JPH0410509A - コバルトフェライト膜の製造方法 - Google Patents
コバルトフェライト膜の製造方法Info
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- JPH0410509A JPH0410509A JP11045190A JP11045190A JPH0410509A JP H0410509 A JPH0410509 A JP H0410509A JP 11045190 A JP11045190 A JP 11045190A JP 11045190 A JP11045190 A JP 11045190A JP H0410509 A JPH0410509 A JP H0410509A
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Landscapes
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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】
[産業上の利用分野及び課題]
本発明は、光磁気記録媒体等に用いられるコバルトフェ
ライト膜の製造方法に関する。
ライト膜の製造方法に関する。
[従来の技術]
従来、コバルトフェライト膜の製造は反応性のに成膜す
る方法が試みられているが、−船釣にはスパッタ法か主
に採用されている。しがしながら、基板温度を室温にし
た状態で成膜することにより製造されたコバルトフェラ
イト膜はアモルファスに近いものとなる。
る方法が試みられているが、−船釣にはスパッタ法か主
に採用されている。しがしながら、基板温度を室温にし
た状態で成膜することにより製造されたコバルトフェラ
イト膜はアモルファスに近いものとなる。
このようなことから、結晶性の良好なコバルトフェライ
ト膜を得るためにコバルトフェライトを成膜する際に基
板温度を500℃以上とする方法、成膜後のコバルトフ
ェライトを酸素雰囲気中又は大気中で500℃以上で熱
処理する方法、或いはGGG (ガドリイウムeガリウ
ムーガーネット;G d3G a、012)などの単結
晶基板上にエピタキシャル的な成長を行なう方法が採用
されている。
ト膜を得るためにコバルトフェライトを成膜する際に基
板温度を500℃以上とする方法、成膜後のコバルトフ
ェライトを酸素雰囲気中又は大気中で500℃以上で熱
処理する方法、或いはGGG (ガドリイウムeガリウ
ムーガーネット;G d3G a、012)などの単結
晶基板上にエピタキシャル的な成長を行なう方法が採用
されている。
しかしながら、前記各方法で製造されたコバルトフェラ
イト膜の磁気特性は幾つかの報告によれば磁化が200
emu/ cm3前後、保磁力が500〜12000e
、カー回転角が0.2層程度であり、特に磁化や保磁力
などの磁気特性の他にカー回転角などの磁気光学特性を
大きくする必要がある光磁気材料として用いることは困
難であった。また、コバルトフェライトなどの酸化物は
融点が高く、酸化膜を成膜後に500℃程度で熱処理し
ても、大きな結晶成長が起り難く、十分良好な結晶性を
有する膜を得ることは困難であった。
イト膜の磁気特性は幾つかの報告によれば磁化が200
emu/ cm3前後、保磁力が500〜12000e
、カー回転角が0.2層程度であり、特に磁化や保磁力
などの磁気特性の他にカー回転角などの磁気光学特性を
大きくする必要がある光磁気材料として用いることは困
難であった。また、コバルトフェライトなどの酸化物は
融点が高く、酸化膜を成膜後に500℃程度で熱処理し
ても、大きな結晶成長が起り難く、十分良好な結晶性を
有する膜を得ることは困難であった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、磁化や保磁力などの磁気特性の他にカー回転角
などの磁気光学特性の優れたコバルトフェライト膜の製
造方法を提供しようとするものである。
もので、磁化や保磁力などの磁気特性の他にカー回転角
などの磁気光学特性の優れたコバルトフェライト膜の製
造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COとFeを2層以上積層して金属
多層膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中で熱処理する
ことを特徴とするコバルトフェライト膜の製造方法であ
る。
多層膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中で熱処理する
ことを特徴とするコバルトフェライト膜の製造方法であ
る。
上記基板としては、例えばガラス基板等を挙げることが
できる。
できる。
上記金属多層膜におけるCoとFeの2層の合計厚さは
、100Å以下にする。この理由は、それらC“0とF
eの2層の合計厚さが100人を越えると高いカー回転
角を有するコバルトフェライト膜を製造することが困難
となる。
、100Å以下にする。この理由は、それらC“0とF
eの2層の合計厚さが100人を越えると高いカー回転
角を有するコバルトフェライト膜を製造することが困難
となる。
上記金属多層膜におけるCoとFeの厚さの比は、1:
9〜4:6の範囲に設定する。この理由は、前記範囲を
逸脱すると高いカー回転角を有すると共に面に対して垂
直な磁化を持つコバルトフェライト膜を製造することが
困難となる。
9〜4:6の範囲に設定する。この理由は、前記範囲を
逸脱すると高いカー回転角を有すると共に面に対して垂
直な磁化を持つコバルトフェライト膜を製造することが
困難となる。
上記金属多層膜の熱処理工程は、300℃以上の温度で
の昇温速度を100℃/hr以下とし、かつ500℃以
上で2時間以上保持することにより行なう。この理由は
、300℃以上の温度での昇温速度が100℃/hrを
越えると、多層膜の急激な体積膨脹が起こり基板からの
剥離を招く恐れがある。また、最終加熱温度を500℃
未満にすると金属部分が膜内に残留して膜の非抵抗も1
id−’オーダと金属の性質が残って良好な磁気特性を
持つコバルトフェライト膜を得ることが困難となる。
の昇温速度を100℃/hr以下とし、かつ500℃以
上で2時間以上保持することにより行なう。この理由は
、300℃以上の温度での昇温速度が100℃/hrを
越えると、多層膜の急激な体積膨脹が起こり基板からの
剥離を招く恐れがある。また、最終加熱温度を500℃
未満にすると金属部分が膜内に残留して膜の非抵抗も1
id−’オーダと金属の性質が残って良好な磁気特性を
持つコバルトフェライト膜を得ることが困難となる。
[作 用コ
コバルトフェライトは、化学量論組成がCoFe2O4
で表わされる酸化物であり、融点が高いために高温でも
比較的安定である。このため、アニーリングして結晶性
を改善するには高い温度が必要である。現在、コバルト
フェライト膜は主に酸化物ターゲットや合金ターゲット
を酸素を含む雰囲気中で基板温度を500℃以上にして
スパッタリングすることにより製造したり、或いは室温
でアモルファス的な構造の膜を作成した後酸素雰囲気又
は大気中で500℃以上の温度でアニリングして製造さ
れている。しかしながら、これらの方法では安定なコバ
ルトフェライトのアニーング温度としては不十分で、結
晶粒の成長を含めた結晶性の大幅な改善にまで至らない
。更に、基板材料(例えばガラス等)の耐熱性を考慮す
ると、これ以上の高温でのアニーリングは好ましくない
。
で表わされる酸化物であり、融点が高いために高温でも
比較的安定である。このため、アニーリングして結晶性
を改善するには高い温度が必要である。現在、コバルト
フェライト膜は主に酸化物ターゲットや合金ターゲット
を酸素を含む雰囲気中で基板温度を500℃以上にして
スパッタリングすることにより製造したり、或いは室温
でアモルファス的な構造の膜を作成した後酸素雰囲気又
は大気中で500℃以上の温度でアニリングして製造さ
れている。しかしながら、これらの方法では安定なコバ
ルトフェライトのアニーング温度としては不十分で、結
晶粒の成長を含めた結晶性の大幅な改善にまで至らない
。更に、基板材料(例えばガラス等)の耐熱性を考慮す
ると、これ以上の高温でのアニーリングは好ましくない
。
このようなことから、本発明では酸化され易い金属状態
のCoとFeを、酸化物や合金に比べて安価なCoとF
eの単体ターゲットを用いて交互に積層して2000人
程度0厚さの多層膜とし、これを酸素を含む雰囲気中で
500℃以上の温度で2時間以上熱処理することによっ
て、結晶性、磁気特性の優れたコバルトフェライト膜を
得ることができる。また、前記積層に際して全膜厚を例
えば2000人と一定にした状態にて多層膜のCoとF
eの2層の合計厚さを変化させたり、積層数を変化させ
ることにより磁気光学特性であるカー回転角を調整でき
、またCoとFeの2層の厚さ比(組成)を変化させる
ことによってもカー回転角を調整できると共に、面内磁
化膜から垂直磁化膜へと変化させることができる。
のCoとFeを、酸化物や合金に比べて安価なCoとF
eの単体ターゲットを用いて交互に積層して2000人
程度0厚さの多層膜とし、これを酸素を含む雰囲気中で
500℃以上の温度で2時間以上熱処理することによっ
て、結晶性、磁気特性の優れたコバルトフェライト膜を
得ることができる。また、前記積層に際して全膜厚を例
えば2000人と一定にした状態にて多層膜のCoとF
eの2層の合計厚さを変化させたり、積層数を変化させ
ることにより磁気光学特性であるカー回転角を調整でき
、またCoとFeの2層の厚さ比(組成)を変化させる
ことによってもカー回転角を調整できると共に、面内磁
化膜から垂直磁化膜へと変化させることができる。
500℃以上の温度で2時間以上熱処理を行うことによ
って、金属部分が膜内に残留することなく完全な酸化膜
を得ることができる。この場合、酸化によって膜は2.
5〜3,0倍近い体積膨脹を伴うため、昇温速度を大き
くすると体積膨脹が急激に起り、膜が基板から剥離する
恐れがある。このため、酸化が起り始める300℃以上
の温度での昇温速度を100℃/hr以下にすることに
よって、基板からの膜の剥離を防止できる。
って、金属部分が膜内に残留することなく完全な酸化膜
を得ることができる。この場合、酸化によって膜は2.
5〜3,0倍近い体積膨脹を伴うため、昇温速度を大き
くすると体積膨脹が急激に起り、膜が基板から剥離する
恐れがある。このため、酸化が起り始める300℃以上
の温度での昇温速度を100℃/hr以下にすることに
よって、基板からの膜の剥離を防止できる。
[実施例]
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例1
第1図に示すようにCo 1とFe2の積層膜の厚さ
の比が1:2で全膜厚を2000人一定とし、(Co/
Fe=880人/ 1340人)X1層、 (C。
の比が1:2で全膜厚を2000人一定とし、(Co/
Fe=880人/ 1340人)X1層、 (C。
/Fe−330人/670人)X2層、 (Co /
F e−165人/335人)X4層、 (Co/Fe
−82,5人/ 167.5人)X8層、 (Co
/Fe −68人/134人)810層、 (Co/F
e−33人/67人)×20層、 (Co/Fe−17
人/33人)×40層の7つの形態の積層膜を、ガラス
基板(コーニング社製商品名;コーニング7059)
3上にCOとFeの単体ターゲットをAr中で以下に
示す条件にてスパッタリングすることにより作製した。
F e−165人/335人)X4層、 (Co/Fe
−82,5人/ 167.5人)X8層、 (Co
/Fe −68人/134人)810層、 (Co/F
e−33人/67人)×20層、 (Co/Fe−17
人/33人)×40層の7つの形態の積層膜を、ガラス
基板(コーニング社製商品名;コーニング7059)
3上にCOとFeの単体ターゲットをAr中で以下に
示す条件にてスパッタリングすることにより作製した。
[スパッタ条件コ
スバッタ全圧; 2m torr
スパッタ電流、 0.2A
基板温度;室温
次いで、前記各積層膜を電気炉を用い、大気中で第3図
に示す熱処理パターンで熱処理を行った。
に示す熱処理パターンで熱処理を行った。
即ち、300℃まで早い昇温速度で加熱し、300℃か
ら500℃までの温度範囲では100℃/hrの昇温速
度とし、500℃の温度で2時間保持した後徐冷するこ
とによりガラス基板上にコバルトフェライト膜を製造し
た。
ら500℃までの温度範囲では100℃/hrの昇温速
度とし、500℃の温度で2時間保持した後徐冷するこ
とによりガラス基板上にコバルトフェライト膜を製造し
た。
本実施例1により得られた7種のコバルトフェライト膜
について、Co濃度を誘導結合プラズマ発光分光分析法
(ICP法)で測定すると共に、カー回転角を調べた。
について、Co濃度を誘導結合プラズマ発光分光分析法
(ICP法)で測定すると共に、カー回転角を調べた。
その結果を下記第1表に示す。
上記第1表から明らかなようにコバルトフェライト膜中
のCo濃度が等しいにも拘らずカー回転角の値は積層回
数によって変化しており、しかもCoとFeの2層厚さ
が100Å以下(積層回数20回以上のNo 4、No
5)では高いカー回転角を有することがわかる。これ
は、積層の厚さが薄くなることによってCoとFeの相
互拡散距離が短くなり、化合物の生成速度が大きくなる
ため、化学量論組成を取り易くなるためと考えられる。
のCo濃度が等しいにも拘らずカー回転角の値は積層回
数によって変化しており、しかもCoとFeの2層厚さ
が100Å以下(積層回数20回以上のNo 4、No
5)では高いカー回転角を有することがわかる。これ
は、積層の厚さが薄くなることによってCoとFeの相
互拡散距離が短くなり、化合物の生成速度が大きくなる
ため、化学量論組成を取り易くなるためと考えられる。
また、積層厚さが厚い場合では長時間又はさらに高温で
熱処理すれば上記の結果に近付くものと考えられる。
熱処理すれば上記の結果に近付くものと考えられる。
実施例2
第2図に示すように全膜厚を2000人、Co 1と
Fe2の2層の厚さの合計を50人(積層数40層)と
一定とし、Co / F eの比をCo/Fe−5人/
45人、Co/Fe−10人/40人、Co / F
e =17人/33人、Co/Fe−20人/30人、
Co/Fe−25人/25人、Co/Fe=30人/2
0人の6つの形態の積層膜を、ガラス基板(コーニング
社製部品名;コーニング7059) 3上にCoとF
eの単体ターゲットをAr中で前述したのと同様な条件
にてスパッタリングすることにより作製した。
Fe2の2層の厚さの合計を50人(積層数40層)と
一定とし、Co / F eの比をCo/Fe−5人/
45人、Co/Fe−10人/40人、Co / F
e =17人/33人、Co/Fe−20人/30人、
Co/Fe−25人/25人、Co/Fe=30人/2
0人の6つの形態の積層膜を、ガラス基板(コーニング
社製部品名;コーニング7059) 3上にCoとF
eの単体ターゲットをAr中で前述したのと同様な条件
にてスパッタリングすることにより作製した。
次いで、前記各積層膜を電気炉を用い、実施例1と同様
に大気中で第3図に示す熱処理ノくターンで熱処理を行
ってガラス基板上にコバルトフェライト膜を製造した。
に大気中で第3図に示す熱処理ノくターンで熱処理を行
ってガラス基板上にコバルトフェライト膜を製造した。
本実施例2により得られた6種のコバルトフェライト膜
について、10 kOeの磁界を印加して面内方向磁化
特性;磁化(M)、保磁力(He ) 、垂直方向磁化
特性;磁化(M’ ) 、保磁力(Hc’)、垂直方向
と面内方向の磁化比(M’ /M) 、垂直方向と面内
方向の保磁力比(He”/He )及びカー回転角を調
べた。その結果を下記第2表に示す。
について、10 kOeの磁界を印加して面内方向磁化
特性;磁化(M)、保磁力(He ) 、垂直方向磁化
特性;磁化(M’ ) 、保磁力(Hc’)、垂直方向
と面内方向の磁化比(M’ /M) 、垂直方向と面内
方向の保磁力比(He”/He )及びカー回転角を調
べた。その結果を下記第2表に示す。
上記第2表から明らかなようにコバルトフェライトの化
学量論組成(CoFe204)に対し、膜中のCO濃度
が高すぎるとカー回転角は測定できない位小さくなり、
Fe濃度が高い場合は化学量論組成に比べて小さくなる
ものの、一定レベル以上の値が得られる。特に、Coと
Feの膜厚比が1=9〜4:Bの範囲内の積層膜を大気
中で熱処理して得られたコバルトフェライト膜(第2表
中のNo1−No4)では大きいなカー回転角を有する
ことがわかる。また、各コバルトフェライト膜はいずれ
も垂直方向と面内方向の保磁力比(He’/He)が1
以上で、垂直方向の保磁力が高い特性を有する。特に、
COとFeの膜厚比が1〜2以上の範囲内の積層膜を大
気中で熱処理して得られたコバルトフェライト膜(第2
表中のN。
学量論組成(CoFe204)に対し、膜中のCO濃度
が高すぎるとカー回転角は測定できない位小さくなり、
Fe濃度が高い場合は化学量論組成に比べて小さくなる
ものの、一定レベル以上の値が得られる。特に、Coと
Feの膜厚比が1=9〜4:Bの範囲内の積層膜を大気
中で熱処理して得られたコバルトフェライト膜(第2表
中のNo1−No4)では大きいなカー回転角を有する
ことがわかる。また、各コバルトフェライト膜はいずれ
も垂直方向と面内方向の保磁力比(He’/He)が1
以上で、垂直方向の保磁力が高い特性を有する。特に、
COとFeの膜厚比が1〜2以上の範囲内の積層膜を大
気中で熱処理して得られたコバルトフェライト膜(第2
表中のN。
1〜No 4)では、垂直方向と面内方向の磁化比(M
’ /M)が1以上になり、完全な垂直磁化膜になるこ
とがわかる。
’ /M)が1以上になり、完全な垂直磁化膜になるこ
とがわかる。
[発明の効果]
以上詳述した如く、本発明によれば基板上にCoとFe
を2層以上積層して金属多層膜を形成した後、酸素を含
む雰囲気中で熱処理することによって、結晶性、磁化や
保磁力などの磁気特性の他にカー回転角などの磁気光学
特性の優れ、光磁気記録媒体等に好適なコバルトフェラ
イト膜の製造方法を提供できる。また、基板上にCoと
Feの2層の厚さの合計が100Å以下として積層し、
更にCoとFeの2層の厚さの比を1:9〜4:6の範
囲内にして金属多層膜を形成した後、酸素を含む雰囲気
中で300℃以上の温度での昇温速度を 100℃/h
r以下とし、かつ500℃以上で2時間以上保持する熱
処理を行なうことによって、酸化による体積膨張に伴う
基板からの剥離を招くことなく結晶性、磁化や保磁力な
どの磁気特性、カー回転角などの磁気光学特性の優れ、
かつ垂直方向への磁化を持つ高密度光磁気記録媒体等に
好適なコバルトフェライト膜の製造方法を提供できる。
を2層以上積層して金属多層膜を形成した後、酸素を含
む雰囲気中で熱処理することによって、結晶性、磁化や
保磁力などの磁気特性の他にカー回転角などの磁気光学
特性の優れ、光磁気記録媒体等に好適なコバルトフェラ
イト膜の製造方法を提供できる。また、基板上にCoと
Feの2層の厚さの合計が100Å以下として積層し、
更にCoとFeの2層の厚さの比を1:9〜4:6の範
囲内にして金属多層膜を形成した後、酸素を含む雰囲気
中で300℃以上の温度での昇温速度を 100℃/h
r以下とし、かつ500℃以上で2時間以上保持する熱
処理を行なうことによって、酸化による体積膨張に伴う
基板からの剥離を招くことなく結晶性、磁化や保磁力な
どの磁気特性、カー回転角などの磁気光学特性の優れ、
かつ垂直方向への磁化を持つ高密度光磁気記録媒体等に
好適なコバルトフェライト膜の製造方法を提供できる。
第1図は本発明の実施例1における積層膜を示す概略図
、第2図は本発明の実施例2における積層膜を示す概略
図、 第3図はコバルトフェライ ト 膜を製造する際の熱処理パターンを示す説明図である。 1・・・ Co。 2・・・Fe。 3・・・積層膜。
、第2図は本発明の実施例2における積層膜を示す概略
図、 第3図はコバルトフェライ ト 膜を製造する際の熱処理パターンを示す説明図である。 1・・・ Co。 2・・・Fe。 3・・・積層膜。
Claims (4)
- (1)基板上にCoとFeを2層以上積層して金属多層
膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中で熱処理すること
を特徴とするコバルトフェライト膜の製造方法。 - (2)基板上に形成した金属多層膜におけるCoとFe
の2層の合計厚さを100Å以下とすることを特徴とす
る請求項1記載のコバルトフェライト膜の製造方法。 - (3)基板上に形成した金属多層膜におけるCoとFe
の厚さの比を1:9〜4:6の範囲にすることを特徴と
する請求項1記載のコバルトフェライト膜の製造方法。 - (4)金属多層膜の熱処理工程を、300℃以上の温度
での昇温速度を100℃/hr以下とし、かつ500℃
以上で2時間以上保持することにより行なうことを特徴
とする請求項1記載のコバルトフェライト膜の製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11045190A JPH0410509A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | コバルトフェライト膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11045190A JPH0410509A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | コバルトフェライト膜の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0410509A true JPH0410509A (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=14536053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11045190A Pending JPH0410509A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | コバルトフェライト膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0410509A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5589261A (en) * | 1992-03-30 | 1996-12-31 | Toda Kogyo Corporation | Perpendicular magnetic film, process for producing the same and magnetic recording medium having the same |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11045190A patent/JPH0410509A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5589261A (en) * | 1992-03-30 | 1996-12-31 | Toda Kogyo Corporation | Perpendicular magnetic film, process for producing the same and magnetic recording medium having the same |
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