JPH04130708A - リング状マグネット用薄膜形成装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、リング状の薄膜マグネットを製作するための
薄膜を形成させる装置に関する。

［従来の技術］ リング状の永久磁石はＳｍ−Ｃｏやフェライトなどの硬
質磁性体粉末を成型して焼結し、あるいは金属系材料を
鋳造により成型し、これを着磁して製作しているが、こ
のような永久磁石は成型による厚さが大きくなり、薄膜
化ができないためマイクロアクチエータなどに適用でき
なかった。

また、基板上に薄いマグネットを構成する場合は、フォ
トリソグラフィー技術を用いて基板の上に磁性体薄膜や
超伝導体薄膜をリング状に形成させ、これを着磁してマ
グネットを構成するか、特開昭６４−１７３３０号のよ
うに非超伝導特性を呈さない超伝導セラミック材料を用
いてスパッタ法などの薄膜形成法によって薄膜を形成し
、この薄膜面にレーザ光をスキャンさせて加熱したのち
徐冷し、超伝導マグネットを製作するものが提案されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに１、フォトリソグラフィーによって薄膜状のリ
ングマグネットを作る場合は、成膜後に複雑な微細加工
プロセスを要し、そのための設備が高価であり、とくに
磁力を高めるために薄膜層を積み重ねると、各層ごとに
前記のプロセスを繰り返す必要がある。

また、スパッタ法などによって薄膜を形成する場合は、
膜を形成したままの状態では特性のよい膜が得られない
ため、成膜後の熱処理工程を必要とし、この熱処理にレ
ーザ光を用いてスキャンさせると、レーザ光の強度分布
が径方向に一様でな（、スキャンの振動やレーザパワー
の変動によってリングの形状が円形からずれたり、リン
グ状の各部分の特性が均一にならない欠点があった。

本発明は、このような点にかんがみ、均一な特性を安定
して得られるようにしたリング状薄膜形成装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明は硬賀磁性体あるいは酸化物超電導体
からなるマグネット材料を基板上に薄膜形成する装置と
、この薄膜にリング状レーザビームを照射する装置をそ
なえ、前記薄膜の形成時または形成後にリング状レーザ
ビームを照射してリング状着磁部を構成するようにしで
ある。

［作用］ このように、薄膜に照射するレーザビームをリング状に
することによって各部分の強度分布がほぼ均一になり、
スキャンを行わずに照射することができ、ビームを走査
させる必要がないので、照射機構が簡単になり、瞬時に
薄膜のリング状部分の磁気特性や超伝導特性を向上させ
、多層に形成することもでき、リングの大きさの調整も
正確に行い得る。

［実施例］ これを図に示す実施例について説明する。

第１図および第２図は電子ビーム蒸着法により基板上に
薄膜を形成し、蒸着後にレーザ照射を行う場合の例を示
すもので、■は基板で、チャンバー２内においてドラム
３に巻き取られ、シールド４・４間でハース５上の蒸発
源６により薄膜７を形成する。８・９は支持ローラ、１
０は電子銃、１１は電子ビーム、１２は電子銃電源、１
３はヒータ、１４は真空ポンプを示す。２０はリング状
レーザビーム２１を照射するレーザヘッドで、支持ロー
ラ９の外側において発振器２２からのレーザ光を前記基
板１の薄膜７に照射する。２３はレーザ用電源である。

レーザビームの強度分布は、発振器の構造などにより異
なるが、第２図Ａに例示するように径方向に強弱の差が
大きい。このため、本発明のリング状レーザビーム２１
はレーザビームの中央部を遮蔽してリング状にし、各部
分の強度分布がほぼ等しくなるようにしている。

チャンバー２内を真空ポンプ１４で１Ｏ−３Ｐａ以下に
保ち、基板１上にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系酸化物超電導薄
膜を蒸着させる。この基板１の薄膜７にレーザヘッド２
０から横方向励起ガス循環形レーザの一種である２軸直
交形Ｃ０２レーザによるリング状レーザビーム２１を照
射して特性を向上させたリング状着磁部２４を形成させ
る。

ドラム３に巻き取られた基板に連続形成されているリン
グ状着磁部２４に着磁を行い、薄膜永久磁石として切り
離し、所要のアクチエータに組み込まれる。

リング状レーザビーム２１の照射径を変える場合は、第
３図に示すように、リング状レーザビーム２１をレンズ
２５を介して薄膜７に照射させるようにし、レンズ２５
はリング径を縮小する場合は凸レンズに、拡大する場合
は凹レンズに交換する。２６はレンズ保持枠、２７は支
持ロッド、２８は焦点調節ねじて、薄膜７のレーザビー
ムによる照射面を監視するカメラ２９の検出値によりコ
ンピュータ３０を介して調整モータ３１を駆動し、焦点
調節ねじ２８を回して焦点を調整する。

なお、レンズ２５をズームレンズとし任意の大きさに調
整するようにしてもよく、焦点調整装置は図の実施例に
限られるものではない。

第４図の実施例は、対向ターゲットスパッタリング法に
よる例を示すもので、１は基板、２はチャンバー、７は
薄膜、１３はヒータ、１４は真空ポンプ、１５はターゲ
ット、１６はマグネット、１７はスパッタ用電瀬、２０
はレーザヘッド、２１はリング状レーザビームである。

チャンバー２内を所定の真空度に保ち、スバッタリング
により基板１上にＳｍ−Ｃｏ硬質磁性薄膜を形成させ、
この薄膜７にレーザヘッド２０からリング状ＣＯ２レー
ザビーム２１を照射し、この照射部分の結晶化率を高め
ながら所要特性の薄膜に形成する。

この実施例では、基板１上に薄膜７を形成させると共に
、リング状レーザビーム２１により特性のよいリング状
着磁部２４を形成でき、薄膜７を多重に形成してもリン
グ状着磁部の位置ずれを生じることなく多層のリング状
着磁部を容易に製作できる。

なお、薄膜７の形成は実施例に示した真空蒸着法やスパ
ッタリング法に限られるものではなく、イオンクラスタ
ビーム法、イオンブレーティング法、ＭＢＥ法、ＣＶＤ
法などいずれの薄膜形成法でもよく、レーザ光も薄膜の
特性を向上させる熱エネルギーを与え得るレーザ光であ
れば、Ｃ０２レーザに限定されるものではない。

［発明の効果］ このように、本発明は硬質磁性体あるいは酸化物超電導
体からなるマグネット材料を基板上に薄膜形成させる装
置と、この薄膜にリング状レーザビームを照射する装置
をそなえ、前記薄膜の形成時または形成後にリング状レ
ーザビームを照射してリング状着磁部を構成するように
しており、リング状着磁部に照射されるレーザ光の強度
分布がほぼ均一で、スキャンすることな（加熱するため
加熱ずれや加熱ムラがなく、安定したリング状マグネッ
ト用薄膜を得ることができ、また、スキャンを行わない
ためレーザ装置も簡単で、多層薄膜の形成も容易に行う
ことができる。

したがって、本発明の薄膜によるリング状マグネットは
、その品質特性を安定させ得ると共に、小形化で効率を
高めることができ、細胞ハンドリングや医療分野などで
使用されるアクチエータの小形化に貢献できるなどの効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図は一部の
拡大説明図、第３図はレーザビームを調整するときの実
施例を示す部分図、第４図は他の実施例を示す構成図で
ある。 １は基板、２はチャンバー、４はシールド・５はハース
、６は蒸発源、７は薄膜、１ｏは電子銃、１１は電子ビ
ーム、１３はヒータ、１５はターゲット、１６はマグネ
ット、２ｏはレーザヘッド、２１はリング状レーザビー
ム、２２は発振器、２４はリング状着磁部、２５はレン
ズ、２６はレンズ保持枠、２７は支持ロッド、２８は焦
点調節ねじ、２９はカメラ、３ｏはコンピュータ、３１
は調整モータである。 特許出願人　株式会社安川電機製作所 第 図 と５ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　硬質磁性体あるいは酸化物超電導体からなるマグネ
   ット材料を基板上に薄膜形成させる装置と、この薄膜に
   リング状レーザビームを照射する装置をそなえ、前記薄
   膜の形成時または形成後にリング状レーザビームを照射
   してリング状着磁部を構成することを特徴とするリング
   状マグネット用薄膜形成装置 ２　前記リング状レーザビームが、照射径を調整するレ
   ンズを介して照射される請求項１記載のリング状マグネ
   ット用薄膜形成装置