JPH0427105A - Magnetic body and its manufacturing method - Google Patents

Magnetic body and its manufacturing method

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JPH0427105A
JPH0427105A JP2132387A JP13238790A JPH0427105A JP H0427105 A JPH0427105 A JP H0427105A JP 2132387 A JP2132387 A JP 2132387A JP 13238790 A JP13238790 A JP 13238790A JP H0427105 A JPH0427105 A JP H0427105A
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JP
Japan
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substrate
iron nitride
grid
iron
ionized
Prior art date
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Application number
JP2132387A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikio Kinoshita
幹夫 木下
Wasaburo Ota
太田 和三郎
Tatsuya Sato
達哉 佐藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/18Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates by cathode sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
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    • H01F41/302Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates for applying nanostructures, e.g. by molecular beam epitaxy [MBE] for applying spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices

Abstract

PURPOSE:To enable a soft magnetic iron nitride thin film for improving corrosion resistance and wear resistance to be formed on a substrate by making a surface layer of an iron nitride layer which consists of a substrate and the iron nitride layer which is formed on it to be a one-layer nitride layer. CONSTITUTION:A nitrogen molecule or an argon molecule within a vacuum bath is ionized by collision with thermions which are emitted from a filament 6. Partially ionized iron passes through a grid 8 and ionization is further accelerated. An iron which is ionized to a positive ion is accelerated toward a substrate 11 due to operation of electric field which faces from the grid 8 toward an opposing electrode 12 and faces a substrate with high energy. An intricate thin film of iron nitride is formed on a substrate 11. After a thin iron nitride film is formed, introduction gas is introduced into a vacuum bath, is ionized, is allowed to collide with the substrate, thus forming a layer where nitrification is further advanced on a surface of the iron nitride.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、窒化鉄磁性体とその製造方法に関する。[Detailed description of the invention] 〔Technical field〕 The present invention relates to an iron nitride magnetic material and a method for manufacturing the same.

〔従来技術〕[Prior art]

被薄膜形成用の基板上に鉄系磁性膜を形成する手段は従
来、種々のものが提案され、その方法も極めて多岐にわ
たっている。
Conventionally, various methods have been proposed for forming an iron-based magnetic film on a substrate for forming a thin film, and the methods thereof are also extremely diverse.

純鉄は単体中で最も飽和磁化の値が高く、磁気記録の高
密度化を目的として鉄の薄膜化に対する研究、開発が行
なわれている。純鉄は耐蝕性、耐摩粍性の点で問題が有
るので、耐蝕性。
Pure iron has the highest saturation magnetization value of any single substance, and research and development are being carried out on thinning iron films with the aim of increasing the density of magnetic recording. Corrosion resistance, as pure iron has problems with corrosion resistance and abrasion resistance.

耐摩粍性の改善のため、鉄の窒化物の形で使用されてい
る。
It is used in the form of iron nitride to improve wear resistance.

鉄の窒化物薄膜を形成する手段としては、従来、蒸発源
と被蒸着物との間に高周波電磁界を発生させて、活性或
いは不活性ガス中で蒸発した物質をイオン化して真空蒸
着を行う所謂イオンブレーティング法(特公昭52−2
9971号)等があった。しかし、これらの技術では結
晶性や応力を再現性良く制御し、良好な軟磁特性を有す
る薄膜を形成することは困難であった。
Conventionally, the method of forming an iron nitride thin film is to generate a high-frequency electromagnetic field between an evaporation source and an object to be evaporated, to ionize the evaporated material in an active or inert gas, and perform vacuum evaporation. The so-called ion brating method (Special Publication No. 52-2
9971) etc. However, with these techniques, it has been difficult to control crystallinity and stress with good reproducibility and form a thin film with good soft magnetic properties.

〔目   的〕〔the purpose〕

本発明の目的は、基板上に形成された耐蝕性、耐摩耗性
の改良された軟磁性窒化鉄薄膜とその製法に関する。
The present invention relates to a soft magnetic iron nitride thin film formed on a substrate with improved corrosion resistance and wear resistance, and a method for manufacturing the same.

〔構  成〕〔composition〕

本発明は、基板とその上に形成された窒化鉄層よりなる
磁性体において、該窒化鉄層の表面層が一層窒化された
層であることを特徴とする磁性体に関する。
The present invention relates to a magnetic material comprising a substrate and an iron nitride layer formed thereon, characterized in that the surface layer of the iron nitride layer is a layer that is further nitrided.

本発明の他の1つは、基板とその上に形成された窒化鉄
層よりなる磁性体を、グリッドから基板に向う電界と、
グリッドから蒸発源に向う電界とが逆向きになっている
真空槽に置き、窒素および/またはアンモニアガスを真
空槽内に導入し、前記窒化鉄層の表面をさらに窒化する
ことを特徴とする請求項1記載の磁性体を製造する方法
に関する。
Another aspect of the present invention is to apply an electric field directed from a grid toward the substrate to a magnetic body consisting of a substrate and an iron nitride layer formed thereon.
A claim characterized in that the iron nitride layer is placed in a vacuum chamber in which the electric field is in the opposite direction to the evaporation source, and nitrogen and/or ammonia gas is introduced into the vacuum chamber to further nitridize the surface of the iron nitride layer. The present invention relates to a method of manufacturing the magnetic material according to item 1.

本発明においては、(窒化鉄層子一層窒化された層)よ
りなる複合層を繰り返し積層した形で使用することによ
り一層効果を高めることができる。また(窒化鉄層子一
層窒化されたN)の厚みは、0.005〜0.05μm
が好ましい。
In the present invention, the effect can be further enhanced by repeatedly laminating a composite layer consisting of a single nitrided iron nitride layer. In addition, the thickness of the iron nitride layer (N single-layer nitrided layer) is 0.005 to 0.05 μm.
is preferred.

本発明においては、基板に窒化鉄層を形成するために使
用する装置と、前記窒化鉄層をさらに窒化するために使
用する装置は同一の装置を使用することが好ましい。
In the present invention, it is preferable that the same device be used for forming the iron nitride layer on the substrate and for further nitriding the iron nitride layer.

本発明の製造方法は、本発明者の一人である太田の発明
にかかる特開昭59−89763号公報記載の薄膜蒸着
装置を使用することにより、本発明製造方法として規定
する要件を満すことができる。
The manufacturing method of the present invention satisfies the requirements defined as the manufacturing method of the present invention by using the thin film deposition apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-89763, which was invented by Ota, one of the inventors of the present invention. I can do it.

この装置は、活性ガスまたは不活性ガス、あるいはこれ
らの混合ガスが導入される真空槽と、この真空槽内にお
いて、蒸発物質を蒸発させるための蒸発源と、上記真空
槽内に配置され、基板を上記蒸発源に対向するように保
持される対電極と、上記蒸発源と対電極との間に配備さ
れ、蒸発物質を通過させうるグリッドと、上記真空槽内
において、上記グリッドに関し、蒸発源側に配備される
熱電子発生用のフィラメントと、このグリッドを、フィ
ラメントの電位に対し、正電位とする手段とを有し、上
記真空槽内に導入されたガスをイオン化することにより
プラズマを発生させることを特徴とした薄膜蒸着装置で
ある。
This device includes a vacuum chamber into which an active gas, an inert gas, or a mixture thereof is introduced, an evaporation source for evaporating an evaporable substance within the vacuum chamber, and a substrate disposed within the vacuum chamber. a counter electrode held to face the evaporation source; a grid disposed between the evaporation source and the counter electrode and capable of passing the evaporated substance; It has a filament for generating thermionic electrons placed on the side and a means for setting this grid at a positive potential with respect to the potential of the filament, and generates plasma by ionizing the gas introduced into the vacuum chamber. This is a thin film deposition apparatus characterized by the following features:

基板上に窒化鉄層を形成するときの前記装置の好ましい
使用条件は。
What are the preferred conditions for using the apparatus when forming an iron nitride layer on a substrate?

■導入ガスは窒素ガス、 ■導入ガスの圧力範囲は10−3〜101Paであり、
■成膜レートは0.1〜100人/Sであり、■グリッ
ド印加電圧は、300■以下であり、■グリッドの単位
面積に流れる電流密度が1〜100OA/イ である。
■The introduced gas is nitrogen gas, ■The pressure range of the introduced gas is 10-3 to 101 Pa,
(2) The film formation rate is 0.1 to 100 people/S, (2) The voltage applied to the grid is 300 or less, and (2) The current density flowing per unit area of the grid is 1 to 100 OA/S.

また、本発明の特徴である窒化鉄層の表面をプラズマ窒
化するための前記装置の好ましい使用条件は、 (1)導入ガスの圧力範囲は10−2〜101Paであ
り、(2)グリッド印加電圧は500■以下である。
Further, the preferable conditions for using the apparatus for plasma nitriding the surface of the iron nitride layer, which is a feature of the present invention, are as follows: (1) the pressure range of the introduced gas is 10-2 to 101 Pa, and (2) the grid applied voltage is less than 500■.

また、前記方法においては導入ガスをアルゴン等の不活
性ガスで希釈することができる。
Further, in the above method, the introduced gas can be diluted with an inert gas such as argon.

本発明に用いる好ましい薄膜形成装置は、発明者の一人
である太田の発明によるが、その構成と原理は、真空槽
と、対電極と、グリッドと、熱電子発生用のフィラメン
トと、蒸発源とを有し、真空槽内には、活性ガス又は不
活性ガスあるいはこれらの混合ガスが導入される。
The preferred thin film forming apparatus used in the present invention is based on the invention by Ota, one of the inventors, and its configuration and principle include a vacuum chamber, a counter electrode, a grid, a filament for generating thermionic electrons, and an evaporation source. An active gas, an inert gas, or a mixture thereof is introduced into the vacuum chamber.

対電極は真空槽内に配備され、基板を保持し、かつ、上
記基板を蒸発源と対向させられている。
A counter electrode is disposed within the vacuum chamber and holds the substrate, with the substrate facing the evaporation source.

グリッドは、蒸発物質を通過させうるものであって、蒸
発源と対電極間に配備され、フィラメントおよび対電極
の電位にたいして正電位におか九る。
A grid, through which the evaporated substance can pass, is disposed between the evaporation source and the counter electrode and is at a positive potential with respect to the potential of the filament and the counter electrode.

従って、真空槽内にグリッドから基板に向かう電界と、
グリッドから蒸発源に向かう電界とが逆向きに形成され
る。
Therefore, there is an electric field in the vacuum chamber directed from the grid to the substrate,
An electric field is formed in the opposite direction from the grid toward the evaporation source.

熱電子発生用のフィラメントは、真空槽内の上記グリッ
ドに関し、蒸発源側に配備され、このフィラメントによ
り発生する熱電子は、蒸発物質の一部をイオン化するの
に供される。
A filament for generating thermionic electrons is arranged on the evaporation source side with respect to the grid in the vacuum chamber, and the thermionic electrons generated by the filament are used to ionize a part of the evaporated substance.

蒸発源からの蒸発物質は、その一部が、フィラメントか
らの電子により正イオンにイオン化される。このように
一部イオン化された蒸発物質は、グリッドを通過し、さ
らに、イオン化されたガスにより正イオンにイオン化を
促進され、上記電界の作用により基板の方へと加速され
る。
A portion of the evaporated material from the evaporation source is ionized into positive ions by electrons from the filament. The partially ionized vaporized substance passes through the grid, is further ionized into positive ions by the ionized gas, and is accelerated toward the substrate by the action of the electric field.

なお、フィラメントからの電子は、フィラメント温度に
対応する運動エネルギーをもって、フィラメントから放
射されるので、正電位のグリッドに直ちに吸引されずに
、これを通過し、グリッドによるクーロン力により引き
戻され、更に、゛グリッドを通過し、というように、グ
リッドを中心として振動運動を繰返し、遂にはグリッド
に吸収されるので基板へは達せず、基板は電子衝撃を受
けないので、それによる加熱がなく基板の温度上昇が防
止できる。従って、プラスチックスの様な耐熱性の無い
材質のものでも、基板とすることが出来る。
Note that the electrons from the filament are emitted from the filament with kinetic energy corresponding to the filament temperature, so they are not immediately attracted to the positive potential grid, but pass through it, are pulled back by the Coulomb force of the grid, and further, The vibrational motion is repeated around the grid, and the electrons are absorbed by the grid, so they do not reach the substrate, and the substrate is not subjected to electron bombardment, so there is no heating caused by it, and the temperature of the substrate decreases. Increase can be prevented. Therefore, even materials without heat resistance such as plastics can be used as the substrate.

以下、図・示の実施例について説明する。The embodiments shown in the figures will be described below.

図において、ベースプレート1とペルジャー2とは、バ
ッキング15を介して一体化され真空槽を形成している
。ベースプレート1は、支持体兼用の電極3.5,7.
9により貫通されているが、これら支持体兼用電極3な
どの貫通部はもちろん気密状態であり、さらにこれら支
持体兼用電極3,5,7.9とベースプレート1とは電
気的に絶縁されている。またベースプレート1の中央部
に穿設された孔IAは図示されていない真空排気系へ連
結されている。
In the figure, the base plate 1 and the Pelger 2 are integrated via a backing 15 to form a vacuum chamber. The base plate 1 includes electrodes 3.5, 7., which also serve as supports.
9, but the penetrating portions of these support electrodes 3 and the like are of course airtight, and furthermore, these support electrodes 3, 5, 7.9 and the base plate 1 are electrically insulated. . Further, a hole IA formed in the center of the base plate 1 is connected to a vacuum exhaust system (not shown).

一対の支持体兼用電極3は、その間にタングステン、モ
リブデンなどの金属をボート状に形成した抵抗加熱式の
蒸発源4を支持している。
A pair of support electrodes 3 support a resistance heating type evaporation source 4 made of metal such as tungsten or molybdenum in a boat shape.

また、ボート状に代えてコイル状にしてもよい。Moreover, it may be replaced with a boat shape and may be a coil shape.

なお、このような蒸発源に替えて、電子ビーム蒸発源な
ど、従来の真空蒸着方式で用いられている蒸発源を適宜
使用することもできる。更に蒸発源を複数個設置しても
良い。
Note that instead of such an evaporation source, an evaporation source used in a conventional vacuum evaporation method, such as an electron beam evaporation source, can be used as appropriate. Furthermore, a plurality of evaporation sources may be installed.

一対の支持体兼用電極5の間には、タングステンなどに
よる熱電子発生用のフィラメント6が支持されている。
A filament 6 made of tungsten or the like for generating thermoelectrons is supported between the pair of electrodes 5 that also serve as supports.

このフィラメント6の形状は、複数本のフィラメントを
平行に配列したり、あるいは網目状にしたりするなどし
て、蒸発源から蒸発した蒸発物質の粒子の拡がりをカバ
ーするように定められている。支持体兼用電極7には、
グリッド8が支持されている。このグリッドは、蒸発物
質を通過させうる形状に、その形状が定められているが
、この例では網目状である。支持体9には対電極lOが
支持され、その下位には、基板11が適宜の方法で保持
される。
The shape of the filament 6 is determined by arranging a plurality of filaments in parallel or forming a mesh so as to cover the spread of particles of the evaporated substance evaporated from the evaporation source. The support electrode 7 includes
A grid 8 is supported. The grid has a shape that allows the evaporated substance to pass through, and in this example, it has a mesh shape. A counter electrode IO is supported on the support 9, and a substrate 11 is held below it by an appropriate method.

この状態を蒸発源4の側から見れば、基板11の背後に
対電極10が配備されることとなる。
If this state is viewed from the side of the evaporation source 4, the counter electrode 10 is placed behind the substrate 11.

さて、支持体兼用電極3,5,7.9は導電体であって
電極としての役割を兼ねており、それらの真空槽外へ突
出した端部間は図示のように種々の電源に接続されてい
る。
Now, the support electrodes 3, 5, and 7.9 are conductors and also serve as electrodes, and the ends protruding outside the vacuum chamber are connected to various power sources as shown in the figure. ing.

まず、一対の支持体兼用電極3は蒸発用電源12を介し
て接続されている。さらに、図示例の場合は、支持体兼
用電極7が、直流電圧電源14の正端子に接続され、支
持体兼用電極9が、接地されている。
First, a pair of support electrodes 3 are connected via an evaporation power source 12. Further, in the illustrated example, the support electrode 7 is connected to the positive terminal of the DC voltage power source 14, and the support electrode 9 is grounded.

実際には、これら電気的接続は、種々のスイッチ類を含
み、これらの操作により、成膜プロセスを実現するので
あるが、これらスイッチ類は図中に示めされていない。
Actually, these electrical connections include various switches, and the operation of these switches realizes the film forming process, but these switches are not shown in the figure.

以下、この装置例による窒化鉄薄膜形成について例を用
いて説明する。
Hereinafter, the formation of an iron nitride thin film using this example of the apparatus will be explained using an example.

基板11を図のようにセットして、蒸着物質として純鉄
を蒸発源4に保持させる。ここでは、たとえば蒸発源は
抵抗加熱式蒸発源であるとする。
The substrate 11 is set as shown in the figure, and the evaporation source 4 holds pure iron as the evaporation substance. Here, for example, it is assumed that the evaporation source is a resistance heating type evaporation source.

真空槽内はあらかじめ、10−4〜10−’Paの圧力
にされ、これに、必要に応じて、窒素ガスを単独で、ま
たはアンモニアガスを単独で、あるいはアルゴン等の不
活性ガスが101〜10−’P’aの圧力で導入される
。ここでは、導入ガスは、例えば、窒素単独であるとす
る。尚EBガンを蒸発源として使用する場合、ガス圧の
高い領域では、EBガンに、差動排気装置を接続し、高
電圧が印加される部分のガス圧を低下させることが望ま
しい。
The inside of the vacuum chamber is set to a pressure of 10-4 to 10-'Pa in advance, and if necessary, nitrogen gas alone, ammonia gas alone, or an inert gas such as argon is added to the pressure of 10-4 to 10-'Pa. It is introduced at a pressure of 10-'P'a. Here, it is assumed that the introduced gas is, for example, nitrogen alone. When using an EB gun as an evaporation source, it is desirable to connect a differential exhaust device to the EB gun in areas where the gas pressure is high to reduce the gas pressure in areas where high voltage is applied.

この状態において、電源を作動させグリッド8に正の電
位が印加され、対電極10は接地され、フィラメント6
には電流が流される。ここでは、たとえばグリッドは網
目状であり+100vの電位が印加されており、フィラ
メントはタングステンワイヤーで400Wの電力がかか
っている。
In this state, the power supply is activated and a positive potential is applied to the grid 8, the counter electrode 10 is grounded, and the filament 6
A current is passed through. Here, for example, the grid has a mesh shape and a potential of +100V is applied, and the filament is a tungsten wire and a power of 400W is applied.

フィラメント6は抵抗加熱により加熱され、熱電子を放
射する。真空槽内の窒素分子、或いはアルゴン分子は、
フィラメント6より放出された熱電子との衝突によって
イオン化される。
The filament 6 is heated by resistance heating and emits thermoelectrons. Nitrogen molecules or argon molecules in the vacuum chamber are
It is ionized by collision with thermionic electrons emitted from the filament 6.

蒸発した鉄の粒子は拡がりをもって、基板の側へ向かっ
て飛行するが、その一部、および。
The evaporated iron particles spread out and fly toward the substrate, but some of them, and.

前記導入ガスはフィラメント6より放出された熱電子と
の衝突によってイオン化される。
The introduced gas is ionized by collision with thermionic electrons emitted from the filament 6.

このように、一部イオン化された鉄はグリッド8を通過
するが、その際、前記のようにグリッド近傍において上
下に振動運動する熱電子および、前記イオン化された導
入ガスの衝突により、さらにイオン化が促進される。
In this way, the partially ionized iron passes through the grid 8, but at this time, it is further ionized due to the collision between the thermionic electrons vibrating up and down in the vicinity of the grid and the ionized introduced gas. promoted.

グリッド8を通過した蒸発物質中、いまだイオン化され
ていない部分は、更に、グリッドと基板の間において、
前記イオン化された導入ガスとの衝突により、正イオン
にイオン化され、イオン化率が高められる。
The portion of the evaporated material that has passed through the grid 8 that has not yet been ionized is further ionized between the grid and the substrate.
Due to the collision with the ionized introduced gas, it is ionized into positive ions and the ionization rate is increased.

このようにして、正イオンにイオン化された鉄は、グリ
ッド8から対電極12に向かう電界の作用により基板1
1に向かって加速され、基板に高エネルギーを持って向
かう。基板11上には窒化鉄の薄膜が形成されるが、こ
のイオンの作用によって緻密な薄膜が形成される。この
場合グリッド電圧が500v以下の領域においては結晶
性に対するダメージの極めて少ない薄膜が形成される。
In this way, the iron ionized into positive ions is transferred to the substrate 1 by the action of the electric field from the grid 8 toward the counter electrode 12.
It is accelerated toward 1 and heads toward the substrate with high energy. A thin film of iron nitride is formed on the substrate 11, and a dense thin film is formed by the action of the ions. In this case, in a region where the grid voltage is 500 V or less, a thin film with extremely little damage to crystallinity is formed.

実際の成膜は、導入ガス圧と基板に入射する鉄粒子密度
とイオン密度との整合性をとり、実施される。良好な薄
膜が形成される条件は■導入ガスの圧力範囲10−3〜
10’Pa、■成膜レート0.1〜100人/S、 ■グリッドの単位面積に流れる電流密度1〜1000A
 7m である。
Actual film formation is carried out by matching the introduced gas pressure, the density of iron particles incident on the substrate, and the density of ions. The conditions for forming a good thin film are ■Introduced gas pressure range: 10-3 ~
10'Pa, ■Deposition rate 0.1-100 people/S, ■Current density flowing in unit area of grid 1-1000A
It is 7m.

窒化鉄薄膜を形成後、導入ガスを窒素またはアンモニア
、あるいはこれらの混合ガス、もしくはこれらのガスを
不活性ガスで希釈したものを真空槽内に導入し、これを
前述した熱電子の作用によりイオン化させ、基板に衝突
させることにより、前述した窒化鉄表面に更に窒化の進
んだ層を形成することができる。なお、この窒化にはフ
ィラメントからの熱電子により励起された中性の励起種
も寄与している(このプロセスをプラズマ窒化というこ
とができる)。
After forming the iron nitride thin film, nitrogen or ammonia, a mixture of these gases, or a mixture of these gases diluted with an inert gas is introduced into the vacuum chamber, and this is ionized by the action of thermionic electrons mentioned above. By causing the iron nitride to collide with the substrate, a more highly nitrided layer can be formed on the aforementioned iron nitride surface. Note that neutral excited species excited by thermal electrons from the filament also contribute to this nitriding (this process can be called plasma nitriding).

この窒化においてグリッド電圧が500V以下であるた
め、窒化鉄膜表面に重大なダメージを与えない。窒化層
の組成、深さはプラズマ窒化処理条件によるが、導入ガ
スの圧力範囲10−2〜101Paの場合に良好な窒化
層が形成される。
Since the grid voltage in this nitriding is 500 V or less, no serious damage is caused to the surface of the iron nitride film. Although the composition and depth of the nitrided layer depend on the plasma nitriding conditions, a good nitrided layer is formed when the pressure of the introduced gas is in the range of 10-2 to 101 Pa.

熱電子は最終的には、その大部分がグリッド8に吸収さ
れ、一部の熱電子はグリッド8を通過するが、グリッド
8と基板11との間で、前記電界の作用によって、減速
されるので、仮に基板11に到達しても、同基板11を
加熱するには到らない。
Most of the thermoelectrons are eventually absorbed by the grid 8, and some of the thermoelectrons pass through the grid 8, but are decelerated by the action of the electric field between the grid 8 and the substrate 11. Therefore, even if it reaches the substrate 11, it will not heat the substrate 11.

〔効  果〕〔effect〕

本発明の方法により、窒化鉄の結晶性に重大なダメージ
を与えること無く、極めて薄い(膜厚0.005〜0.
05μm)窒化鉄薄膜の表面にさらに窒化度の高い窒化
層を形成できるので、結晶粒の微細化、緻密化を可能と
し、良好な軟磁特性および耐蝕性、耐摩粍性を有する薄
膜を形成でき、また同時に渦電流損失を低下させること
ができる。したがって、本発明による磁性体は、ノイズ
の発生の少ない耐久性のある磁性体である。
The method of the present invention allows the iron nitride to be extremely thin (film thickness 0.005 to 0.05 mm) without seriously damaging the crystallinity of the iron nitride.
05 μm) A nitride layer with a higher degree of nitridation can be formed on the surface of the iron nitride thin film, making it possible to refine and densify the crystal grains, and form a thin film with good soft magnetic properties, corrosion resistance, and abrasion resistance. At the same time, eddy current loss can be reduced. Therefore, the magnetic material according to the present invention is a durable magnetic material that generates little noise.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の方法で使用すること′が好ましい薄
膜蒸着装置である。 1・・・ベースプレート  IA・・・孔2・・ペルジ
ャー    3・・支持体兼用電極4・・・蒸発源  
    5・・支持体兼用電極6・・・フィラメント 
  7・・支持体兼用電極8・・・グリッド     
9・・・支持体兼用電極10・・・対電極 11・・・基板 12・・・蒸発用電源 13・・・フィラメント用電源 14・・・直流電圧電源 15・・・バッキング 第 図
FIG. 1 depicts a thin film deposition apparatus preferably used in the method of the present invention. 1... Base plate IA... Hole 2... Pelger 3... Electrode that also serves as support 4... Evaporation source
5... Electrode serving as support 6... Filament
7... Electrode that also serves as support 8... Grid
9... Electrode serving as support 10... Counter electrode 11... Substrate 12... Evaporation power source 13... Filament power source 14... DC voltage power source 15... Backing diagram

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.基板とその上に形成された窒化鉄層よりなる磁性体
において、該窒化鉄層の表面層が一層窒化された層であ
ることを特徴とする磁性体。
1. 1. A magnetic material comprising a substrate and an iron nitride layer formed thereon, characterized in that a surface layer of the iron nitride layer is a further nitrided layer.
2.基板とその上に形成された窒化鉄層よりなる磁性体
を、グリッドから基板に向かう電界と、グリッドから蒸
発源に向かう電界とが逆向きになっている真空槽に置き
、窒素および/またはアンモニアガスを真空槽内に導入
し、前記窒化鉄層の表面をさらに窒化することを特徴と
する請求項1記載の磁性体を製造する方法。
2. A magnetic material consisting of a substrate and an iron nitride layer formed on it is placed in a vacuum chamber in which the electric field from the grid to the substrate and the electric field from the grid to the evaporation source are in opposite directions. 2. The method of manufacturing a magnetic material according to claim 1, further comprising introducing gas into a vacuum chamber to further nitridize the surface of the iron nitride layer.
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