JP7149191B2 - CoZnMn膜の形成方法、および、CoZnMnターゲット - Google Patents
CoZnMn膜の形成方法、および、CoZnMnターゲット Download PDFInfo
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Description
図1から図5を参照して、CoZnMn膜の形成方法を説明する。
図1が示すように、CoZnMn膜11は、例えばシリコン基板12上に形成される。シリコン基板12は、シリコン層12aと酸化シリコン層12bとから形成される。シリコン基板12の厚さ方向において、シリコン層12aがシリコン基板12の大部分を占めている。酸化シリコン層12bは、シリコン基板12の熱酸化によって、シリコン基板12の表面に形成された層である。CoZnMn膜11は、酸化シリコン層12b上に形成される。
3≦a≦5
3≦b≦5
1≦c≦3
a+b+c=10
図2が示すように、スパッタ装置20は、真空槽21を備えている。真空槽21はシリコン基板12を収容し、かつ、シリコン基板12に対してCoZnMn膜11が形成される成膜空間を区画している。真空槽21内には、シリコン基板12を支持する支持部22が位置している。支持部22は、例えばシリコン基板12を支持するステージである。
図3が示すように、アニール装置30は、真空槽31を備えている。真空槽31はCoZnMn膜11が形成されたシリコン基板12を収容し、かつ、CoZnMn膜11を加熱する処理空間を区画している。真空槽31内には、シリコン基板12を支持する支持部32が位置している。支持部32は、例えばシリコン基板12を支持するステージである。
2≦y≦4
0.1≦z≦2
x+y+z=10
CoZnMn膜11を結晶化させることでは、CoZnMn膜11を加熱する。以下、図4を参照して、CoZnMn膜11の形成方法をより詳しく説明する。
図6および図7を参照して、試験例を説明する。
[試験例1]
50.8mmの直径を有したシリコン基板を準備し、シリコン基板上に200nmの厚さを有したCoZnMn膜を形成した。CoZnMn膜を形成する際の条件を以下のように設定した。
・供給電力 直流 200W
・スパッタガス アルゴンガス
・スパッタガス流量 7~30sccm
・加熱温度 400℃
・加熱時間 10分
・加熱温度に到達するまでの時間 60分
試験例1と同様に、成膜区間の圧力を0.030Pa(試験例2‐1)、0.10Pa(試験例2‐2)、0.60Pa(試験例2‐3)、および、1.0Pa(試験例2‐4)の各々に設定し、かつ、それ以外の条件も試験例1と同様に設定して、CoZnMn膜を形成した。次いで、各圧力において形成したCoZnMn膜を以下の条件で加熱した。
・加熱温度 400℃
・加熱時間 10分
・加熱温度に到達するまでの時間 5分
試験例1のCoZnMn膜、および、試験例2のCoZnMn膜について、X線回折装置(BRUKER社製、AXS D8 DISCOVER)を用いてX線回折によるスペクトルを得た。各CoZnMn膜に対するX線回折の結果として得られたスペクトルは、図6および図7に示す通りであった。
(1)CoZnMn膜11を形成するためのターゲットとして、5≦x≦7.9、2≦y≦4、かつ、0.1≦z≦2を満たすターゲットを用いるため、β‐Mn型の結晶構造を有したCoZnMn膜11を形成することが可能である。
[加熱温度]
・非晶質なCoZnMn膜を結晶化させることが可能であれば、非晶質なCoZnMn膜を加熱する温度は、300℃未満でもよい。あるいは、非晶質なCoZnMn膜を加熱する温度は、β‐Mn型の結晶構造が得られる組成が維持されれば、400℃よりも高くてもよい。
・CoZnMn膜を昇温させる速度は、6℃/分よりも小さくてもよいし、80℃/分よりも大きくてもよい。いずれの場合であっても、非晶質なCoZnMn膜を加熱することによって結晶化させることが可能であることから、上述した(1)に準じた効果を得ることはできる。
・CoZnMn膜を成膜する際の成膜空間の圧力は、0.1Paよりも小さくてもよいし、0.6Paよりも大きくてもよい。この場合であっても、CoZnMn膜11を形成するためのターゲットとして、5≦x≦7.9、2≦y≦4、0.1≦z≦2、および、x+y+z=10を満たすCoxZnyMnzターゲット23を用いる以上は、上述した(1)に準じた効果を得ることができる。
Claims (5)
- CoxZnyMnzを主成分とするターゲットをスパッタすることによって、非晶質なCoZnMn膜を形成することと、
前記CoZnMn膜を加熱することによって、前記CoZnMn膜を結晶化させることと、を含み、
x、y、および、zは、以下の条件を満たす
5≦x≦7.9
2≦y≦4
0.1≦z≦2
x+y+z=10
CoZnMn膜の形成方法。 - 前記CoZnMn膜を形成することは、前記CoZnMn膜を形成する空間における圧力が、0.1Pa以上0.6Pa以下であることを含む
請求項1に記載のCoZnMn膜の形成方法。 - 前記CoZnMn膜を結晶化させることは、前記CoZnMn膜の温度が300℃以上400℃以下であることを含む
請求項1または2に記載のCoZnMn膜の形成方法。 - 前記CoZnMn膜を結晶化させることは、前記CoZnMn膜を6℃/分以上80℃/分以下の速度で300℃以上400℃以下まで昇温させることを含む
請求項3に記載のCoZnMn膜の形成方法。 - 焼成されたCoxZnyMnzが主成分であり、x、y、および、zが以下の条件を満たす
5≦x≦7.9
2≦y≦4
0.1≦z≦2
x+y+z=10
CoZnMnターゲット。
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JP2018082124A (ja) | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 磁気素子、スキルミオンメモリ、スキルミオンメモリ搭載中央演算処理lsi、データ記録装置、データ処理装置およびデータ通信装置 |
WO2018203554A1 (ja) | 2017-05-02 | 2018-11-08 | 国立大学法人東京大学 | 磁気素子、磁気装置および磁気素子の製造方法 |
JP2019161164A (ja) | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 株式会社アルバック | 磁気記憶素子、垂直磁化膜の形成方法、および、磁気記憶素子の製造方法 |
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