JPH02129361A - 二酸化クロム薄膜の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明はコンピュータのデータ記録装置に適する高密度
記録システムの分野、より具体的に言えば、本発明は新
規な二酸化クロムの薄膜記録媒体と、その製造方法とに
関する。

Ｂ、従来の技術 二酸化クロム（Ｃｒ　０２　）は、高品位の磁気記録テ
ープの記録媒体として使用されていることは広く知られ
ている。この材料は粉状にして用いられる。粉体状のＣ
ｒ　０２では、高密度の記録装置（ギガバイト・クラス
の記録装置）に適用することは出来ない。平滑で連続し
たＣ　ｒ　Ｏ２の薄膜を作ることは従来から達成出来な
い。これは、Ｃｒ　０２が室温において準安定性の性質
を持つことに原因がある。例えば、１９７８年の日本の
応用物理誌（Ｊａｐａｎ　Ｊ、　Ａｐｐｌ、　Ｐｈｙｓ
、　）の第１７巻の２４９頁の「空気中において、サフ
ァイア上にＣｒ　Ｏ２をエピタキシャル成長すること」
と題する文献に記載されているように、Ｃｒ　Ｏ２の薄
膜を付着する従来の方法は、化学的な輸送方法によって
行われていた。この輸送方法は、従来、大気圧における
０２と、高温度とを用いるものであった。この処理方法
は、基体も加熱する。必要な薄膜の厚さや、例えば粗さ
などの同形性（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　）などのプロセ
ス制御のために、この方法は、使用可能な記録ディスク
用の材料を得るために、余分な処理要件を必要とする。

通常の反応式蒸着処理、ダイオード・スパッタ処理、マ
グネトロン・スパッタ処理、或いはイオン・ビーム・ス
パッタ処理によって、Ｃｒ　０２を付着する試みは成功
していない。通常、粉体のＣｒ　Ｏ２は、高い圧力と、
高い温度における平衡処理を使用して作られる。粉体状
のＣｒ　Ｏ２の記録媒体による記録密度は、最も高密度
の磁気ディスクによる記録密度と両立しない。

例えば、１９８６年の物理学会誌（Ｊ、　Ｐｈｙｓ、　
Ｆ。

Ｎｅｔ、　Ｐｈｙｓ、　）第１６巻、２１１頁乃至２１
５頁に記載されたシュワルツ（Ｋ、　Ｓｃｈｗａｒｚ　
）の「重金属強磁性体として予期されるＣ　ｒ　Ｏ２Ｊ
　（Ｃｒｙ２ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ　ａｓ　ａ　ｈａｌｆ
−ｍｅｔａｌｉｃ　ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔ　）と題す
る文献に記載されているように、Ｃｒ　Ｏ２は、光学的
記録方法用の材料としても有用であることが、理論的に
判っている−　Ｃｒ　Ｏ２のファラデー回転は、２．５
ｅＶ（電子ボルト）のフォトン・エネルギの光に対して
−５，２Ｘ１０　度／ｃｍである・急速な熱的アニーリ
ング処理は、ここ数年の間で使用されて来た半導体デバ
イスの処理方法において公知の方法である。この方法は
、シリコン・デバイスの製造方法において、 （ａ）　　イオン注入された不純物をアクチベートする
こと、 （ｂ）　　シリコン上にＳ　Ｉ　Ｏ２の薄膜を成長させ
ること、 （Ｃ）　　非結晶層、即ちアモルファス層を結晶化させ
ること、 に用いられてきた。

この方法において、対象物は、短時間（数ミリ秒以下）
の間、非常に高い温度（７００℃乃至１０００℃）に上
昇される。通常の製造装置において、この瞬間的なアニ
ーリング処理を行うことは可能である。

例えば、ＣｒＯ（１，６＜ｘ＜３）が通常の反応蒸着付
着処理により処理対象物上に付着され、そして、酸素中
の平衡状態、または平衡状態付近で事後加熱処理を施し
た時、その薄膜はアモルファス混合物から結晶性のＣｒ
　２０３相に変換する。

また、これらの真空蒸着された薄膜が、急速な熱的アニ
ーリング、非平衡加熱処理技術で処理された時も、同じ
結晶Ｃｒ２Ｏ３相が発生される。これは、Ｃｒ２Ｏ３が
Ｃｒ−０系において熱力学的に安定な酸化物の状態にあ
るために生じる。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 本発明の主目的は新規な二酸化クロムの薄膜の記録媒体
と、その製造方法とを提供することにある。

本発明の他の目的は、高密度磁気記録に適した二酸化ク
ロム（Ｃｒ　Ｏ２）の薄膜を形成するための新規な方法
を提供することにある。

本発明の他の目的は、潜在的なＣｒＯの薄膜を形成する
初期的な混合物が、高エネルギのイオン・ビームの衝突
を用いた付着処理によって被着され、その後、急速な熱
的アニーリング処理を施す処理方法を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、磁気的な性質を改良するために、
真空蒸着とイオンの衝突とを同時に行っている間に、適
当な異方性ドーパントが導入される方法を提供すること
にある。

本発明の他の目的は、金属供給源からＣｒを蒸発させる
と同時に、エネルギを付与された酸素粒子の衝突を与え
ることによって、潜在的なＣｒ０Ｘの薄膜の混合物を基
体上に形成させ、その後、二酸化クロムを選択的に形成
するために、その潜在的なＣｒＯの混合物に対して、急
速な熱的アニール処理を施すような処理方法を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、急速な熱的アニール処理を行う前
に、イオンの衝突以外のエネルギ付与粒子の衝突手段に
よって、潜在的な二酸化クロムの薄膜を形成する混合物
を付着するための方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、エネルギが付与された粒子を衝突
させるメカニズムとして、ＲＦスパッタ処理、マグネト
ロン・スパッタ処理、ダイオード・スパッタ処理、イオ
ン・メツキ処理、イオン・ビーム・スパッタ処理、また
は、酸素の雰囲気中においてクロム金属の電弧式蒸着処
理を使用するととによって、潜在的なＣｒＯの薄膜を形
成する混合物を作り、そして、クロム・イオンが潜在的
なＣｒＯの混合物中に基体中にアクティブな核化すイト
（ｎｕｃｌｅｉ　）を発生するエネルギ付与粒子の衝突
を与える方法を提供することにある。

Ｄ９問題点を解決するための手段 本発明の目的は、高密度の磁気記録に適した酸化クロム
の薄膜を適当な基体の上に形成する薄膜の形成方法によ
って達成される。本発明の薄膜の形成方法は、真空室を
用いる蒸着技術によって、基体上にクロム原子と酸素原
子の両方を付着することと、潜在的なＣｒＯを形成する
薄膜層を作るために、薄膜の構成成分の内の少なくとも
１方の原子に高いエネルギを付与したイオンによって、
付着処理と同時に薄膜層を打撃することとを含んでいる
。この処理は、ほぼ室温で行われる。若し、基体が１０
℃乃至４０℃の間の温度に維持されれば、この処理は助
長される。成長されたままの潜在的なりロム酸化物の薄
膜を形成する層は、約４００℃で９０秒間予備加熱した
後、約１０秒以内の時間で、約５００℃の温度まで、成
長したままの薄膜の温度を上昇させる急速な熱的アニー
ル処理が施される。この急速な熱的アニール処理は、上
述の１０秒の時間の間、連続した少なくとも５個の独立
した加熱パルスを与える工程を含んでいる。急速な熱的
アニール処理を行った後、処理対象物は、室温まで急速
に冷却される。

Ｅ、実施例 本発明は新規なＣｒ　Ｏ２の薄膜構造と、そのＣｒ　Ｏ
２の薄膜構造を形成する方法とを含んでいる。

本発明の形成方法は、複数個の方法を含む。それらの方
法を一般化して、以下に説明する。最初に、薄膜の構造
（デバイス）を説明した後、その形成ステップを説明し
、次に、構造及び形成方法の細部の説明を行うことにす
る。

この薄膜の構造は、所望の磁気記録ビット密度について
受は入れられる厚さを有する適当な異方性ドーパントを
含むＣｒ　０２の薄膜の記録媒体を含んでいる。この薄
月莫は適当な基体の上に付着される。磁気記録媒体の基
体として、例えばアルミニラム合金の金属ディスクか、
またはシリコンのウェハが用いられる。記録媒体はＣｒ
　２０３で保護され、Ｃｒ２Ｏ３の厚さは、読取り／書
込みヘッドと記録媒体との間の間隔に対して矛盾しない
大きさである６代表的な薄膜の厚さは、Ｃ「０２の厚さ
については１０００オングストロームであり、Ｃｒ　２
０３については１５０オングストロームである。

Ｃｒ　Ｏ２の磁気的な性質を最適化するために、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｓｂ、Ｉｎ等（または、それらの化合物）の異方
性ドーパント材料がＣｒ　Ｏ２に加えられる。

これらの技術は、磁気記録の分野で公知の技術であって
、例えば磁気に関する［ＥＥＥのトランザクションＭＡ
Ｇ第２０巻（１９８４年）、チェン（Ｈ，Ｙ、　Ｃｈｅ
ｎ　）等の「二酸化クロムの性質及びその製造の動向Ｊ
　（Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉａｓ　
ａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍ
ｉｕｍ　ｄｉｏｘｉｄｅ）と題する文献の２５頁の記載
と、応用物理誌の追加号（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ、　Ｓｕｐ、　）、第３２巻第３号のショウボダ（
Ｔ、Ｊ、　Ｓｏｗｂｏｄａ　）等の「強磁性酸化クロム
の合成とその性質Ｊ　（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ　ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉ
ｃ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｏｘｉｄｅ）と題する文献の第
３７４Ｓページの記載を参照されたい。

薄膜の一方、または薄膜の両方を付着する処理方法は、
クロムを真空蒸着している間に、エネルギを付与した酸
素のイオン粒子、酸素原子、または酸素分子を、成長し
つつある薄膜に対してイオン衝突を同時に行う真空蒸着
を含んでいる。金属原子、ｒオン及び中性のパックグラ
ウンド分子の相対的な流量及びイオン・エネルギは、こ
の道の専門家に公知である材料の条件によって決められ
る。ＣｒＯの薄膜及びＣｒ２Ｏ３の薄膜の両方（若し、
後者が絶縁層、または保護層として必要な時）は、１つ
の蒸着処理サイクルで付着することが出来る。一方の化
合物から他方の化合物への変移は、成長しつつある薄膜
表面に衝突する粒子の相対的な流量とエネルギによって
決定されるが、これについては以下に細述する。

薄膜付着とイオン衝突とを同時に行う処理は、非平衡相
Ｃｒ　０２を核化するためための経路を指向するアクテ
ィブな中心またはサイト（ａｃｔｉｖｅｃｅｎｔｅｒｓ
／５ｉｔｅｓ　）を有する潜在的なＣｒ　Ｏ２の初期的
な混合物を生じる。この反応経路は、クロム原子と酸素
原子の比率がＣｒ　Ｏ２化合物の比率に近いことと、ア
クティブな中心またはサイトが、エネルギを付、与され
た粒子（酸素粒子を可とする）の衝突によって導入され
ることと、熱的アニールが急速で、且つ高度に非平衡で
あることとを必要とする。

付着されたままの薄膜、即ち潜在的なりロム酸化物の混
合物の薄膜は、アモルファスであり、磁気的な性質は貧
弱である。アモルファスＣｒ　Ｏ２の磁気的性質は、非
平衡加熱（急速な熱的アニーリング）によって改良され
る。この急速な熱処理は、二元のクロム酸化物の薄膜を
核化させ、またはこれを成長させることに適用されたこ
とは知られていない。このような急速な熱処理はシリコ
ンの処理には従来から用いられている。アニーリングの
非平衡の性質は、非強磁性体であるＣｒ２０３（最低の
エネルギ状態）の成長を阻止するために使用される。若
し、薄膜が成長されている間でイオンの衝突を受けなけ
れば、強磁性体であるＣ　ｒ　Ｏ２状態は、この処理方
法では成長しない。従って、何等かのイオン衝突を行う
ことは重要な処理パラメータである。

Ｃｒ　Ｏ７は、１０乃至１２オングストロ一ム／秒に相
当する速度でクロムを真空蒸着すると同時に、１０乃至
４０℃に保たれた基体に対して、０．５乃至２．５ｍａ
／ｃｍ２のイオン・ビームの流れ密＋ 度で２００乃至６００ｅＶのエネルギを持つ０２イオン
を衝突させて付着される。この付着は、５×１０−５乃
至８ＸＩＱ−５の間のＯのパックグラウンド圧力で処理
される。

Ｃ「２０３は、付着パラメータが幾分か相違する場合を
除いて、Ｃｒ　Ｏ２と同じような処理工程を用いて全体
として同じ処理工程の一部として付着される。この絶縁
用Ｃｒ２Ｏ３の材料は４０℃乃至８０℃の闇の基体温度
で、低いエネルギの０２、またはＡｒ　　イオン及び０
２イオノを用いて付着される。これらの薄膜に対して、
２００乃至６００ｅＶの０　エネルギと、８Ｘ１０”’
）ルの０　のバックグラウンド圧力の下で、０．５乃至
２．５ｍａ／ｃｍ２のイオン・ビームの流れ密度とが必
要である。例えば夫々５０％のＡｒ及び０２の混合物が
イオン源中で用いられた時、常にＣｒ２Ｏ３が得られる
。

第１図は、本発明を実施するのに適した単純化した装置
を示している。クロム供給源１０は加熱装置（図示せず
）の表面１２に置かれる。酸素は、適宜なイオン化装置
１４を通って導入され、イオン化装置から試料１６上に
差し向けられる。試料の加熱装置及びその制御装置も与
えられる。付着処理は、真空ポンプに接続することによ
って真空にされている適宜な処理室１８の中で行われる
。

適当なエネルギが、所定の範囲内に夫々の素子をバイア
スすることによって、Ｃｒ原子及び０２イオンに与えら
れる。アモルファスのＣｒ　Ｏ２の磁性は試料の加熱に
よって改善される。

急速な熱的アニール処理は顕著な改善結果を生じること
が発見された。潜在的なりロム酸化物の混合物を発生す
るために、エネルギを付与された粒子の衝突によって生
じた核化サイト （ｎｕｃｌｅａｔｉｎｇ　５ｉｔｅ　）を有するクロム
酸化物が、実質的なアモルファス混合物である場合にお
いてこの急速な熱的アニーリング処理は、クロムの酸化
物のような二元化合物の薄膜を核化し、そして成長する
ために適用されたことは知られていない。

実験例 上述したように、Ｃｒ　Ｏ２や、Ｃｒ２Ｏ３のようなり
ロムの酸化物は本発明の方法によって容易に成長するこ
とが出来る。ＣｒＯ（ｘは１．６から３まで変化する）
の薄膜が、４×１０−６乃至２×１０’）−ルの酸素の
パックグラウンド圧力下で、イオン衝突を同時に受ける
蒸着によって得られた。

得られたクロム酸化物の薄膜は、１５００オングストロ
ームの厚さであった。基体の材料として、シリコン、石
英、サファイヤ、シリコン上のアモルファス８１０２等
が使用された。Ｘ線回折によると、これらの薄膜はアモ
ルファスであった。

これらの薄膜は、４個の１キロワツトのフラッシュ・ラ
ンプ７０（第７図に示されたような）による段階付きの
加熱をすることによって、急速なアニーリング処理を施
した。ピークの温度は自動電力制御装置（図示せず）に
よって制御された。

試料７６は石英の基台７４上に置かれた。アニーリング
工程全体は空気、または酸素の雰囲気を持つ適当な容器
の中で遂行された。反射器７８は、フラッシュ・ランプ
７０によって発生されたエネルギを試料７６中に集中さ
せる機能を持っている。

他の急速な加熱処理方法は、この道の専門家に知られて
いるように、電子衝突によるアニーリングや、レーザ・
フラッシュ・アニーリング、または、マイクロ波のよう
な他の磁気プロトン・ビームによるアニーリングなどが
ある。

第５図に、時間対温度のプロフィールを示すグラフが示
されている。ソーク温度（ｓｏａｋｔｅｍｐｅｒａｔｕ
ｒｅ　）は４００℃乃至４３０℃が用いられた。これら
の温度内において、非常に急峻な温度対時間のグラフの
立上り部分がある。試料は４０秒以内で所定の温度（試
料の近くに置いた熱電対により測定した温度）に達した
。試料は３０秒がら２分間の時間の間、この温度に曝さ
れた。このソーク期間の後、試料は１０秒に亙って均一
に５回のフラッシュが与λられだ。ピーク温度は４９０
℃に達した。このピーク温度に到達した時、制御装置を
動作させて、試料を急冷した。

各フラッシュ式のアニール処理の後、試料は（ａ）試料
の導電性（抵抗率）を測定することと、Ｘ線の回折パタ
ーンを見ることとによって吟味された。抵抗率は非常に
高い値（１０００オーム／Ｃｍ２）から、アニール後の
数分の１オ一ム／Ｃｍ２程度の低い抵抗率（ＣｒＯは導
電性酸化物である）まで変化した。全体として、Ｘ線回
折パターンによると、始め結晶構造のパターンを示さな
いが、後続のアニーリング処理が行われた後は、結晶構
造のパターンが大きく成長した。１５０ｅＶ、２７０ｅ
Ｖ及び４００ｅＶのエネルギを付与した０２イオンの同
時的イオン衝突によって付着された薄膜は、パルス・ア
ニーリング処理の後、潜在的なりロム酸化物の混合物か
ら多結晶Ｃｒ　Ｏ２への顕著な変換を示した。１５０ｅ
Ｖよりも低く、５００ｅＶよりも高い値のエネルギを付
与した０２イオノによって付着された薄膜は、Ｃｒ　２
０３の結晶構造を作る傾向がある。

このことはＸ線回折パターンで見ることが出来る。４９
０℃では結晶構造のＸ線回折パターンは識別出来ないが
、５０２℃のピーク温度ではＣｒ　０２のパターンは明
瞭に見ることが出来るようになった。Ｃｒ２Ｏ３の同様
なＸ線回折パターンが明瞭に見ることが出来た。

既に述べたように、輻射エネルギ（例えばフラッシュ・
ランプ）以外の加熱源を、急速な熱的アニーリング用と
して使用することが出来る。例えば、電子ビームを使用
することが出来る。転送電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓ
ｓｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ−
ＴＥＭ　）によって、急速な電子ビームの熱的アニーリ
ングがＣｒ　０２相にされたことが観測されている。

上述の説明から結晶構造は明らかである。平面磁気記録
に対して、異方性の形（５ｈａｐｅ　）は薄膜の面内の
磁化方向に強制する。研究段階で作られた方法からは、
異方性の方向は制御することが出来る０例えば薄膜に平
行なイオンの速度成分によるイオン衝突は、薄膜の面内
に異方性方向を発生するために使用された。

Ｃｒ　Ｏ２のような準安定な化合物の組成を研究するた
めに、多数の開孔を持つカウフマン・イオン源（ｍｕｌ
ｔｉｐｌｅ　ａｐｅｒｔｕｒｅ　Ｋａｕｆｍａｎ　ｔｏ
ｎ　５ｏｕｒｃｅ　）からのＯイオノ、またはＡｒ　　
及び０２イオンの混合物の何れかを成長中の薄膜に衝突
させながら、金属クロム供給源から、クロムを蒸発させ
て薄膜が付着された。また、イオン源の動作に起因して
、イオン源から逃れ出たガスから、成長中の薄膜に中性
分子の衝突がある。生じた薄膜の組成は、ラサフオード
後方散乱（Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ　ｂａｃｋｓｃａｔｔ
ｅｒｉｎｇ）を用いて測定された。酸素とクロムの化学
的結合は化学分析用のエレクトロン・スペクトロスコピ
ー（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　５ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｆ
ｏｒ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ−ＥＳＣＡ
）を用いて測定された。Ａｒ及び０２の混合ガスを使用
した時、Ｃｒ２Ｏ３の化学量論に対応する量よりも多い
酸素を組入れることは可能でなかった。Ｃｒ　Ｏ２の組
成よりも高い酸素量を持つ薄膜は一１９０℃の温度にお
いて薄膜を付着することによって形成された。付着され
た潜在的なりロム酸化物の薄膜はアモルファスである。

これはＸ線回折で達成されている。Ｃｒ　０２組成に基
づいて付着された薄膜は、Ｃｒ　Ｏ２の化学的結合と共
に、他の相の化学的結合、Ｃｒ−０を持っていることが
、ＥＳＣＡによる測定で判っている。薄膜はアモルファ
スであるけれども、強磁性体の薄膜を室温で付着するこ
とが出来る。このＣｒ　Ｏ２薄膜を、振動式試料マグネ
トメータ（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ　ｓａｍｐｌｅｍａ８ｎ
ｅｔｏｍｅｔｅｒ　）で測定すると強磁性を示す。

アモルファスＣｒ　Ｏ２を急速にアニールすることによ
って、付着された薄膜は、結晶性のＣｒ０９と同じよう
な磁気的性質に強化されること、即ち最適化することが
可能である。本発明の急速なアニール処理を施された薄
膜は、振動式試料マグネトメータによる測定によって、
上述のことが明らかにされている。

上述の方法は、例えば、マグネトロン・スパッタリング
処理（文献１．６．７）、イオン・ビーム・付着処理（
文献３）、ダイオード・スパッタリング処理（文献２）
、電弧式蒸着処理（文献５）、またはイオン・メツキ処
理（文献４）等のエネルギ付与粒子を衝突させる他の処
理にも拡張することが出来る。括弧で示された文献は後
記する。上述の０２イオン・ビームの衝突／蒸着処理に
対して、上述の付着処理方法が持つ共通点は、薄膜を成
長している間に、エネルギを付与されたイオン（粒子）
を衝突させることにある。これらの他の処理方法におい
て、以下の処理パラメータを制御する必要がある。即ち
、それらのパラメータは（１）イオンのエネルギと、（
２）Ｃｒ原子の相対的な到着速度と、（３）基体の温度
とである。

第６図は、エネルギ付与のＣｒイオンが試料６０上に衝
突するマグネトロン・スパッタリング装置の模式的な断
面図である。クロム金属の陰極６１が適当な直流電源、
またはＲＦ周波数電源６２に接続されており、電源６２
は試料の下部支持台６３と整合回路網を持っている。マ
グネトロンは磁極片６Ｓを経て磁界を発生する。転じて
、この磁界は強いグロー領域６６と、弱いグロー領域６
７とを発生する。エネルギを付与されたクロム・イオン
（Ｃｒ）は試料６０の方に移動するように示されている
。０２イオンも第６図に示されている。Ａｒ＋イオンも
同図に示されている。これらのイオンは、Ｃｒ　Ｏ２層
を形成するように付着されているｍＭに対して、化学量
論的な制御が望まれている時に存在する。Ａｒの流れは
、潜在的なりロム酸化物がＣｒ　Ｏ２の好ましい組成に
なった時停止される。勿論、この道の専門家には明らか
なように、この装置全体は収容室（図示せず）に収納さ
れている。

Ｃｒ−０系中でＣｒ　Ｏ２状態だけが、導電性で× あることが知られている。本発明の処理方法によって作
られたＣ　ｒ　Ｏ２薄膜は、導電性を有する６本発明に
従った熱的アニーリング技法を用いた熱処理はＣｒ　Ｏ
２の抵抗率を顕著に減少する。このことは、初期の潜在
的なりロム酸化物の混合物に存在する他のクロム酸化物
がＣｒ　Ｏ２状態に変換することの他の証拠である。

上述した文献に関する刊行物を以下に列記する。

文献１　：１９８７年のアカデミツク・プレス（Ａｃａ
ｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ）のボセン及びカーブ（Ｊ、Ｌ
。

Ｖｏｓｓｅｎ　ａｎｄ　Ｗ、　Ｋｅｒｎ　）の「薄膜処
理Ｊ　（Ｔｈｉｎ　ＦｉｌｍＰｒｏｃｅｓｓｅｓ　）の
７６頁乃至１７３頁。

文献２ニオブチカル・ジット（Ｏｐ、　Ｃｉｔ、　）の
１２頁乃至７３頁。

文献３：同上の刊行物の１７５頁乃至２０６頁。

文献４：ノイエス・パブリケーション（ＮｏｙｅｓＰｕ
ｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ　）　１９８２年刊行の「薄膜及
び被覆のための付着技術Ｊ　（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒ　Ｆｉｌｍ　ａｎｄ　
Ｃｏａｔｉｎｇｓ　）の２４４頁乃至２８７頁。

文献５ニオブチカル・ジット１０８頁及びその参考文献
。

文献６　：１９８８年の真空科学技術誌、第Ａ６巻（Ｊ
ｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｖａｃ、　Ｓｃｉ、　Ｔｅｃｈｎｏ
ｌ、、　Ａ６　）ウィンドウ及びシャープレス（Ｂ、　
Ｗｉｎｄｏｗ　ａｎｄ　５ｈａｒｐ！ｅｓ　）の「耐火
性金属のイオン援助による付着中のプラスチック・７０
−Ｊ　（Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｆｌｏｗ　ｉｎ　Ｉｏｎ−Ａ
ｓｓｉｓｔｅｄ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒｅｆ
ｒａｃｔｏｒｙ　Ｍｅｔａｌｓ）の２３３３頁乃至２３
４０頁。

文献７：１９８６年の真空科学技術誌、第Ａ４巻（Ｊｕ
ｒｎａｌ　ｏｆ　Ｖａｃ、　Ｓｃｉ、　Ｔｅｃｈｎｏｌ
、、　Ａ４）り才モ及びロスナゲル（Ｊ、　Ｊ、　Ｃｕ
ｏｚｏ　ａｎｄ　Ｓ、　Ｍ。

Ｒｏｓｓｎａｇｅｌ　）の１空洞陰極で強化されたマグ
ネトロン・スパッタリング」（Ｈｏｌｌｏｗ−Ｃａｔｈ
ｏｄｅ−ＥｎｈａｎｃｅｄＭａｇｎｅｔｒｏｎ　Ｓｐｕ
ｔｔｅｒｉｎｇ　）の３９３頁乃至３９６頁。

Ｆ０発明の詳細 な説明したように、本発明は新規な二酸化クロムの薄膜
記録媒体と、その形成方法を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は蒸着とイオン衝突反応とを同時に行うことによ
って、二酸化クロムの薄膜を製造するための本発明の方
法を実行するために使用する代表的な装置の模式的な断
面図、第２図は４種類の異なったイオン・ビームのエネ
ルギ・レベルにおいて、試料の表面に到着したクローム
・イオン１個当りの０２イオンの数に対して、薄膜内の
化学的量をプロットしたグラフ、第３図は成長される薄
膜がＣｒ　Ｏ２とＣｒ２Ｏ３との間の所望の組成に変化
する時、クロム及び酸素の化学量に影響される温度に対
して、上記の化学量をプロットしたグラフ、第４図はパ
ックグラウンドの酸素圧力に対してプロットされた薄膜
の化学的量を示すグラフ、第５図は本発明の急速な熱的
アニール処理において２つの温度対時間の関係のカーブ
を示すグラフ、第６図は潜在的なりロム酸化物の混合物
が付着される試料の表面にエネルギを付与された粒子を
衝突させるための他の装置の断面図、第７図はフラッシ
ュ・ランプでアクチベートする急速な熱的アニール処理
装置の断面図である。 １０・・・・クロム供給源、１４・・・・イオン化装置
、１６．６０．７６・・・・試料、１８・・・・処理室
、６１・・・・クロム金属の陰極、６２・・・・電源、
６５・・・・磁極片、６６・・・・強いグロー領域、６
７・・・・弱いグロー領域、７０・・・・フラッシュ・
ランプ、７８・・・・反射器。 ＦＩＧ、（ ＦＩＧ、５ 時間 （ｉＦ＋）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの材料の化合物ＡＢ＿ｘの準安定な薄膜を形
   成する方法において、 （ａ）蒸着技術によつて基体上に上記化合物の成分であ
   る両方の材料を付着することと、（ｂ）潜在的なＡＢ＿
   ｘの薄膜を形成する層中に潜在的な準安定サイトを発生
   させるために、少なくとも１方の材料の高いエネルギを
   持つイオンを基板に上記ステップ（ａ）と同時に衝突さ
   せることと、 （ｃ）潜在的なＡＢ＿ｘの薄膜を形成する層に所望の準
   安定ＡＢ＿ｘの結晶性化合物を形成させるために、成長
   した潜在的ＡＢ＿ｘの薄膜を形成する層に対して、急速
   なアニール加熱処理を施すこととを含む、薄膜の形成方
   法。
2. （２）高密度磁気記録に使用する二酸化クロムの薄膜を
   形成する方法において、 （ａ）蒸着技術によつて、基体上にクロムと酸素の両方
   を付着することと、 （ｂ）潜在的なＣｒＯ＿ｘの薄膜を形成する層を形成す
   るために、薄膜の組成の少なくとも一方の材料の原子に
   高いエネルギを付与したイオンを基体に対して付着と同
   時に衝突させること、そして、この処理をほぼ室温で行
   うことと、 （ｃ）成長したままの薄膜を約５００℃の温度に上昇す
   る急速な熱的アニール処理によつて、潜在的なＣｒＯ＿
   ｘの薄膜を形成する層を処理すること、そして、上記急
   速な熱的アニール処理は所定の時間間隔の一連の分離し
   た加熱パルスを含むことと、 （ｄ）急速な熱的アニールを施した後、処理対象物を室
   温まで急速に冷却することとを含む、薄膜の形成方法。
3. （３）高密度磁気記録に使用する二酸化クロムの薄膜を
   形成する方法において、 （ａ）金属供給源から基体上にクロム原子を蒸着するこ
   とによつて、基体上に潜在的なＣｒＯ＿ｘの薄膜を形成
   する層を付着することと、 （ｂ）上記の付着処理と同時に、高いエネルギのＯ＿２
   ＾＋イオン・ビームを発生し、且つ高いエネルギのイオ
   ン・ビーム装置を用いて、上記基体上に上記イオン・ビ
   ームを衝突させること、そして、上記潜在的なＣｒＯ＿
   ｘの薄膜を形成する層は複数個の準安定性の核化サイト
   を有するＣｒＯ＿ｘのアモルフアス層を含んでいること
   と、 （ｃ）次に、ほぼ大気圧において、上記潜在的ＣｒＯ＿
   ｘの薄膜に急速なアニール加熱処理を施すこと、上記加
   熱処理は第１のレベルまで基体を加熱する第１の加熱ス
   テップ及び約５００℃で約５秒乃至１０秒間、上記基体
   を加熱する第２の加熱ステップを有することと、 から成る薄膜の形成方法。