JPH02288209A - 多層磁性薄膜 - Google Patents
多層磁性薄膜Info
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- JPH02288209A JPH02288209A JP10756789A JP10756789A JPH02288209A JP H02288209 A JPH02288209 A JP H02288209A JP 10756789 A JP10756789 A JP 10756789A JP 10756789 A JP10756789 A JP 10756789A JP H02288209 A JPH02288209 A JP H02288209A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/324—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer
- H01F10/3254—Exchange coupling of magnetic film pairs via a very thin non-magnetic spacer, e.g. by exchange with conduction electrons of the spacer the spacer being semiconducting or insulating, e.g. for spin tunnel junction [STJ]
Landscapes
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- Thin Magnetic Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は高周波領域で使用されるインダクタ或はヘッド
等に用いる高透磁率磁性材料、特に磁性体および絶縁体
を交互に積層した多層磁性薄膜に関するものである。
等に用いる高透磁率磁性材料、特に磁性体および絶縁体
を交互に積層した多層磁性薄膜に関するものである。
［従来の技術］
高周波領域で使用される軟磁性材料では渦電流損失が増
大するため材料の厚さを薄くする。しかし、材料全体と
しては所定の磁化量を確保することが必要なため絶縁体
で挟んで積層した多層構造が採用されている。特に、近
年は薄膜技術に於いてかかる方法が用いられてる。
大するため材料の厚さを薄くする。しかし、材料全体と
しては所定の磁化量を確保することが必要なため絶縁体
で挟んで積層した多層構造が採用されている。特に、近
年は薄膜技術に於いてかかる方法が用いられてる。
高周波領域で高い透磁率を有する磁性材料として金属−
金属系（例えばＣｏＮｂＺｒ系）や金属−半金属系など
の１非晶質合金薄膜があり、これと絶縁体とからなる積
層を数段以上に重ねた多層膜が開発されている。
金属系（例えばＣｏＮｂＺｒ系）や金属−半金属系など
の１非晶質合金薄膜があり、これと絶縁体とからなる積
層を数段以上に重ねた多層膜が開発されている。
積層構造にした場合に層間絶縁材料が電荷の蓄積層にな
らないことが必要で、このために誘電率の低い５ｉ０２
が絶縁体として一般に用いられている。
らないことが必要で、このために誘電率の低い５ｉ０２
が絶縁体として一般に用いられている。
［発明が解決しようとする課題］
５ｉ０２は絶縁体として低誘電率と高比抵抗であること
が注目されている。
が注目されている。
しかし、５ｉ０２は熱伝導率および線膨張率が磁性層に
比べて極めて低いために多層膜作製時に加熱、冷却等の
熱履歴を受けると磁性層との間に隙間が発生しやすく、
積層膜厚を大きくすることが困難である。
比べて極めて低いために多層膜作製時に加熱、冷却等の
熱履歴を受けると磁性層との間に隙間が発生しやすく、
積層膜厚を大きくすることが困難である。
さらに絶縁体に５ｉ０２を用いる場合、成膜に際してタ
ーゲットから発生する酸素のみでは形成される薄膜の組
成が５ｉ０２になり難く、吸湿性の高いＳ ｉ Ｏ２＋
ｘ （０＜ ｘ ＜ ２ ）が形成される可能性、
すなわち成膜の安定性の問題があること、またこの様な
事態を避けるためにスパッタ用ガス（アルゴン）に酸素
を混合しなければならないが、このために用いた酸素が
チャンバー壁やターゲット周りに化学吸着し、５ｉ０２
成膜後成膜体磁性膜する前に高真空へ排気しようとして
も該吸着酸素が除去され難く、磁性膜の性質を損なうこ
と、などの成膜上ならびに膜質上の不利があり、このよ
うな状況を考慮すると５ｉ０２は必ずしも最適な絶縁体
ではない。
ーゲットから発生する酸素のみでは形成される薄膜の組
成が５ｉ０２になり難く、吸湿性の高いＳ ｉ Ｏ２＋
ｘ （０＜ ｘ ＜ ２ ）が形成される可能性、
すなわち成膜の安定性の問題があること、またこの様な
事態を避けるためにスパッタ用ガス（アルゴン）に酸素
を混合しなければならないが、このために用いた酸素が
チャンバー壁やターゲット周りに化学吸着し、５ｉ０２
成膜後成膜体磁性膜する前に高真空へ排気しようとして
も該吸着酸素が除去され難く、磁性膜の性質を損なうこ
と、などの成膜上ならびに膜質上の不利があり、このよ
うな状況を考慮すると５ｉ０２は必ずしも最適な絶縁体
ではない。
そこで、本発明は絶縁体に窒化物を用いることにより、
成膜条件が安定で高周波磁気特性の優れた多層膜が得ら
れる多層磁性薄膜を提供することを目的とする。
成膜条件が安定で高周波磁気特性の優れた多層膜が得ら
れる多層磁性薄膜を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、磁性体および絶縁体を交互に積層した多層磁
性薄膜において、絶縁体に窒化物を用いることを特徴と
するもので、絶縁体に窒化物を用いることにより、成膜
条件が安定で、高周波磁気特性の優れた多層磁性薄膜を
得るものである。
性薄膜において、絶縁体に窒化物を用いることを特徴と
するもので、絶縁体に窒化物を用いることにより、成膜
条件が安定で、高周波磁気特性の優れた多層磁性薄膜を
得るものである。
［実施例］
本発明者らは、上記課題を解決するには熱伝導率が大き
く、（線）膨張率が金属に近い特性をもつ絶縁体が望ま
しいと考え鋭意研究した結果、金属ならびに半金属の窒
化物を絶縁層として用いることにより上記目的が達成さ
れることを見出し本発明に到達したものである。
く、（線）膨張率が金属に近い特性をもつ絶縁体が望ま
しいと考え鋭意研究した結果、金属ならびに半金属の窒
化物を絶縁層として用いることにより上記目的が達成さ
れることを見出し本発明に到達したものである。
以下に本発明の具体的構成について説明する。
即ち、本発明の多層磁性薄膜はスパッタ法等の蒸着法に
て磁性膜および絶縁層を交互に積層して作製されるが、
磁性膜としては高周波領域で優れた軟磁性を存する材料
であることが必要で、それには高い飽和磁束密度、零に
近い磁歪、更に高い電気比抵抗をもつ非晶質材料が適し
ている。
て磁性膜および絶縁層を交互に積層して作製されるが、
磁性膜としては高周波領域で優れた軟磁性を存する材料
であることが必要で、それには高い飽和磁束密度、零に
近い磁歪、更に高い電気比抵抗をもつ非晶質材料が適し
ている。
非晶質材料としては金属−金属系や金属−半金属系組成
があり代表的な組成例としてＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ系や（Ｃ
ｏ＊Ｆｅ）−（Ｓｔ ＊Ｂ）系が挙げられる。
があり代表的な組成例としてＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ系や（Ｃ
ｏ＊Ｆｅ）−（Ｓｔ ＊Ｂ）系が挙げられる。
その他に、複合構造や組成変調構造を存する材料でもよ
く、いづれにしても高周波特性の優れた材料であればい
かなる材料を用いてもよい。
く、いづれにしても高周波特性の優れた材料であればい
かなる材料を用いてもよい。
絶縁層としての窒化物はいかなる金属或は半金属の窒化
物を用いてもよいが、特にはＡ Ｉ Ｎ。
物を用いてもよいが、特にはＡ Ｉ Ｎ。
ＢＮ、Ｓｉ３ Ｎ４．ＴｉＮおよびｖＮが好ましい。
（実施例−１）
表１に示す磁性体および絶縁体を用い、高周波（Ｒ，Ｆ
、）スパッタ装置にて同表の成膜条件の多層磁性薄膜を
作製した。
、）スパッタ装置にて同表の成膜条件の多層磁性薄膜を
作製した。
本発明例（ＣｏＮｂＺｒ／ＴｉＮ）および比較例（Ｃｏ
ＮｂＺ ｒ／Ｓ ｉ ０２ ）のそれぞれの膜の透磁率
μの周波数特性を第１図に示す。図よりＴｉＮを絶縁体
として使用しても高周波特性は５ｉ０２と同等で、その
他のメリットを考慮するとむしろそれ以上の効果を有す
ることが分かる。
ＮｂＺ ｒ／Ｓ ｉ ０２ ）のそれぞれの膜の透磁率
μの周波数特性を第１図に示す。図よりＴｉＮを絶縁体
として使用しても高周波特性は５ｉ０２と同等で、その
他のメリットを考慮するとむしろそれ以上の効果を有す
ることが分かる。
（実施例−２）
表２に示す磁性体、絶縁体、および成膜条件で６種の多
層膜を作製した。
層膜を作製した。
表２
表３にＩ Ｍ Ｈｚに於ける透磁率μの絶縁膜の厚みに
よる変化を示す。
よる変化を示す。
表３
同表より絶縁膜を厚くした場合に窒化物の効果が明白で
ある。
ある。
また、本発明による多層膜では剥離は生じなかった。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、金属磁性体／絶縁体
／金属磁性体・・・の構造からなる軟磁性多層膜におい
て絶縁体に金属或は半金属の窒化物を用いることにより
、成膜条件が安定で、高周波磁気特性の優れた多層磁性
薄膜が得られることが分かり、この工業的意義、産業界
に及ぼす効果は大きい。
／金属磁性体・・・の構造からなる軟磁性多層膜におい
て絶縁体に金属或は半金属の窒化物を用いることにより
、成膜条件が安定で、高周波磁気特性の優れた多層磁性
薄膜が得られることが分かり、この工業的意義、産業界
に及ぼす効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例に係る多層磁性薄膜の透磁率
μの周波数特性を示す特性図である。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦用濃叡（Ｈｚ） 第１図
μの周波数特性を示す特性図である。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦用濃叡（Ｈｚ） 第１図
Claims (1)
- 磁性体および絶縁体を交互に積層した多層磁性薄膜にお
いて、絶縁体に窒化物を用いることを特徴とする多層磁
性薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10756789A JPH02288209A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 多層磁性薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10756789A JPH02288209A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 多層磁性薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02288209A true JPH02288209A (ja) | 1990-11-28 |
Family
ID=14462444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10756789A Pending JPH02288209A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 多層磁性薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02288209A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0620835A (ja) * | 1991-11-28 | 1994-01-28 | Amorphous Denshi Device Kenkyusho:Kk | 非晶質磁性薄膜 |
| US5589221A (en) * | 1994-05-16 | 1996-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic thin film, and method of manufacturing the same, and magnetic head |
| WO2004021372A1 (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Freescale Semiconductor, Inc. | Amorphous alloys for magnetic devices |
| EP1473742A1 (en) * | 2002-01-16 | 2004-11-03 | TDK Corporation | High-frequency magnetic thin film, composite magnetic thin film, and magnetic device using same |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP10756789A patent/JPH02288209A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0620835A (ja) * | 1991-11-28 | 1994-01-28 | Amorphous Denshi Device Kenkyusho:Kk | 非晶質磁性薄膜 |
| JPH07114165B2 (ja) * | 1991-11-28 | 1995-12-06 | 株式会社アモルファス・電子デバイス研究所 | 非晶質磁性薄膜 |
| US5589221A (en) * | 1994-05-16 | 1996-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic thin film, and method of manufacturing the same, and magnetic head |
| US5849400A (en) * | 1994-05-16 | 1998-12-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic thin film, and method of manufacturing the same, and magnetic head |
| EP1473742A1 (en) * | 2002-01-16 | 2004-11-03 | TDK Corporation | High-frequency magnetic thin film, composite magnetic thin film, and magnetic device using same |
| EP1473742A4 (en) * | 2002-01-16 | 2008-08-06 | Tdk Corp | HIGH-FREQUENCY MAGNETIC THIN FILM, COMPOUND MAGNET THIN FILM AND MAGNETIC DEVICE THEREFOR |
| WO2004021372A1 (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-11 | Freescale Semiconductor, Inc. | Amorphous alloys for magnetic devices |
| US6831312B2 (en) | 2002-08-30 | 2004-12-14 | Freescale Semiconductor, Inc. | Amorphous alloys for magnetic devices |
| US7067331B2 (en) | 2002-08-30 | 2006-06-27 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method of making amorphous alloys for semiconductor device |
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