JPH03246913A - 軟磁性薄膜の形成方法 - Google Patents
軟磁性薄膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH03246913A JPH03246913A JP4480290A JP4480290A JPH03246913A JP H03246913 A JPH03246913 A JP H03246913A JP 4480290 A JP4480290 A JP 4480290A JP 4480290 A JP4480290 A JP 4480290A JP H03246913 A JPH03246913 A JP H03246913A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- soft magnetic
- substrate
- film
- nitrogen
- thin soft
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 29
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 4
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910000727 Fe4N Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001337 iron nitride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- 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】
[産業上の利用分野コ
本発明は、鉄系の軟磁性薄膜の形成方法に関する。
[従来の技術及び課題]
磁気記録の高密度化に伴い、ヘッドに使用される軟磁性
薄膜の重要性が高まっている。また、磁性薄膜を磁心に
用いた薄膜磁性素子が提案されており、使用する薄膜の
特性が重視されている。これらの軟磁性薄膜の応用にお
いて、飽和磁束密度は極めて重要な特性である。即ち、
高飽和磁束密度化は磁気記録のヘッド材料において記録
密度を高めることができ、薄膜磁気素子においては小型
化を図ることができる。
薄膜の重要性が高まっている。また、磁性薄膜を磁心に
用いた薄膜磁性素子が提案されており、使用する薄膜の
特性が重視されている。これらの軟磁性薄膜の応用にお
いて、飽和磁束密度は極めて重要な特性である。即ち、
高飽和磁束密度化は磁気記録のヘッド材料において記録
密度を高めることができ、薄膜磁気素子においては小型
化を図ることができる。
ところで、前述した軟磁性薄膜としては従来よりパーマ
ロイ、ゼンダスト、Co系非晶質合金等が知られている
。しかしながら、これらの軟磁性薄膜の飽和磁束密度は
高々ITであり、磁気記録のヘッドに使用した場合、記
録密度に制約があり、薄膜磁気素子に使用した場合、小
型化が制約されるという欠点があった。また、前記ゼン
ダスト、Co系非晶質合金は透磁率の周波数特性が優れ
ているものの、成膜後に焼鈍を行う必要があり、製造工
程が繁雑となり、応用分野が制限されるという問題があ
った。
ロイ、ゼンダスト、Co系非晶質合金等が知られている
。しかしながら、これらの軟磁性薄膜の飽和磁束密度は
高々ITであり、磁気記録のヘッドに使用した場合、記
録密度に制約があり、薄膜磁気素子に使用した場合、小
型化が制約されるという欠点があった。また、前記ゼン
ダスト、Co系非晶質合金は透磁率の周波数特性が優れ
ているものの、成膜後に焼鈍を行う必要があり、製造工
程が繁雑となり、応用分野が制限されるという問題があ
った。
このような欠点を解消するために特開昭64−1590
7号公報には、Feを主体とし、Fe4N及び/又はF
e、Nからなる窒化鉄を含有し、前記窒化鉄の含有量を
2.1〜9.7モル%とした軟磁性薄膜が提案されてい
る。しかしながら、かかる軟磁性薄膜にあっては保持力
が前記パーマロイ、ゼンダスト、Co系非晶質合金と比
較して高く、しかも飽和磁束密度も 1.5T程度と十
分に改善されてない。
7号公報には、Feを主体とし、Fe4N及び/又はF
e、Nからなる窒化鉄を含有し、前記窒化鉄の含有量を
2.1〜9.7モル%とした軟磁性薄膜が提案されてい
る。しかしながら、かかる軟磁性薄膜にあっては保持力
が前記パーマロイ、ゼンダスト、Co系非晶質合金と比
較して高く、しかも飽和磁束密度も 1.5T程度と十
分に改善されてない。
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、大きな飽和磁束密度、低保磁力、優れた周波数特
性を有する軟磁性薄膜を簡単な工程により形成し得る方
法を提供しようとするものである。
ので、大きな飽和磁束密度、低保磁力、優れた周波数特
性を有する軟磁性薄膜を簡単な工程により形成し得る方
法を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段]
本発明は、基板上にFeを窒素とArの混合雰囲気中で
スパッタ蒸着して軟磁性薄膜を形成する方法において、
成膜速度R(ns/s )と窒素分圧PN(Pa)を 25≦R/PN≦170、R≧1 とし、かつ前記基板温度Ts(K)を 350≦Ts≦ 600 としてスパッタ蒸着を行うことを特徴とする軟磁性薄膜
の形成方法である。
スパッタ蒸着して軟磁性薄膜を形成する方法において、
成膜速度R(ns/s )と窒素分圧PN(Pa)を 25≦R/PN≦170、R≧1 とし、かつ前記基板温度Ts(K)を 350≦Ts≦ 600 としてスパッタ蒸着を行うことを特徴とする軟磁性薄膜
の形成方法である。
上記基板としては、ガラス基板、各種の金属基板、或い
はポリイミド等の耐熱性プラスチック基板等を用いるこ
とができる。
はポリイミド等の耐熱性プラスチック基板等を用いるこ
とができる。
上記成膜速度Rと窒素分圧PNの比(R/PN)を限定
した理由は、その比を25未満にすると飽和磁化の向上
と保磁力の低減を達成できず、一方その比が170を越
えると保磁力が上昇するからである。また、Rを1未満
にすると保磁力が上昇する。
した理由は、その比を25未満にすると飽和磁化の向上
と保磁力の低減を達成できず、一方その比が170を越
えると保磁力が上昇するからである。また、Rを1未満
にすると保磁力が上昇する。
上記基板温度Tsを限定した理由は、350〜600に
の範囲を逸脱すると保磁力が上昇するからである。
の範囲を逸脱すると保磁力が上昇するからである。
上記スパッタ蒸着法としては、各種の方法を採用し得る
が、低作動圧力と高速成膜が可能なマグネトロンスパッ
タ法が望ましい。
が、低作動圧力と高速成膜が可能なマグネトロンスパッ
タ法が望ましい。
[作 用]
本発明によれば、基板上にFeを窒素とArの混合雰囲
気中でスパッタ蒸着して軟磁性薄膜を形成する方法にお
いて、成膜速度R(nm/s )及び該Rと窒素分圧P
H(Pa)の比(R/PN)、並びに基板温度Tsを規
定してスパッタ蒸着を行うことによって、該基板上にα
−FeとγFe4Nの2相からなる多結晶体で、γFe
4Nのモル比が5〜50%で、かつα−Feが(110
)面に、7−−Fe4Nが(100)面に強く配向した
組織の軟磁性薄膜を形成できる。かかる組織の軟磁性薄
膜は、保磁力が30e以下、飽和磁束密度が1.8T以
上でlk Hz 〜10MHz程度まで均一な透磁率を
示し、良好な軟磁性と高い飽和磁束密度と優れた周波数
特性を有する。
気中でスパッタ蒸着して軟磁性薄膜を形成する方法にお
いて、成膜速度R(nm/s )及び該Rと窒素分圧P
H(Pa)の比(R/PN)、並びに基板温度Tsを規
定してスパッタ蒸着を行うことによって、該基板上にα
−FeとγFe4Nの2相からなる多結晶体で、γFe
4Nのモル比が5〜50%で、かつα−Feが(110
)面に、7−−Fe4Nが(100)面に強く配向した
組織の軟磁性薄膜を形成できる。かかる組織の軟磁性薄
膜は、保磁力が30e以下、飽和磁束密度が1.8T以
上でlk Hz 〜10MHz程度まで均一な透磁率を
示し、良好な軟磁性と高い飽和磁束密度と優れた周波数
特性を有する。
このように本発明方法により形成された軟磁性薄膜が優
れた磁気特性を有する理由については明らかではないが
、α−Feとγ−−Fe4Nの2相間の配向関係に起因
するものと推定される。
れた磁気特性を有する理由については明らかではないが
、α−Feとγ−−Fe4Nの2相間の配向関係に起因
するものと推定される。
[実施例コ
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例1〜6及び比較例1〜IO
基板として厚さ 0.5mmのコーニング社製のガラス
基板を、ターゲットとして直径101.6mm s純度
3NのFeを用い、DCマグネトロンスパッタ法により
基板温度を437Kに一定にし、窒素分圧及び成膜速度
を下記第1表に示す条件に設定して前記基板上に厚さ
500nmの16種の軟磁性薄膜を形成した。
基板を、ターゲットとして直径101.6mm s純度
3NのFeを用い、DCマグネトロンスパッタ法により
基板温度を437Kに一定にし、窒素分圧及び成膜速度
を下記第1表に示す条件に設定して前記基板上に厚さ
500nmの16種の軟磁性薄膜を形成した。
得られた実施例1〜6及び比較例1〜lOの各軟磁性薄
膜について、保磁力(Oe)及び飽和磁束密度(T)を
測定した。その結果を同第1表に併記する。
膜について、保磁力(Oe)及び飽和磁束密度(T)を
測定した。その結果を同第1表に併記する。
実施例7〜12及び比較例11〜19
基板として厚さ 0.5mmのコーニング社製のガラス
基板を、ターゲットとして直径101.6++v 、純
度3NのFeを用い、DCマグネトロンスパッタ法によ
り基板温度、窒素分圧及び成膜速度を下記第2表に示す
条件に設定して前記基板上に厚さ 500nrAの15
種の軟磁性薄膜を形成した。
基板を、ターゲットとして直径101.6++v 、純
度3NのFeを用い、DCマグネトロンスパッタ法によ
り基板温度、窒素分圧及び成膜速度を下記第2表に示す
条件に設定して前記基板上に厚さ 500nrAの15
種の軟磁性薄膜を形成した。
得られた実施例7〜12及び比較例11〜19の各軟磁
性薄膜について、保磁力(Oe)及び飽和磁束密度(T
)を測定した。その結果を同第2表に併記する。
性薄膜について、保磁力(Oe)及び飽和磁束密度(T
)を測定した。その結果を同第2表に併記する。
上記第1表及び第2表から明らかなように成膜速度R(
n+m/s )と窒素分圧P、、(Pa)を25≦R/
P N≦ 170、R≧1とし、かつ基板温度Ts(
K)を350≦Ts≦ 600としてスパッタ蒸着を行
うにより基板上に形成された本実施例1〜12の軟磁性
薄膜は、比較例1〜19で形成された軟磁性薄膜に比べ
て保磁力が低く (30e以下)、かつ高い飽和磁束密
度(1,8T以上)を有することがわかる。
n+m/s )と窒素分圧P、、(Pa)を25≦R/
P N≦ 170、R≧1とし、かつ基板温度Ts(
K)を350≦Ts≦ 600としてスパッタ蒸着を行
うにより基板上に形成された本実施例1〜12の軟磁性
薄膜は、比較例1〜19で形成された軟磁性薄膜に比べ
て保磁力が低く (30e以下)、かつ高い飽和磁束密
度(1,8T以上)を有することがわかる。
また、各実施例1〜12中のうち例えば実施例3で形成
された軟磁性薄膜の周波数に対する透磁率の変化を第1
図に示す。この第1図から明らかなように本実施例3の
軟磁性薄膜は1kHzからIQM Hz間で均一な透磁
率を示すことかわかる。
された軟磁性薄膜の周波数に対する透磁率の変化を第1
図に示す。この第1図から明らかなように本実施例3の
軟磁性薄膜は1kHzからIQM Hz間で均一な透磁
率を示すことかわかる。
なお、実施例3以外の実施例においても第1図とほぼ同
様な優れた周波数特性を示した。
様な優れた周波数特性を示した。
[発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明によれば大きな飽和磁束密度
、低保磁力、優れた周波数特性を有し、高密度化磁気記
録のヘッド材料等に好適な軟磁性薄膜を簡単な工程によ
り形成し得る方法を提供できる。
、低保磁力、優れた周波数特性を有し、高密度化磁気記
録のヘッド材料等に好適な軟磁性薄膜を簡単な工程によ
り形成し得る方法を提供できる。
4、
第
1図は、
実施例3により形成された軟磁性薄
膜の周波数に対する透磁率の変化を示す特性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上にFeを窒素とArの混合雰囲気中でスパッタ
蒸着して軟磁性薄膜を形成する方法において、成膜速度
R(nm/s)と窒素分圧P_N(Pa)を 25≦R/P_N≦170、R≧1 とし、かつ前記基板温度Ts(K)を 350≦Ts≦600 としてスパッタ蒸着を行うことを特徴とする軟磁性薄膜
の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4480290A JPH03246913A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 軟磁性薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4480290A JPH03246913A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 軟磁性薄膜の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03246913A true JPH03246913A (ja) | 1991-11-05 |
Family
ID=12701558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4480290A Pending JPH03246913A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 軟磁性薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03246913A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110123727A1 (en) * | 2004-12-28 | 2011-05-26 | General Electric Company | Magnetic laminated structure and method of making |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4480290A patent/JPH03246913A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110123727A1 (en) * | 2004-12-28 | 2011-05-26 | General Electric Company | Magnetic laminated structure and method of making |
US8323728B2 (en) * | 2004-12-28 | 2012-12-04 | General Electric Company | Magnetic laminated structure and method of making |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2963003B2 (ja) | 軟磁性合金薄膜及びその製造方法 | |
JPH03246913A (ja) | 軟磁性薄膜の形成方法 | |
JPH0484403A (ja) | 軟磁性薄膜 | |
JPS6195503A (ja) | 非晶質軟磁性薄膜 | |
JPS6313256B2 (ja) | ||
JPH0322647B2 (ja) | ||
JPS63146417A (ja) | 軟磁性薄膜 | |
JP2842683B2 (ja) | 軟磁性薄膜材料 | |
JPH0356648A (ja) | 軟磁性合金とその製造方法 | |
JP2522284B2 (ja) | 軟磁性薄膜 | |
JPH05239601A (ja) | 軟磁性合金薄膜とその製造方法 | |
JPH02251104A (ja) | 鉄系軟磁性膜及びその製造方法 | |
JPS62164205A (ja) | 磁気記録媒体 | |
JPS6394611A (ja) | Co系アモルフアス磁性膜の製造方法 | |
JPH1092640A (ja) | 超高密度磁気記録媒体および製法 | |
JPH0322648B2 (ja) | ||
JPH0323969B2 (ja) | ||
JPH0323971B2 (ja) | ||
JPS63126208A (ja) | 組織変調軟磁性積層膜 | |
JPH04228568A (ja) | 非晶質薄膜の製造方法 | |
JPS59113162A (ja) | 磁性合金 | |
JPS62120627A (ja) | 磁気記録媒体 | |
JPS6057211B2 (ja) | 磁気記録媒体の製作法 | |
JPH02202005A (ja) | 軟磁性薄膜 | |
JPS5975428A (ja) | 垂直磁気記録媒体 |