16の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁気絶縁材を析出及び積層させ、磁気絶縁層18を成形する。ここで、磁気絶縁材析出反応液の例としては、(NH4)2AlF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したAl2O3析出系溶液等が挙げられる。
そして、磁気絶縁材析出後の基板16の表面に、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させ、第2磁性層19を形成することによって、高密度磁気記録媒体15が完成する。ここで、例えば、磁性層となるFe3O4を得るための下準備となるα−Fe2O3を析出する磁性体析出反応液としては、(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液が挙げられる。なお、Fe3O4を得るためには、基板11の表面に所定の厚みの第1磁性層17を形成し、この上に上述の磁気絶縁材を析出及び積層させ、さらにα−Fe2O3析出系溶液に浸漬し、所定の厚みまで、液相析出法によってα−Fe2O3を析出及び積層させ、α−Fe2O3層を形成し、その後、窒素雰囲気中において350℃で熱処理することが必要である。
なお、Co、Fe又はTa等の金属、若しくは、CoFe又はPtMnの合金をメッキか蒸着によって磁気絶縁層18上に被覆し、第2磁性層19を形成してもよい。
そして、磁気絶縁材析出後の基板16の表面に、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させ、第2磁性層19を形成することによって、高密度磁気記録媒体15が完成する。ここで、例えば、磁性層となるFe3O4を得るための下準備となるα−Fe2O3を析出する磁性体析出反応液としては、(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液が挙げられる。なお、Fe3O4を得るためには、基板11の表面に所定の厚みの第1磁性層17を形成し、この上に上述の磁気絶縁材を析出及び積層させ、さらにα−Fe2O3析出系溶液に浸漬し、所定の厚みまで、液相析出法によってα−Fe2O3を析出及び積層させ、α−Fe2O3層を形成し、その後、窒素雰囲気中において350℃で熱処理することが必要である。
なお、Co、Fe又はTa等の金属、若しくは、CoFe又はPtMnの合金をメッキか蒸着によって磁気絶縁層18上に被覆し、第2磁性層19を形成してもよい。
上記構成の本実施形態によれば、容易にナノサイズ超微粒子の配列制御を行うことができる液相析出法を用いるので、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
なお、ここで、例えば、第4実施形態に係る高密度記録媒体15の形成したい磁性層の材料がγ−Fe2O3である場合には、上記の第4実施形態に係る高密度磁気記録媒体の製造方法における磁性層の形成において、基板16を、α−Fe2O3を析出することができる(NH4)2FeF6水溶液とH3BO3水溶液とを混合したα−Fe2O3析出系溶液に浸漬し、基板16の表面に所定の厚みまで、液相析出法によってα−Fe2O3を析出及び積層させ、α−Fe2O3層を形成し、この上に絶縁膜Al2O3層を形成し、さらにこの上にα−Fe2O3層を形成し、高密度磁気記録媒体15の基体を作製した後、基体ごと水素雰囲気中で400℃に加熱して水素還元して、α−Fe2O3を磁性材のγ−Fe2O3に改質して高密度磁気記録媒体15を完成させることもできる。
この場合も、上記第4実施形態と同様、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
この場合も、上記第4実施形態と同様、小型でも記録容量が高容量の高密度磁気記録媒体を提供できる。
なお、α−Fe2O3は、[FeOOH−NH4F・HF]水溶液とH3BO3水溶液とからβ−FeOOH層を作製し、β−FeOOHを500℃で加熱することによっても得られる。α−Fe2O3は水素雰囲気中で400℃に加熱する事でγ−Fe2O3に変化して磁性体層となる。また、Al2O3からなる磁気絶縁層18は加熱による酸化還元に全然影響されない安定な材料であり、α−Fe2O3を水素雰囲気中で400℃に加熱して磁性材のγ−Fe2O3に改質して磁性体層を得る工程でも安定した性質を保つものである。
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。
本発明に係るキャパシタは、携帯電話用、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)用、Bluetooth(登録商標)用等の電子、電気機器のキャパシタとして適用できる。
また、本発明に係る高密度磁気記録媒体は、ハ−ドディスクドライブに適用できる。
また、本発明に係る高密度磁気記録媒体は、ハ−ドディスクドライブに適用できる。
1 微細構造キャパシタ
2、4 電極層
3 傾斜組成セラミックス層
3a 高耐圧層
3b 傾斜組成層
3c 高誘電体層
5 型
6 樹脂三次元構造体
7 微小コンデンサ
8 接触電極ケ−ス
9 磁気絶縁材
10、15 高密度磁気記録媒体
11、16 基板
12、14 反射層
13、17、19 磁性層
18 絶縁層
2、4 電極層
3 傾斜組成セラミックス層
3a 高耐圧層
3b 傾斜組成層
3c 高誘電体層
5 型
6 樹脂三次元構造体
7 微小コンデンサ
8 接触電極ケ−ス
9 磁気絶縁材
10、15 高密度磁気記録媒体
11、16 基板
12、14 反射層
13、17、19 磁性層
18 絶縁層
Claims (20)
- 金属又は金属化合物からなる電極である第1電極層と、前記第1電極層を被覆し、かつ、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化させられている傾斜組成セラミックス層と、前記傾斜組成セラミックス層をさらに被覆する金属又は金属化合物からなる電極である第2電極層とを備える微細構造キャパシタ。
- 前記第1電極層が複数の中空突起部を有し、前記傾斜組成セラミックス層が前記第1電極層の前記中空突起部側と相似形状となるように前記第1電極層を被覆し、前記第2電極層が前記傾斜組成セラミックス層と相似形状となるように前記傾斜組成セラミックス層を被覆する請求項1記載の微細構造キャパシタ。
- 薄膜状の傾斜組成セラミックス層と電極層とが交互に複数積層された微細構造キャパシタであって、前記電極層の縁端部の一部が奇数枚目と偶数枚目とで別々の外部接続電極に接続されており、前記傾斜組成セラミックス層の一層あたりの層厚が2μm以下であり、電極層の一層あたりの層厚が1μm以下である微細構造キャパシタ。
- ナノオ−ダ−サイズの三次元構造体が形成された型を、任意の樹脂を析出することができる樹脂析出反応液に浸漬し、前記型表面に液相析出法によって樹脂を析出及び積層させた後、前記型から前記液相析出法によって析出及び積層した樹脂を取り外すことによって、前記型に形成された三次元構造体と凹凸が逆の樹脂三次元構造体を形成させる工程と、
前記樹脂三次元構造体を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記樹脂三次元構造体の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出させる工程と、
前記金属化合物析出後の前記樹脂三次元構造体を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、前記金属化合物析出後の前記樹脂三次元構造体の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出させる工程と、
前記傾斜組成セラミックス析出後の前記樹脂三次元構造体の表面に、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、
前記各工程を順次行った後、前記樹脂三次元構造体と前記樹脂三次元構造体に積層された金属化合物とを分離することによって、前記樹脂三次元構造体と凹凸が逆の積層体を形成させる工程とを含む微細構造キャパシタの製造方法。 - ナノオ−ダ−サイズの三次元構造体が形成された型を、任意の樹脂を析出することができる樹脂析出反応液に浸漬し、前記型表面に液相析出法によって樹脂を析出及び積層させた後、前記型から前記液相析出法によって析出及び積層した樹脂を取り外すことによって、前記型に形成された三次元構造体と凹凸が逆の樹脂三次元構造体を形成させる工程と、
前記樹脂三次元構造体の表面にメッキ又は蒸着によって金属を被覆させる工程と、
前記メッキ又は蒸着による金属被覆後の前記樹脂三次元構造体を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、前記メッキ又は蒸着後の前記樹脂三次元構造体の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出させる工程と、
前記傾斜組成セラミックス析出後の前記樹脂三次元構造体の表面に、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、
前記各工程を順次行った後、前記樹脂三次元構造体と前記樹脂三次元構造体に積層された金属化合物とを分離することによって、前記樹脂三次元構造体と凹凸が逆の積層体を形成させる工程とを含む微細構造キャパシタの製造方法。 - 前記型が、金属、無機材料及び樹脂のいずれかで形成されている請求項4又は5に記載の微細構造キャパシタの製造方法。
- 基板を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、
前記金属化合物析出後の前記基板を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出及び積層することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、前記金属化合物析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程と、
前記の液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、前記の傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程とを所定回数順次繰り返す工程とを含む微細構造キャパシタの製造方法。 - 基板の表面に所定の厚みまでメッキ又は蒸着によって金属を被覆させる工程と、
前記金属化合物析出後の前記基板を、厚み方向に対して組成が連続的に傾斜変化するように各組成濃度を時間経過とともに変化させて、任意の傾斜組成セラミックスを析出及び積層することができる傾斜組成セラミックス析出反応液に浸漬し、前記金属化合物析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程と、
前記のメッキ又は蒸着によって金属を被覆させる工程と、前記の傾斜組成セラミックスを析出及び積層させる工程とを所定回数順次繰り返す工程とを含む微細構造キャパシタの製造方法。 - 請求項7記載の液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程、又は請求項8記載のメッキ又は蒸着によって金属を被覆させる工程において、前記金属化合物又は前記金属の層の縁端部の一部が奇数枚目と偶数枚目とで別々の外部接続電極に接続されるように、形成したい型の穴が開いたマスクを設け、前記の金属化合物を析出及び積層させる工程毎又は前記の金属を被覆させる工程毎に前記マスク又は前記基板を水平にずらして、金属化合物の層をマスキング形成する微細構造キャパシタの製造方法。
- 層厚が1μm以下の金属、合金又は金属化合物からなる電子を反射する第1反射層と、前記第1反射層上に被覆される磁性体の層厚が1μm以下の磁性層と、前記磁性層上に被覆され、層厚が10nm以下の金属、合金又は金属化合物からなる電子を反射する第2反射層とを含む高密度磁気記録媒体。
- 前記金属がCo、Fe又はTa、前記合金がCoFe又はPtMn、前記金属化合物がα−Fe2O3、前記磁性体がCo及びCuからなる多層薄膜である請求項10記載の高密度磁気記録媒体。
- 層厚が1μm以下の金属、合金又は金属化合物からなる第1磁性層と、前記第1磁性層上に被覆される層厚が5nm以下の磁気絶縁材層と、前記磁気絶縁材層上に被覆され、層厚が1μm以下の金属、合金又は金属化合物からなる第2磁性層とを含む高密度磁気記録媒体。
- 前記金属がCo、Fe又はTa、前記合金がCoFe又はPtMn、前記金属化合物がγ−Fe2O3又はFe3O4、前記磁気絶縁材がAl2O3又はCuである請求項12に記載の高密度磁気記録媒体。
- 基板を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、
前記金属化合物析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、任意の磁性体をメッキまたは蒸着によって積層させる工程と、
前記磁性体析出後の前記基板の表面に、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程とを含む高密度磁気記録媒体の製造方法。 - 前記金属化合物がα−Fe2O3、前記磁性体がCo及びCuの多層薄膜である請求項14記載の高密度磁気記録媒体の製造方法。
- 基板の表面に所定の厚みまでメッキ又は蒸着によって金属又は合金を被覆させる工程と、
前記金属被覆後の基板を、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させる工程と、
前記磁性体析出後の前記基板の表面に、所定の厚みまでメッキ又は蒸着によって金属又は合金を被覆させる工程とを含む高密度磁気記録媒体の製造方法。 - 前記金属がCo、Fe又はTa、前記合金がCoFe又はPtMn、前記磁気絶縁材がAl2O3又はCuである請求項16記載の高密度磁気記録媒体の製造方法。
- 基板を、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させる工程と、
前記磁性体析出後の前記基板を、任意の磁気絶縁材を析出及び積層することができる磁気絶縁材析出反応液に浸漬し、前記磁性体析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁気絶縁材を析出及び積層させる工程と、
前記磁気絶縁材析出後の前記基板の表面に、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させる工程とを含む高密度磁気記録媒体の製造方法。 - 基板の表面に所定の厚みまでメッキ又は蒸着によって金属又は合金の磁性体を被覆させる工程と、
前記磁性体析出後の前記基板を、任意の磁気絶縁材を析出及び積層することができる磁気絶縁材析出反応液に浸漬し、前記磁性体析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁気絶縁材を析出及び積層させる工程と、
前記磁気絶縁材析出後の前記基板の表面に、任意の磁性体を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、液相析出法によって磁性体を析出及び積層させる工程とを含む高密度磁気記録媒体の製造方法。 - 基板を、任意の金属化合物を析出することができる金属化合物析出反応液に浸漬し、前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、
前記金属化合物析出後の前記基板を、任意の磁気絶縁材を析出及び積層することができる磁気絶縁材析出反応液に浸漬し、前記金属化合物析出後の前記基板の表面に所定の厚みまで、液相析出法によって磁気絶縁材を析出及び積層させる工程と、
前記磁気絶縁材析出後の前記基板の表面に、任意の金属化合物を析出することができる磁性体析出反応液に浸漬し、液相析出法によって金属化合物を析出及び積層させる工程と、
前記金属化合物を水素還元する工程とを含む高密度磁気記録媒体の製造方法。
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