JPH04212404A - 非晶質磁性膜の製造方法 - Google Patents

非晶質磁性膜の製造方法

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JPH04212404A
JPH04212404A JP3020199A JP2019991A JPH04212404A JP H04212404 A JPH04212404 A JP H04212404A JP 3020199 A JP3020199 A JP 3020199A JP 2019991 A JP2019991 A JP 2019991A JP H04212404 A JPH04212404 A JP H04212404A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非晶質磁性膜の製造方法
に関し、詳しくは磁性金属または磁性合金ターゲットに
レーザを照射し蒸発物を発生させ、基材上にターゲット
組成に対し組成のずれが少ない磁性薄膜を製造する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、情報の記録や遠隔操作等に磁
気が利用されている。特に、磁気記録材料や磁気センサ
等においては、その高機能化を図る上で、磁気薄膜が重
要であり、これについての研究が盛んに行われている。
【０００３】このような磁性薄膜の中で、非晶質磁性膜
は一般に高透磁率、低保磁力及び低磁気異方性等の優れ
た磁気特性を示すことが知られている。このため、非晶
質磁性膜を利用することによって、情報の記録の高速化
や磁気の検出の高精度化等を図ることができる。そこで
、磁気記録材料のみならず、磁気を利用するトルクセン
サや圧力センサの構成部材として好適であると考えられ
る。
【０００４】ここで、保磁力及び磁気異方性は、材料の
結晶性に強く依存するものであり、結晶性が高いものほ
ど保磁力及び磁気異方性が大きくなってしまう。そこで
、非晶質磁性膜における非晶質性を高くすれば、保磁力
及び磁気異方性を小さくすることができる。また、透磁
率は、磁性膜の材料組成に強く依存しており、膜の組成
を正確に制御する必要がある。
【０００５】このような非晶質磁性膜の製造方法として
、従来より真空蒸着法やスパッタリング法等が知られて
おり、作成する膜の種類に応じ適宜方法が採用されてい
る。真空蒸着法は、高真空に保持されたチャンバ内にお
いて、磁性材料からなるターゲットをヒータ等により加
熱し、ここよりターゲット材（膜材料粒子）を蒸発させ
、基材上に蒸着する方法である。
【０００６】一方、スパッタリング法は、チャンバ内に
おいてアルゴン等の不活性ガスのプラズマを作り、この
プラズマ粒子（イオン）をターゲットに照射することに
より、ターゲット表面の原子、分子等を叩き出し（スパ
ッタ）、これを基板上に蒸着させる方法である。
【０００７】そして、このような真空蒸着法やスパッタ
リング法において、ターゲットの組成を所定のものとす
ると共に、基材上における薄膜の冷却速度を結晶化が生
じない大きさとすることにより、基材上に非晶質磁性膜
を形成することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
、非晶質磁性膜は、成分、組成により透磁率、保磁力、
磁気異方性、磁歪等の磁気特性が大きく変化し、用途に
応じ成分、組成が適宜選ばれる。
【０００９】従って、所望の磁気特性を有する非晶質磁
性膜を製造する際は、製造される膜を所望の成分、組成
にすることが最重要となる。
【００１０】従来の真空蒸着法により、非晶質磁性膜を
作成する場合には、複数の金属原子を加熱蒸発させなけ
ればならない。
【００１１】この場合に、合金のターゲットを利用し、
ここより各金属原子を蒸発させることが考えられるが、
合金を構成する各金属元素は蒸気圧が異なり、所望の組
成の合金膜を作成するのは非常に困難であるという問題
点があった。また、各金属を別のターゲットとし別々に
加熱する多元独立蒸発源を用いた場合には、蒸着膜の組
成についての制御性は良いが、装置が大掛りとなってし
まうという問題点があった。
【００１２】また、前記真空蒸着法においては、ターゲ
ット材の加熱による蒸発を利用しているため、基材上に
飛来する粒子の運動エネルギーが小さく、このため基材
上での冷却速度（蒸発粒子が基材温度まで冷却される速
度）が小さく、非晶質化できる磁性金属あるいは磁性合
金に制限があるという問題点があった。また、基材上に
飛来する粒子の運動エネルギーが小さく、基材と蒸着膜
との密着力を大きくできない。
【００１３】更に、この従来法によって得られる非晶質
磁性膜は、冷却速度が比較的小さくても非晶質化できる
合金によって構成される場合が多い。
【００１４】一方、スパッタ法においては、アルゴン等
のガスプラズマや放電によってイオンを発生し、これを
ターゲットに照射してターゲット材を蒸発するため、高
真空中では使用することができず、蒸着膜中に含まれる
不純物を十分少なくすることができないという問題点が
あった。すなわち、不活性ガス中に不純物が含まれてい
てこれが混入したり、不活性ガス自体が膜中に不純物と
して混入してしまう場合がある。そして、このように不
純物が混入した場合には、膜の組成を所望のものとする
ことができず、十分な特性を維持することができない。
【００１５】また、非晶質磁性合金膜を形成する場合に
は、ターゲットとして膜組成に対応する材料組成を有す
る合金ターゲットを利用する。しかし、不活性ガスイオ
ンの原子スパッタ収率は、各元素によって異なり、更に
、スパッタされた粒子の基材への到達率は元素によって
異なる。このため、ターゲットの組成と形成された蒸着
膜の組成が大きく異なってしまい、所望の膜を得られな
いという問題点があった。
【００１６】更に、スパッタ法では、基材上に飛来する
粒子の運動エネルギーが真空蒸着法と比較して大きく、
基材との高密着力は確保できるものの、不活性ガスのガ
スプラズマや放電により基材の温度が上昇してしまうた
め、十分な冷却速度を得ることができず、非晶質化でき
る磁性金属あるいは磁性合金に制限があるという問題点
があった。
【００１７】以上の如く、真空蒸着法、スパッタ法のい
ずれの方法でも、所望の組成の非晶質磁性膜を製造する
には、予め、ターゲットと膜の組成ずれの関係を把握す
る必要があり、簡便に所望の組成の膜は得難い。
【００１８】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、ターゲットと膜の組成ず
れを最小にしつつ、非晶質化を向上することができ、保
磁力が非常に小さく軟磁性特性の向上された磁性金属膜
又は磁性合金膜を得ることが簡便にできる非晶質磁性膜
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、高真空に保持された真空チャンバ内に、
磁性金属又は磁性合金で構成されたターゲットと、基材
を対向して配設し、ターゲットの表面にレーザ光を照射
してターゲット材を蒸発させ、蒸発したターゲット材を
前記基材上に蒸着して薄膜を形成し、基材上に形成され
た薄膜を薄膜の結晶化温度以下の温度に所定時間維持し
てアニールすることを特徴とする。
【００２０】また、本発明は、形成される薄膜の結晶化
温度以下の温度に前記基材を加熱保持しながら、前記タ
ーゲットの表面にレーザ光を照射してターゲット材を蒸
発させ、蒸発したターゲット材を前記基材上に蒸着して
薄膜を形成することを特徴とする。
【００２１】
【作用】本発明によれば、高真空に保持されたチャンバ
内に配設されたターゲットにレーザを照射することによ
り、その一部を蒸発させこれを基材上に蒸着する。ここ
で、レーザはエネルギーを高密度にターゲットに集中さ
せることが可能であり、瞬時にターゲットの各成分を蒸
発させることができ、更に蒸発物の形成を高真空中で行
えるため、膜への不純物の混入を防止することができる
と共に、ターゲット組成と蒸着膜の組成ずれを少なくす
ることができ、蒸気圧の異なる多元の元素で構成される
合金ターゲットから好適な非晶質磁性合金膜を生成する
ことができる。また、この場合においても装置は非常に
簡単である。
【００２２】更に本発明によれば、蒸発物の速度が従来
法に比べて大きく、また蒸発物の温度（エネルギー）が
高い。従って、基材上での冷却速度（蒸発物温度から室
温に至る速度）を増大することができ、磁性金属膜また
は磁性合金膜として非晶質化したものを得ることができ
ると共に、基材への密着力が高い膜が得られる。
【００２３】また、本法では、ターゲットと基材は熱的
に独立しており、スパッタリング法の如く基材が常にプ
ラズマに晒されることがないため、基材の温度上昇がな
い。従って、膜の温度をターゲットへのパルス照射条件
等の成膜条件によらず独立して制御が可能である。
【００２４】上記のことは、膜の軟磁性特性を悪化させ
る大きな原因である膜中残留応力の除去に関し、成膜条
件と独立に最適の膜加熱による応力除去条件の設定を可
能とする。
【００２５】本法では、基材上に磁性金属膜または磁性
合金膜を形成した後、結晶化温度以下の温度でアニール
を施すか、あるいは基材上に非晶質磁性金属膜または非
晶質磁性合金膜を形成させる時に基材を結晶化温度以下
の温度に加熱保持することにより、基材上に形成される
非晶質磁性金属膜または非晶質磁性合金膜中から残留応
力等を除去することができ、軟磁性特性を向上させるこ
とができる。この際、本法では、スパッタンリング法で
見られる成膜中の膜温度上昇がないため、非晶質形成に
有利であばかりではなく、応力除去のための膜加熱条件
も任意かつ最適な条件の設定ができ、より良い軟磁性膜
形成が可能となる。
【００２６】
【実施例】以下、図面を用いつつ、本発明の実施例に係
る非晶質磁性膜の製造方法について説明する。
【００２７】図１は本発明に好適な非晶質磁性膜製造装
置の概略構成図、図２はその一部拡大構成図である。
【００２８】真空チャンバ１０は、不図示のポンプによ
りその内部が真空排気される。この真空チャンバ１０内
には非晶質磁性膜の材料となるターゲット１２がターゲ
ットホルダ１４に装着され、不図示のレーザ光発生手段
からのレーザ光１６が、集光レンズ１８、透過窓２０を
経て照射される。これによって、ターゲット１２よりタ
ーゲット材が蒸発される。また、ターゲットホルダ１４
には直流モータ２２が接続されており、これによってタ
ーゲット１２が一定速度で回転され、照射レーザ光１６
による熱損傷を防止する。
【００２９】ターゲットホルダ１４から所定間隔をおい
た位置には、基材ホルダ２４が対向配置されている。そ
こで、この基材ホルダ２４に装着される基材２６上に、
ターゲット１２から蒸発して飛来した粒子が蒸着し、膜
が形成される。
【００３０】そして、非晶質性の向上のために、ターゲ
ット１２と基材２６との間に所望の電位差を与えるべく
、基材ホルダ２４は接地され、ターゲットホルダ１４は
直流電源２８に接続されている。すなわち、直流電源２
８は、切替スイッチ２８ａ、正の可変電源２８ｂ及び負
の可変電源２８ｃからなっており、ターゲット１２を所
望の電位に保持することができる。
【００３１】ここで、正の電位を印加した場合、ターゲ
ット１２から蒸発された放出物中の負の電荷を持つもの
に対しては反発、正の電荷を持つものに対しては加速と
して作用し、負の電位を印加した場合、放出物中の負の
電荷を持つものに対しては加速、正の電荷を持つものに
対しては反発として作用する。従って、正の電位を印加
するか、負の電位を印加することによって蒸発物中の正
又は負の荷電粒子のいずれか一方のエネルギーが増大す
ると共に、その冷却速度も増大する。また、加速された
荷電粒子は堆積膜中の化学結合を切断させると共にそれ
自身が膜中に注入され、原子配列に乱れを生じさせるこ
とで、非晶質性が向上する。
【００３２】また、本法では、ターゲットと基材は熱的
に独立しており、スパッタリング法の如く基材が常にプ
ラズマに晒されることがないため、基材の温度上昇がな
い。従って、膜の温度をターゲットへのパルス照射条件
等の成膜条件によらず独立して制御が可能である。
【００３３】上記のことは、膜の軟磁性特性を悪化させ
る大きな原因である膜中残留応力の除去に関し、成膜条
件と独立に最適の膜加熱による応力除去条件の設定を可
能とする。
【００３４】基材ホルダ２４の背部には、ヒータ３０が
設けられている。このため、基材２６及び基材２６上に
形成された蒸着膜を加熱することができる。そして、こ
のヒータ３０によって、基材２６上に非晶質磁性金属膜
又は非晶質磁性合金膜を形成後、連続して結晶化温度以
下の温度でアニールを施すか、あるいは前記基材２６上
に非晶質磁性金属膜または非晶質磁性合金膜を形成させ
る時に、基材２６を結晶化温度以下の温度に加熱保持す
る。
【００３５】このようなアニール又は基材加熱により、
基材２６上に形成される非晶質磁性金属膜または非晶質
磁性合金膜中から残留応力等を除去し、更に保磁力、磁
気異方性、透磁率及び角型性等の軟磁性特性を向上させ
ることができる。
【００３６】なお、基材ホルダ２４及びターゲットホル
ダ１４は、図に示すように位置決めのための回転ステー
ジ３２に絶縁物３４を介して載置されている。このため
、照射レーザ光１６のターゲット１２に対する照射角度
を変更することができる。
【００３７】以下、この製造装置を用いた実験例につい
て説明する。なお、以下の実験においては基材２６とし
てガラスを用いた。
【００３８】基本実験例１ Ｆｅ７５Ｓｉ８　Ｂ１７ターゲット１２をターゲットホ
ルダ１４に装着後、真空チャンバ１０内を１×１０−５
Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。
【００３９】そしてターゲットホルダ１４の電位を０Ｖ
とし、蒸着用レーザ光１６として高出力が得られ、かつ
金属に対するエネルギー吸収率が高いＫｒＦエキシマレ
ーザ（波長２４９ｎｍ、パルス幅１６ｎｓｅｃ、パルス
周波数５０パルス／ｓｅｃ、パルスエネルギー２５０ｍ
Ｊ）を１０ｒｐｍで回転するＦｅ７５Ｓｉ８　Ｂ１７タ
ーゲット１２に２０００ｓｅｃ間照射した。照射角度は
ホルダ面の法線に対し約４５度、照射パワー密度は約１
０Ｊ／ｃｍ２　とした。
【００４０】そして、室温のガラス基材２６上に非晶質
磁性膜を形成した。
【００４１】図３に本実験例に係る非晶質磁性膜のＸ線
回折結果を、図４にＶＳＭ（振動試料型磁力計）により
測定した磁化（Ｍ−Ｈ）曲線をそれぞれ示す。図３より
本実験例に係る非晶質磁性膜のＸ線回析パターンは非晶
質状態特有のブロードパターンを呈す。また図４より保
磁力１１（Ｏｅ　）の軟磁性を呈していることが理解さ
れる。
【００４２】加えて、密着性の高い膜が得られた。更に
、膜組成をＸＰＳにより分析したところ、ターゲット組
成とほぼ一致し、ターゲット組成を良好に保存していた
。
【００４３】特に、質量が小さく（原子量Ｂ＝１０．８
１，Ｆｅ＝５５．８１）、通常のスパッタ法で組成保存
が困難であるボロンも良好に組成が保存されていた。
【００４４】基本実験例２ Ｆｅ７５Ｓｉ８　Ｂ１７ターゲット１２をターゲットホ
ルダ１４に装着後、真空チャンバ１０内を１×１０−５
Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。
【００４５】そして、ターゲットホルダ１４に３００Ｖ
の電位を印加し、蒸着用レーザ光１６として高出力が得
られるＫｒＦエキシマレーザ（波長２４９ｎｍ、パルス
幅１６ｎｓｅｃ、パルス周波数５０パルス／ｓｅｃ、パ
ルスエネルギー２５０ｍＪ）を１０ｒｐｍで回転するＦ
ｅ７５Ｓｉ８　Ｂ１７ターゲット１２に２０００ｓｅｃ
間照射した。照射角度はホルダ面の法線に対し約４５度
、照射パワー密度は約１０Ｊ／ｃｍ２　とした。
【００４６】そして、室温のガラス基材２６上に本実施
例に係る非晶質磁性膜を形成した。図５に本実験例に係
る非晶質磁性膜の磁化（Ｍ−Ｈ）曲線を示す。これより
、保磁力は７．５（Ｏｅ　）であり、電圧印加により非
晶質性が向上して保磁力が低下し、軟磁性特性が向上し
たことが理解される。また、ターゲットホルダ１４に−
３００Ｖの電位を印加して作成した膜のＭ−Ｈ曲線も図
５と同様となり、保磁力も７．５（Ｏｅ　）であった。 なお、本実験例に係る非晶質磁性膜のＸ線回折結果も図
３と同様のブロードパターンを呈していた。
【００４７】このように基本実験例においても保磁力の
非常に小さい磁気特性のすぐれた非晶質磁性薄膜が得ら
れる。
【００４８】加えて、密着性の高い膜が得られた。更に
、膜組成をＸＰＳにより分析したところ、ターゲット組
成とほぼ一致し、ターゲット組成を良好に保存していた
。
【００４９】実験例１−１ Ｆｅ７５Ｓｉ８　Ｂ１７ターゲット１２をターゲットホ
ルダ１４に装着後、真空チャンバ１０内を１×１０−５
Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。
【００５０】そしてターゲットホルダ１４の電位を０Ｖ
とし、蒸着用レーザ光１６として高出力が得られる、Ｋ
ｒＦエキシマレーザ（波長２４９ｎｍ、パルス幅１６ｎ
ｓｅｃ、パルス周波数５０パルス／ｓｅｃ、パルスエネ
ルギー２５０ｍＪ）を１０ｒｐｍで回転するＦｅ７５Ｓ
ｉ８　Ｂ１７ターゲット１２に２０００ｓｅｃ間照射し
た。照射角度はホルダ面の法線に対し、約４５度で、照
射パワー密度は約１０Ｊ／ｃｍ２　とした。そして、こ
れによって室温のガラス基材２６上に非晶質磁性膜を形
成した。
【００５１】その後、ヒータ３０に通電し、真空中で基
材２６温度を２００℃に３０分間保持しアニールを施し
、ガラス基材２６上に本実施例に係る非晶質磁性膜を形
成した。
【００５２】図６、図７に本実験例１−１に係る非晶質
磁性膜のＭ−Ｈ曲線を、図８にμ（透磁率）−Ｈ曲線を
それぞれ示す。図６、図７より保磁力は１（Ｏｅ　）、
図８より最大透磁率は約２３００である。これよりアニ
ールによって上述の基本実施例に比べて軟磁性特性が向
上したことが理解される。
【００５３】また、図９に上記蒸着膜について測定した
トルク曲線（磁気異方性曲線）を示す（横軸は角度０°
〜３６０°）。ここで、磁気異方性定数Ｋｕ（ｅｒｇ／
ｃｍ３　）はトルク曲線におけるピーク値の絶対値（ｄ
ｙｎｅ−ｃｍ）を膜体積（ｃｍ３　）で除した値である
。
【００５４】図により、ピーク値は０．０３６（ｄｙｎ
ｅ−ｃｍ）であり、また膜体積は２．４×１０−５（ｃ
ｍ３　）であるから、磁気異方性定数は約１５００（ｅ
ｒｇ／ｃｍ３　）となる。この値は、アモルファスリボ
ンの磁気異方性定数の約５０００（ｅｒｇ／ｃｍ３　）
と比較してかなり小さく、磁気特性が改善されている。
【００５５】実験例１−２ 次に、ターゲット１２の電位が３００Ｖとなるように電
圧を印加して、室温のガラス基材２６上に蒸着させ、そ
の後真空中３００℃で３０分間アニールを施した膜のＭ
−Ｈ曲線を図１０、図１１に示す。なお、他の条件は上
述の実験例１−１と同様である。これより保磁力は１（
Ｏｅ　）、最大透磁率は約２３００と、この場合もアニ
ールによって軟磁性特性が向上した。なお、本実験例に
係る非晶質磁性膜のＸ線回折結果も明らかに図３と同様
なブロードパターンを呈していた。加えて、密着性の高
い膜が得られた。更に、膜組成をＸＰＳにより分析した
ところ、ターゲット組成とほぼ一致し、ターゲット組成
を良好に保存していた。
【００５６】また、この蒸着膜のトルク曲線（磁気異方
性曲線）を図１２に示す（横軸は角度０°〜３６０°）
。ここで、磁気異方性定数Ｋｕ（ｅｒｇ／ｃｍ３　）は
、トルク曲線におけるピーク値の絶対値（ｄｙｎｅ−ｃ
ｍ）を膜体積（ｃｍ３　）で除した値である。図により
、ピーク値は０．０５（ｄｙｎｅ−ｃｍ）であり、また
、膜体積は３．２×１０−５（ｃｍ３　）であるから、
磁気異方性定数は約１６００（ｅｒｇ／ｃｍ３　）とな
る。この例においても、磁気異方性定数が十分小さい事
が分る。
【００５７】実験例２−１ Ｆｅ７５Ｓｉ８　Ｂ１７ターゲット１２をターゲットホ
ルダ１４に装着後、真空チャンバ１０内を１×１０−５
Ｔｏｒｒ以下に真空排気した。
【００５８】そして、ヒータ３０に通電して基材２６を
２００℃に維持すると共に、ターゲットホルダ１４の電
位を０Ｖとし、蒸着用レーザ光１６として高出力が得ら
れるＫｒＦエキシマレーザ（波長２４９ｎｍ、パルス幅
１６ｎｓｅｃ、パルス周波数５０パルス／ｓｅｃ、パル
スエネルギー２５０ｍＪ）を１０ｒｐｍで回転するＦｅ
７５Ｓｉ８　Ｂ１７ターゲット１２に２０００ｓｅｃ間
照射した。照射角度はホルダ面の法線に対し約４５度で
、照射パワー密度は約１０Ｊ／ｃｍ２　であった。
【００５９】そして、ガラス基材２６上に本実施例に係
る非晶質磁性膜を形成した。
【００６０】図１３に本実験例２−１に係る非晶質磁性
膜のＭ−Ｈ曲線を示す。これより、保磁力は２（Ｏｅ　
）、最大透磁率は約２２００と、基本実験例と比べても
軟磁性特性が向上した。
【００６１】図１４に上記蒸着膜について測定したトル
ク曲線（磁気異方性曲線）を示す。ここで、磁気異方性
定数Ｋｕ（ｅｒｇ／ｃｍ３　）はトルク曲線におけるピ
ーク値の絶対値（ｄｙｎｅ−ｃｍ）を膜体積（ｃｍ３　
）で除した値である。 図１４により、ピーク値は０．０３６（ｄｙｎｅ−ｃｍ
）であり、また膜体積は２．６×１０−５（ｃｍ３　）
であるから磁気異方性定数は約１４００（ｅｒｇ／ｃｍ
３　）となる。この値はアモルファスリボンの磁気異方
性定数の約５，０００（ｅｒｇ／ｃｍ３　）と比較して
かなり小さく、磁気特性が改善されていることが分る。
【００６２】実験例２−２ また、ターゲットホルダ１４に３００Ｖの電位を印加し
て作成した膜のＭ−Ｈ曲線を図１５、図１６に示す。な
お、他の条件は上述の実験例２−１と同様である。これ
より、保磁力は１（Ｏｅ　）、最大透磁率は約２３００
と、軟磁性特性が向上した。また、本実験例に係る非晶
質磁性膜のＸ線回折結果も明らかに図３と同様なブロー
ドパターンを呈していた。
【００６３】また、この蒸着膜のトルク曲線（磁気異方
性曲線）を図１７に示す。ここで、磁気異方性定数Ｋｕ
（ｅｒｇ／ｃｍ３　）はトルク曲線におけるピーク値の
絶対値（ｄｙｎｅ−ｃｍ）を膜体積（ｃｍ３　）で除し
た値である。図５より、ピーク値は０．０５（ｄｙｎｅ
−ｃｍ）であり、また膜体積は３．４×１０−５（ｃｍ
３　）であるから磁気異方性定数は約１５００（ｅｒｇ
／ｃｍ３　）となる。この値はアモルファスリボンの磁
気異方性定数と比較して小さい事が分る。
【００６４】このように、実験例１，２により磁気特性
が更に改善されている。特に、逆磁歪特性を利用するト
ルクセンサ等のセンサ感度は磁気異方性に依存し、磁気
異方性定数が小さい程センサ感度は高い。プラズマスパ
ッタ法またはイオンスパッタ法によって作製した膜は、
その異方性定数が約１００００であり、この事からもレ
ーザスパッタ法によって作製した膜は磁気異方性が非常
に小さいことが理解される。
【００６５】次に、図１８に本発明に好適な非晶質磁性
膜の製造装置の他の構成例を示す。すなわち、より良好
な磁気特性を有する膜の製造においては、本法において
、更に精密な組成の制御が必要に応じ行われる。
【００６６】また、所望の磁気特性を有する組成のター
ゲット作成困難の場合、所望の組成と異なる組成のター
ゲットを使用する場合がある。
【００６７】この場合は、作成しやすい組成のターゲッ
トを作成し、そのターゲットを用いて蒸着物の組成を制
御しつつ成膜を行い、膜を所望の組成にする。
【００６８】上記２つの場合を実施する際の一例を以下
に示す。
【００６９】この例では、ターゲット１２から基材２６
に至る蒸発物（放出物）の通過経路に、方向選択手段６
０及び速度選択手段８０が配置されている。
【００７０】方向選択手段６０は、円板６２の所定位置
に開口６４が形成されたものが採用されている。また、
速度選択手段としては、モータ８２によって所定速度で
回転される周囲に所定角度の切り欠きを有する円板８４
が採用されている。
【００７１】従って、本装置によれは、方向選択手段６
０によってターゲット１２から蒸発された放出物の中か
ら所定の方向のもののみを選択される。ターゲット１２
からの放出物にはその物質（例えば、原子の質量等）に
応じた空間的分布があり、方向選択手段６０によって、
所定の成分のみを基材２６に蒸着することができ、例え
ば方向選択手段の位置で、蒸着膜の組成を制御すること
ができる。
【００７２】更に、速度選択手段により、レーザパルス
が照射された後、所定時間経過後に速度選択手段８０を
通過する放出物のみを選択することができる。
【００７３】ターゲット１２からの放出物はその成分に
応じてその速度が異なる（例えば、重量の大きい粒子の
方が速度が小さい）。従って、速度に応じた放出物の組
成分布が形成される。そこで、速度選択手段８０によっ
て、所定の速度成分の放出物のみを選択することで、基
材２６に所定の組成に蒸着することができる。
【００７４】従って、本装置によれば、所定の速度の放
出物の選択により蒸着膜生成の条件を細かく設定するこ
とができ、形成される非晶質磁性膜の構成を幅広く制御
することができる。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
純度の高い、ターゲットと組成ずれの少ない強付着力の
非晶質軟磁性膜を得ることができ、特に所定のアニール
によって磁性特性の向上を図ることができる。そこで、
薄膜形成部に生じる歪を計測する（逆磁歪効果を利用す
る）タイプのトルクセンサや圧力センサ等のセンサに好
適な材料を提供できる。
【００７６】特に、予め膜の用途により最適組成が明ら
かな場合、その最適組成の非晶質軟磁性膜を従来に比べ
非常に簡単かつ簡便に製造でき、効率がよい。
【００７７】更に、本法では、スパッタンリング法で見
られる成膜中の膜温度上昇がないため、非晶質形成に有
利であばかりではなく、応力除去のための膜加熱条件も
任意かつ最適な条件の設定ができ、より良い軟磁性膜形
成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る非晶質磁性膜を形成す
るための非晶質磁性膜製造装置の一例を示す概略構成図
である。
【図２】図１の一部拡大構成図である。
【図３】基本実験例１の非晶質磁性膜のＸ線回折結果を
示す回折パターン図である。
【図４】基本実験例１の非晶質磁性膜の磁化曲線（Ｍ−
Ｈ曲線）である。
【図５】基本実験例２の非晶質磁性膜のＭ−Ｈ曲線であ
る。
【図６】実験例１−１の非晶質磁性膜のＭ−Ｈ曲線であ
る。
【図７】実験例１−１の非晶質磁性膜のＭ−Ｈ曲線であ
る（Ｈスケール拡大）。
【図８】実験例１−１の非晶質磁性膜のμ（透磁率）−
Ｈ曲線である。
【図９】実験例１−１の非晶質磁性膜のトルク曲線であ
る。
【図１０】実験例１−２の非晶質磁性膜のＭ−Ｈ曲線で
ある。
【図１１】実験例１−２の非晶質磁性膜のＭ−Ｈ曲線で
ある（Ｈスケール拡大）。
【図１２】実験例１−２の非晶質磁性膜のトルク曲線で
ある。
【図１３】実験例２−１の非晶質磁性膜のＭ−Ｈ曲線で
ある。
【図１４】実験例２−１の非晶質磁性膜のトルク曲線で
ある。
【図１５】実験例２−２の非晶質磁性膜のＭ−Ｈ曲線で
ある。
【図１６】実験例２−２の非晶質磁性膜のＭ−Ｈ曲線で
ある（Ｈスケール拡大）。
【図１７】実験例２−２の非晶質磁性膜のトルク曲線で
ある。
【図１８】他の非晶質磁性膜製造装置の一例を示す概略
構成図である。
【符号の説明】
１０　　真空チャンバ １２　　ターゲット １４　　ターゲットホルダ １６　　レーザ光 １８　　集光レンズ ２０　　透過窓 ２２　　直流モータ ２４　　基材ホルダ ２６　　基材 ２８　　直流電源 ３０　　ヒータ ３２　　回転ステージ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高真空に保持された真空チャンバ内に、磁
    性金属又は磁性合金で構成されたターゲットと、基材を
    対向して配設し、ターゲットの表面にレーザ光を照射し
    てターゲット材を蒸発させ、蒸発したターゲット材を前
    記基材上に蒸着して薄膜を形成し、基材上に形成された
    薄膜を薄膜の結晶化温度以下の温度に所定時間維持して
    アニールすることを特徴とする非晶質磁性膜の製造方法
    。
  2. 【請求項２】高真空に保持された真空チャンバ内に、磁
    性金属又は磁性合金で構成されたターゲットと、基材を
    対向して配設し、形成される薄膜の結晶化温度以下の温
    度に前記基材を加熱保持しながら、前記ターゲットの表
    面にレーザ光を照射してターゲット材を蒸発させ、蒸発
    したターゲット材を前記基材上に蒸着して薄膜を形成す
    ることを特徴とする非晶質磁性膜の製造方法。
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