JPH0451963B2 - - Google Patents
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- JPH0451963B2 JPH0451963B2 JP57029028A JP2902882A JPH0451963B2 JP H0451963 B2 JPH0451963 B2 JP H0451963B2 JP 57029028 A JP57029028 A JP 57029028A JP 2902882 A JP2902882 A JP 2902882A JP H0451963 B2 JPH0451963 B2 JP H0451963B2
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- H01F41/00—Apparatus 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
- H01F41/14—Apparatus 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
- H01F41/18—Apparatus 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
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description
本発明は高保磁力を有する薄膜磁性材料、特に
Co−Pt合金からなる薄膜高保磁力材料もしくは
薄膜永久磁石の製造方法に関する。
Co−Pt合金からなる薄膜高保磁力材料もしくは
薄膜永久磁石の製造方法に関する。
【従来の技術】
磁気デイスク、磁気テープを用いた磁気記録技
術は、年々磁気記録密度が向上し、これにともな
つて、磁気記録材料、磁気記録方式、磁気記録シ
ステムの改良や改善が行なわれている。 磁気デイスク、磁気テープ等では従来のγFe2
O3塗布型から、磁気テープでは高保磁力の鉄粉
や斜め蒸着薄膜が、一方、磁気デイスクではスパ
ツタと熱処理の組合せによるγFe2O3薄膜などが
開発されつつある。これらの磁気記録媒体用永久
磁石薄膜に要求される磁気特性は使用目的によつ
て若干異なるが、何れの応用においても保磁力と
残留磁化が従来の材料に比較して大きいのが特徴
である。また、薄膜磁気抵抗効果素子でもバイア
ス磁界を永久磁石薄膜で印加する方法があり、こ
の素子に使う永久磁石薄膜でも保磁力と残留磁化
の大きいことが要求される。 ところで、バルク状のCo−Pt系磁石としては
原子％で50％のPtを含み、残余CoからなるCoPt
磁石が知られている（金属データブツク、P.199，
日本金属学会編、丸善発行）。これは通常1000〜
1200℃から焼き入れし、しかるのち600〜850℃で
焼き戻して時効により保磁力を増大せしめている
が、これはCoPtの規則相の生成によるもので、
上記の組成の極く近傍の組成範囲でなければ実現
できない。CoPt規則相型磁石は薄膜でも製造可
能といわれ、特許公報特開昭50−140899によれ
ば、70〜85重量％のPtと35〜15重量％のCoから
なる薄膜で上述のバルク材と同様の規則相処理を
することにより、保磁力を増大させ得るとしてお
り、保磁力最大値2300Oeを得ている。また、め
つき法Co−Pt薄膜を形成した例もある（V.
Tutovan；Thin Solid Films 61（1979），133）
が、保磁力は高々3000e程度であり、これはCo単
体で蒸着雰囲気等を調整することによつて得られ
る保磁力の大きさと大差なく、Pt添加の効果は
顕著とは言えない。
術は、年々磁気記録密度が向上し、これにともな
つて、磁気記録材料、磁気記録方式、磁気記録シ
ステムの改良や改善が行なわれている。 磁気デイスク、磁気テープ等では従来のγFe2
O3塗布型から、磁気テープでは高保磁力の鉄粉
や斜め蒸着薄膜が、一方、磁気デイスクではスパ
ツタと熱処理の組合せによるγFe2O3薄膜などが
開発されつつある。これらの磁気記録媒体用永久
磁石薄膜に要求される磁気特性は使用目的によつ
て若干異なるが、何れの応用においても保磁力と
残留磁化が従来の材料に比較して大きいのが特徴
である。また、薄膜磁気抵抗効果素子でもバイア
ス磁界を永久磁石薄膜で印加する方法があり、こ
の素子に使う永久磁石薄膜でも保磁力と残留磁化
の大きいことが要求される。 ところで、バルク状のCo−Pt系磁石としては
原子％で50％のPtを含み、残余CoからなるCoPt
磁石が知られている（金属データブツク、P.199，
日本金属学会編、丸善発行）。これは通常1000〜
1200℃から焼き入れし、しかるのち600〜850℃で
焼き戻して時効により保磁力を増大せしめている
が、これはCoPtの規則相の生成によるもので、
上記の組成の極く近傍の組成範囲でなければ実現
できない。CoPt規則相型磁石は薄膜でも製造可
能といわれ、特許公報特開昭50−140899によれ
ば、70〜85重量％のPtと35〜15重量％のCoから
なる薄膜で上述のバルク材と同様の規則相処理を
することにより、保磁力を増大させ得るとしてお
り、保磁力最大値2300Oeを得ている。また、め
つき法Co−Pt薄膜を形成した例もある（V.
Tutovan；Thin Solid Films 61（1979），133）
が、保磁力は高々3000e程度であり、これはCo単
体で蒸着雰囲気等を調整することによつて得られ
る保磁力の大きさと大差なく、Pt添加の効果は
顕著とは言えない。
上記のように、従来は、高い保磁力を有する薄
膜磁性材料を得るには熱処理を必要とし、このた
め製造コストが上昇するのみでなく、該磁性材料
膜を被着した基板が熱処理による悪影響を受ける
事になり、さらには熱処理により該磁性材料と基
板とが反応し、該磁性材料膜の変質を生じる事も
あつた。 本発明は上記従来技術の難点を解消した高い保
磁力を有する薄膜高保磁力材料もしくは薄膜永久
磁石の容易な製造方法の提供を目的とするもので
ある。
膜磁性材料を得るには熱処理を必要とし、このた
め製造コストが上昇するのみでなく、該磁性材料
膜を被着した基板が熱処理による悪影響を受ける
事になり、さらには熱処理により該磁性材料と基
板とが反応し、該磁性材料膜の変質を生じる事も
あつた。 本発明は上記従来技術の難点を解消した高い保
磁力を有する薄膜高保磁力材料もしくは薄膜永久
磁石の容易な製造方法の提供を目的とするもので
ある。
上記目的を達成するため、本発明の薄膜永久磁
石（薄膜高保磁力材料を含む）の製造方法は、ス
パツタ室内を２×10-6〜１×10-4Torrの真空度
の真空にした後にスパツタ・ガスを該室内に導入
して得られたスパツタ雰囲気中でのスパツタリン
グにより、５〜35原子％のPtを含むCo−Pt合金
からなる薄膜を基板上に形成することを特徴とす
る。
石（薄膜高保磁力材料を含む）の製造方法は、ス
パツタ室内を２×10-6〜１×10-4Torrの真空度
の真空にした後にスパツタ・ガスを該室内に導入
して得られたスパツタ雰囲気中でのスパツタリン
グにより、５〜35原子％のPtを含むCo−Pt合金
からなる薄膜を基板上に形成することを特徴とす
る。
本発明の薄膜永久磁石の製造方法では、基板上
にスパツタリング法により５〜35原子％のPtを
含むCo−Pt合金からなる薄膜を形成する。スパ
ツタリング法は、スパツタ室内を真空にした後に
スパツタ・ガスをスパツタ室内に導入して得られ
たスパツタ雰囲気でスパツタすることが必要であ
る。しかし、スパツタ・ガス導入前のスパツタ室
内における到達真空度が高真空になると形成され
た薄膜の保磁力が低下し、低真空になると形成さ
れた薄膜が変色し、基板から剥離する傾向を生
じ、いずれも好ましくない。到達真空度と薄膜の
保磁力の関係を第２図に示した。保磁力との関係
では前記到達真空度のより好ましい範囲は２×
10-6〜１×10-4Torrであり、薄膜の変色、剥離
も考慮したもつと好ましい範囲は２×10-6〜５×
10-5Torrである。さらに永久磁石として最も好
ましい薄膜を得るためには１×10-5〜５×10-5
Torrがよい。 本発明により製造される薄膜永久磁石は熱処理
することなく保磁力が最高2000Oeに到する。な
お、本発明の薄膜永久磁石の製造方法は前述のよ
うに、熱処理なしですぐれた磁気特性を示す薄膜
永久磁石を製造しうるものであるが、さらにすぐ
れた特性あるいは特定の特性を得るために熱処理
することを防げるものではない。 本発明によつて製造される薄膜永久磁石は、５
〜35原子％のPtを含むCo−Pt合金からなるもの
である。さらに好ましいPt含有量は10〜30原子
％であり、もつとも好ましいPt含有量は15〜25
原子％である。Pt量が上記範囲外になると薄膜
の保磁力が低下して好ましくない。 また、本発明によつて製造される上記組成を有
する薄膜永久磁石は100〜2500Åの膜厚とする事
が好ましく、さらに好ましくは200〜1200Åであ
る。膜厚が上記範囲より厚いと薄膜の保磁力が低
下し、上記範囲より薄いと膜に不連続な部分が生
じる傾向を生じ、いずれも好ましくない。また、
厚さ1000〜1200Åの上記薄膜永久磁石と200〜800
ÅのSiO2膜等の絶縁薄膜を交互に積層して多層
薄膜とすれば、例えば２〜3μｍ位の厚い永久磁
石膜を容易に得ることができる。 なお、Pt10〜30原子％を含むCo−Pt合金によ
る磁性薄膜材料に関しては、特願昭57−64846（特
開昭58−7806）に記載のあるものであるが、本願
発明は特に好ましい特性を有するCo−Pt合金か
らなる薄膜永久磁石の製造方法に関するものであ
る。
にスパツタリング法により５〜35原子％のPtを
含むCo−Pt合金からなる薄膜を形成する。スパ
ツタリング法は、スパツタ室内を真空にした後に
スパツタ・ガスをスパツタ室内に導入して得られ
たスパツタ雰囲気でスパツタすることが必要であ
る。しかし、スパツタ・ガス導入前のスパツタ室
内における到達真空度が高真空になると形成され
た薄膜の保磁力が低下し、低真空になると形成さ
れた薄膜が変色し、基板から剥離する傾向を生
じ、いずれも好ましくない。到達真空度と薄膜の
保磁力の関係を第２図に示した。保磁力との関係
では前記到達真空度のより好ましい範囲は２×
10-6〜１×10-4Torrであり、薄膜の変色、剥離
も考慮したもつと好ましい範囲は２×10-6〜５×
10-5Torrである。さらに永久磁石として最も好
ましい薄膜を得るためには１×10-5〜５×10-5
Torrがよい。 本発明により製造される薄膜永久磁石は熱処理
することなく保磁力が最高2000Oeに到する。な
お、本発明の薄膜永久磁石の製造方法は前述のよ
うに、熱処理なしですぐれた磁気特性を示す薄膜
永久磁石を製造しうるものであるが、さらにすぐ
れた特性あるいは特定の特性を得るために熱処理
することを防げるものではない。 本発明によつて製造される薄膜永久磁石は、５
〜35原子％のPtを含むCo−Pt合金からなるもの
である。さらに好ましいPt含有量は10〜30原子
％であり、もつとも好ましいPt含有量は15〜25
原子％である。Pt量が上記範囲外になると薄膜
の保磁力が低下して好ましくない。 また、本発明によつて製造される上記組成を有
する薄膜永久磁石は100〜2500Åの膜厚とする事
が好ましく、さらに好ましくは200〜1200Åであ
る。膜厚が上記範囲より厚いと薄膜の保磁力が低
下し、上記範囲より薄いと膜に不連続な部分が生
じる傾向を生じ、いずれも好ましくない。また、
厚さ1000〜1200Åの上記薄膜永久磁石と200〜800
ÅのSiO2膜等の絶縁薄膜を交互に積層して多層
薄膜とすれば、例えば２〜3μｍ位の厚い永久磁
石膜を容易に得ることができる。 なお、Pt10〜30原子％を含むCo−Pt合金によ
る磁性薄膜材料に関しては、特願昭57−64846（特
開昭58−7806）に記載のあるものであるが、本願
発明は特に好ましい特性を有するCo−Pt合金か
らなる薄膜永久磁石の製造方法に関するものであ
る。
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明す
る。なお、以下の記載で％は原子％を示すものと
する。 第１図に出力200W、スパツタガス（Ar）圧力
５×10-3Torr、スパツタ前の到達真空度10-6
Torrの条件下でスパツタリングにより硬質ガラ
ス、Al、もしくはTi等からなる基板上に形成し
たPtを原子％で０から60％含む膜厚80mmのCo−
Pt合金薄膜の保磁力１と残留磁束密度２を示す。
第１図からあきらかなように、純Coをスパツタ
リングした薄膜の保磁力の最大値は約30Oeと極
めて低いが、2.5％Pt薄膜では約200Oe、５％Pt
合金薄膜では約400Oe、10％Ptでは約600Oe、15
％Ptでは約1200Oeと急激に増大する。保磁力は
Ptが15〜25％の間で最大値をとり、25％以上に
なると減少に転ずる。すなわち、30％Pt合金薄
膜では約600Oe、40％Ptでは約300Oeとなり、45
％Ptでは70Oe、50％Ptでは30OeとPtを添加した
効果が保磁力には現われなくなる。前述のよう
に、永久磁石薄膜に必要とされる保磁力の大きさ
は応用するデバイスによつて異なるが、約500Oe
以上あれば永久磁石薄膜としてこの応用が十分に
可能であり、したがつて上記の条件でスパツタリ
ングした場合Ptを10から30％含むCo−Pt合金薄
膜が実用的な材料とみなされる。一方、永久磁石
薄膜として必要な特性である残留磁束密度のPt
添加による変化は第１図に示すごとくで、Ptの
添加により減少する。応用するデバイスによつて
要求される残留磁束密度の大きさは異なるが、通
常5000G以上あれば十分であり、前述のPtを10か
ら30％含むCo−Pt合金薄膜は全て8000G以上の
残留磁束密度を有しており、永久磁石薄膜として
実用化できる。また、Ptを５〜35％含むCo−Pt
合金は400Oe以上の保磁力と、8000G以上の残留
磁束密度を有し、目的により実用できるものとみ
られる。 Co−Pt薄膜の保磁力がスパツタリング前の到
達真空度により著しい影響を受けることは前述し
た。第２図は薄膜800ÅのCo−20％Pt合金をAr
雰囲気でスパツタガス圧力５×10-3Torrで且つ
スパツタ・ガス導入前の到達真空度を10-7〜10-4
Torrでスパツタリングしたときの保磁力の変化
で、到達真空度が10-7Torrでは保磁力が300〜
400Oe以下であるが、到達真空度が３×10-7Torr
になると保磁力は450〜500Oeとなり、５×10-7
Torrは800Oeと急激に増大する。到達真空度が
低下するにつれ保磁力は増大し、10-5〜10-4
Torrの間でほぼ飽和するが、保磁力は2000Oeに
達する。実用的な保磁力の範囲を500Oeとすれ
ば、必要な到達真空度としては５×10-7Torrか
ら10-4Torrであるが、作製された薄膜の保磁力
のばらつきなどを考慮すると、定常的に高保磁力
の薄膜を得るには保磁力の飽和領域に近い２×
10-6Torrより低真空の到達真空度が望ましい。
また、到達真空度が10-4Torrになると、スパツ
タリングされた薄膜に白濁が生じたり、空気中放
置などで白濁あるいは茶色に着色して変質する、
基板からはがれ易くなるなどの問題が生じるた
め、到達真空度としては５×10-5Torrより高真
空がより望ましい。結局、得られる保磁力、スパ
ツタリングの容易さなどを考慮すれば、到達真空
度として２×10-6〜５×10-5Torrが最適である。
また、保磁力1700エルステツド以上の薄膜を到達
真空度の変化に対し安定に得るためには到達真空
度が１×10-5〜５×10-5に保てばよい。 第３図はPt原子％で０〜60％含むCo−Pt合金
スパツタリング薄膜の保磁力に及ぼす到達真空度
の影響を示したもので、第３図中１１で示した曲
線が到達真空度10-7Torr、１２が10-6Torr、１
３が10-5Torrでスパツタリングした場合のCo−
Pt合金の保磁力である。これから明らかなよう
に、到達真空度が10-7Torrでは図中の全Pt濃度
範囲で保磁力は300〜400Oe以下である。到達真
空度が10-5Torrの範囲ではPt％が５〜10％から
30〜35％の間で保磁力700〜1800Oe以上の値が得
られる。したがつて、Co−Pt系合金の組成とし
ては５〜35％の範囲で実用化できる値とみなされ
るが、スパツタリング条件のばらつきなどを考慮
し、定常的に高保磁力のCo−Pt合金薄膜を得る
には10〜30％Ptの組成範囲がさらに好ましい。
また、Co−Ptの組成依存性を考慮すれば、15〜
25％Ptの組成範囲とすれば、極めて安定した特
性のCo−Pt合金薄膜を得ることができる。 Co−Pt系合金薄膜の残留磁束密度は前述の到
達真空度などのスパツタリング条件や膜厚などの
影響を受けないが、保磁力は前述のようにこれら
の条件により大きな影響を受ける。第４図はCo
−20％Pt合金薄膜の保磁力と膜厚との関係で、
膜厚100〜1200Åまでは保磁力に変化はないが、
1200Å以上になると徐々に保磁力の低下がみら
れ、2000Åでは700Oe、2500Åでは400Oeとな
り、それ以上の膜厚ではほぼ一定の値に近づく。
前述のように、保磁力が低くなると永久磁石薄膜
としての実用性がなくなるので、膜厚としては約
2500Åが永久磁石膜としての有効最大膜厚であ
る。ただし、定常的に安定した特性の薄膜を得る
ためには1200Å以下が望ましい。一方、膜厚の小
さい領域では100Åまで一定の保磁力が得られる
が、100Åでは膜がまだ島状の結晶粒からなるた
め100Å以上の厚さを要し、連続的な膜となる200
Å以上がより望ましい。磁気デイスク、磁気テー
プ、磁気抵抗素子用の永久磁石膜としては上記の
定常的な特性が得られる200〜1200Åで十分実用
化できるが、更に膜厚の大きな応用には、1000〜
1200Åスパツタリング後SiO2等の絶縁物薄膜で
絶縁して多層薄膜とすれば、合計膜厚として２〜
3μｍまでの永久磁石薄膜が容易に得られる。Co
−Pt系のPt濃度を変えても保磁力の膜厚依存性
はほとんど変わらないので、上述の５〜35％Pt
のCo−Pt膜でも同様の条件が望ましい。 Ptを原子％で０から60％含むCo−Pt合金薄膜
をスパツタ投入電力50〜500W、スパツタガス
（Ar）の圧力を10-2〜10-3Torrまで変えて他の条
件は同じとして形成した結果膜厚約80nmの薄膜
の保磁力および残留磁束密度は変動なく、Co−
Pt薄膜の磁気的特性はこれらのスパツタリング
条件には依存しない。
る。なお、以下の記載で％は原子％を示すものと
する。 第１図に出力200W、スパツタガス（Ar）圧力
５×10-3Torr、スパツタ前の到達真空度10-6
Torrの条件下でスパツタリングにより硬質ガラ
ス、Al、もしくはTi等からなる基板上に形成し
たPtを原子％で０から60％含む膜厚80mmのCo−
Pt合金薄膜の保磁力１と残留磁束密度２を示す。
第１図からあきらかなように、純Coをスパツタ
リングした薄膜の保磁力の最大値は約30Oeと極
めて低いが、2.5％Pt薄膜では約200Oe、５％Pt
合金薄膜では約400Oe、10％Ptでは約600Oe、15
％Ptでは約1200Oeと急激に増大する。保磁力は
Ptが15〜25％の間で最大値をとり、25％以上に
なると減少に転ずる。すなわち、30％Pt合金薄
膜では約600Oe、40％Ptでは約300Oeとなり、45
％Ptでは70Oe、50％Ptでは30OeとPtを添加した
効果が保磁力には現われなくなる。前述のよう
に、永久磁石薄膜に必要とされる保磁力の大きさ
は応用するデバイスによつて異なるが、約500Oe
以上あれば永久磁石薄膜としてこの応用が十分に
可能であり、したがつて上記の条件でスパツタリ
ングした場合Ptを10から30％含むCo−Pt合金薄
膜が実用的な材料とみなされる。一方、永久磁石
薄膜として必要な特性である残留磁束密度のPt
添加による変化は第１図に示すごとくで、Ptの
添加により減少する。応用するデバイスによつて
要求される残留磁束密度の大きさは異なるが、通
常5000G以上あれば十分であり、前述のPtを10か
ら30％含むCo−Pt合金薄膜は全て8000G以上の
残留磁束密度を有しており、永久磁石薄膜として
実用化できる。また、Ptを５〜35％含むCo−Pt
合金は400Oe以上の保磁力と、8000G以上の残留
磁束密度を有し、目的により実用できるものとみ
られる。 Co−Pt薄膜の保磁力がスパツタリング前の到
達真空度により著しい影響を受けることは前述し
た。第２図は薄膜800ÅのCo−20％Pt合金をAr
雰囲気でスパツタガス圧力５×10-3Torrで且つ
スパツタ・ガス導入前の到達真空度を10-7〜10-4
Torrでスパツタリングしたときの保磁力の変化
で、到達真空度が10-7Torrでは保磁力が300〜
400Oe以下であるが、到達真空度が３×10-7Torr
になると保磁力は450〜500Oeとなり、５×10-7
Torrは800Oeと急激に増大する。到達真空度が
低下するにつれ保磁力は増大し、10-5〜10-4
Torrの間でほぼ飽和するが、保磁力は2000Oeに
達する。実用的な保磁力の範囲を500Oeとすれ
ば、必要な到達真空度としては５×10-7Torrか
ら10-4Torrであるが、作製された薄膜の保磁力
のばらつきなどを考慮すると、定常的に高保磁力
の薄膜を得るには保磁力の飽和領域に近い２×
10-6Torrより低真空の到達真空度が望ましい。
また、到達真空度が10-4Torrになると、スパツ
タリングされた薄膜に白濁が生じたり、空気中放
置などで白濁あるいは茶色に着色して変質する、
基板からはがれ易くなるなどの問題が生じるた
め、到達真空度としては５×10-5Torrより高真
空がより望ましい。結局、得られる保磁力、スパ
ツタリングの容易さなどを考慮すれば、到達真空
度として２×10-6〜５×10-5Torrが最適である。
また、保磁力1700エルステツド以上の薄膜を到達
真空度の変化に対し安定に得るためには到達真空
度が１×10-5〜５×10-5に保てばよい。 第３図はPt原子％で０〜60％含むCo−Pt合金
スパツタリング薄膜の保磁力に及ぼす到達真空度
の影響を示したもので、第３図中１１で示した曲
線が到達真空度10-7Torr、１２が10-6Torr、１
３が10-5Torrでスパツタリングした場合のCo−
Pt合金の保磁力である。これから明らかなよう
に、到達真空度が10-7Torrでは図中の全Pt濃度
範囲で保磁力は300〜400Oe以下である。到達真
空度が10-5Torrの範囲ではPt％が５〜10％から
30〜35％の間で保磁力700〜1800Oe以上の値が得
られる。したがつて、Co−Pt系合金の組成とし
ては５〜35％の範囲で実用化できる値とみなされ
るが、スパツタリング条件のばらつきなどを考慮
し、定常的に高保磁力のCo−Pt合金薄膜を得る
には10〜30％Ptの組成範囲がさらに好ましい。
また、Co−Ptの組成依存性を考慮すれば、15〜
25％Ptの組成範囲とすれば、極めて安定した特
性のCo−Pt合金薄膜を得ることができる。 Co−Pt系合金薄膜の残留磁束密度は前述の到
達真空度などのスパツタリング条件や膜厚などの
影響を受けないが、保磁力は前述のようにこれら
の条件により大きな影響を受ける。第４図はCo
−20％Pt合金薄膜の保磁力と膜厚との関係で、
膜厚100〜1200Åまでは保磁力に変化はないが、
1200Å以上になると徐々に保磁力の低下がみら
れ、2000Åでは700Oe、2500Åでは400Oeとな
り、それ以上の膜厚ではほぼ一定の値に近づく。
前述のように、保磁力が低くなると永久磁石薄膜
としての実用性がなくなるので、膜厚としては約
2500Åが永久磁石膜としての有効最大膜厚であ
る。ただし、定常的に安定した特性の薄膜を得る
ためには1200Å以下が望ましい。一方、膜厚の小
さい領域では100Åまで一定の保磁力が得られる
が、100Åでは膜がまだ島状の結晶粒からなるた
め100Å以上の厚さを要し、連続的な膜となる200
Å以上がより望ましい。磁気デイスク、磁気テー
プ、磁気抵抗素子用の永久磁石膜としては上記の
定常的な特性が得られる200〜1200Åで十分実用
化できるが、更に膜厚の大きな応用には、1000〜
1200Åスパツタリング後SiO2等の絶縁物薄膜で
絶縁して多層薄膜とすれば、合計膜厚として２〜
3μｍまでの永久磁石薄膜が容易に得られる。Co
−Pt系のPt濃度を変えても保磁力の膜厚依存性
はほとんど変わらないので、上述の５〜35％Pt
のCo−Pt膜でも同様の条件が望ましい。 Ptを原子％で０から60％含むCo−Pt合金薄膜
をスパツタ投入電力50〜500W、スパツタガス
（Ar）の圧力を10-2〜10-3Torrまで変えて他の条
件は同じとして形成した結果膜厚約80nmの薄膜
の保磁力および残留磁束密度は変動なく、Co−
Pt薄膜の磁気的特性はこれらのスパツタリング
条件には依存しない。
以上述べた実施例から明らかなように、５〜35
原子％のPtを含むCo−Pt合金を実施例で述べた
ような条件でスパツタリングした薄膜は保磁力が
最大値で2000Oe、残留磁束密度が約8000−約
18000Gであり、磁気デイスクおよび磁気テープ
用の記録媒体、磁気抵抗素子などの薄膜磁性デバ
イス用の永久磁石薄膜として十分実用化できる良
好な磁気特性を有する。これは、従来の規則相型
合金の保磁力に匹敵するとともに、焼き戻し等の
熱処理が不要なため、基板との反応による膜の変
質もなく、しかも薄膜作製コストを著しく低減で
きる。また、めつきによつて作製した薄膜より極
めて保磁力が高いとともに、めつきのような複雑
な系での作製が必要でなく、極めて簡単に特性の
良い膜が得られるとともに、残留めつき液による
膜の腐食などの影響がなく、信頼度の高い薄膜が
得られる利点がある。
原子％のPtを含むCo−Pt合金を実施例で述べた
ような条件でスパツタリングした薄膜は保磁力が
最大値で2000Oe、残留磁束密度が約8000−約
18000Gであり、磁気デイスクおよび磁気テープ
用の記録媒体、磁気抵抗素子などの薄膜磁性デバ
イス用の永久磁石薄膜として十分実用化できる良
好な磁気特性を有する。これは、従来の規則相型
合金の保磁力に匹敵するとともに、焼き戻し等の
熱処理が不要なため、基板との反応による膜の変
質もなく、しかも薄膜作製コストを著しく低減で
きる。また、めつきによつて作製した薄膜より極
めて保磁力が高いとともに、めつきのような複雑
な系での作製が必要でなく、極めて簡単に特性の
良い膜が得られるとともに、残留めつき液による
膜の腐食などの影響がなく、信頼度の高い薄膜が
得られる利点がある。
第１図はCo−Pt合金系薄膜の保磁力と残留磁
束密度のPt含有量依存性を示すグラフ、第２図
はCo−20原子％Pt薄膜の保磁力とスパツタリン
グにおけるスパツタ・ガス導入前の到達真空度と
の関係を示すグラフ、第３図はスパツタリングに
おけるスパツタ・ガス導入前の到達真空度を変え
た場合のCo−Pt合金薄膜の保磁力とPt含有量と
の関係を示すグラフ、第４図はCo−20原子％Pt
薄膜の保磁力と膜厚との関係を示すグラフであ
る。 １……保磁力を示す曲線、２……残留磁束密度
を示す曲線、１１……到達真空度が10-7Torrの
場合、１２……到達真空度が10-6Torrの場合、
１３……到達真空度が10-5Torrの場合。
束密度のPt含有量依存性を示すグラフ、第２図
はCo−20原子％Pt薄膜の保磁力とスパツタリン
グにおけるスパツタ・ガス導入前の到達真空度と
の関係を示すグラフ、第３図はスパツタリングに
おけるスパツタ・ガス導入前の到達真空度を変え
た場合のCo−Pt合金薄膜の保磁力とPt含有量と
の関係を示すグラフ、第４図はCo−20原子％Pt
薄膜の保磁力と膜厚との関係を示すグラフであ
る。 １……保磁力を示す曲線、２……残留磁束密度
を示す曲線、１１……到達真空度が10-7Torrの
場合、１２……到達真空度が10-6Torrの場合、
１３……到達真空度が10-5Torrの場合。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ スパツタ室内を２×10-6〜１×10-4Torrの
真空度の真空にした後にスパツタ・ガスを該室内
に導入して得られたスパツタ雰囲気中でのスパツ
タリングにより、５〜35原子％のPtを含むCo−
Pt合金からなる薄膜を基板上に形成することを
特徴とする薄膜永久磁石の製造方法。 ２ 前記真空度が２×10-6〜５×10-5Torrであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
薄膜永久磁石の製造方法。 ３ 前記真空度が１×10-5〜５×10-5Torrであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
薄膜永久磁石の製造方法。 ４ 前記Co−Pt合金のPt量が10〜30原子％であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
３項のうちうずれかに記載の薄膜永久磁石の製造
方法。 ５ 前記Co−Pt合金のPt量が15〜25原子％であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
３項のうちいずれかに記載の薄膜永久磁石の製造
方法。 ６ 100〜2500Åの膜厚を有する薄膜を形成する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項
もしくは第３項記載の薄膜永久磁石の製造方法。 ７ 200〜1200Åの膜厚を有する薄膜を形成する
ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の薄
膜永久磁石の製造方法。 ８ 1000〜1200Åの膜厚を有する薄膜を形成する
ことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の薄
膜永久磁石の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57029028A JPS58147540A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 薄膜永久磁石の製造方法 |
| EP83100209A EP0087559B1 (en) | 1982-02-26 | 1983-01-12 | Thin-film permanent magnet |
| DE8383100209T DE3365189D1 (en) | 1982-02-26 | 1983-01-12 | Thin-film permanent magnet |
| US06/469,105 US4596646A (en) | 1982-02-26 | 1983-02-23 | Thin-film permanent magnet and method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57029028A JPS58147540A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 薄膜永久磁石の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58147540A JPS58147540A (ja) | 1983-09-02 |
| JPH0451963B2 true JPH0451963B2 (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=12264953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57029028A Granted JPS58147540A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | 薄膜永久磁石の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4596646A (ja) |
| EP (1) | EP0087559B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58147540A (ja) |
| DE (1) | DE3365189D1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS58200513A (ja) * | 1982-05-18 | 1983-11-22 | Nec Corp | 磁気記憶媒体 |
| JPH0650683B2 (ja) * | 1982-09-30 | 1994-06-29 | 日本電気株式会社 | 磁気記憶体 |
| US4610911A (en) * | 1983-11-03 | 1986-09-09 | Hewlett-Packard Company | Thin film magnetic recording media |
| JPH0821502B2 (ja) * | 1985-02-22 | 1996-03-04 | 株式会社日立製作所 | 薄膜永久磁石 |
| US4902583A (en) * | 1989-03-06 | 1990-02-20 | Brucker Charles F | Thick deposited cobalt platinum magnetic film and method of fabrication thereof |
| US5051288A (en) * | 1989-03-16 | 1991-09-24 | International Business Machines Corporation | Thin film magnetic recording disk comprising alternating layers of a CoNi or CoPt alloy and a non-magnetic spacer layer |
| DE69318345T2 (de) * | 1992-06-26 | 1998-11-19 | Eastman Kodak Co | Kobalt-Platin magnetischer Film und Herstellungsverfahren |
| US6144534A (en) * | 1997-03-18 | 2000-11-07 | Seagate Technology Llc | Laminated hard magnet in MR sensor |
| GB0024554D0 (en) | 2000-10-06 | 2000-11-22 | Agrol Ltd | Ethanol production |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS587806A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-17 | インタ−ナシヨナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−シヨン | 磁気薄膜材料 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB697595A (en) * | 1951-03-22 | 1953-09-23 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to cobalt-platinum magnets |
| GB849505A (en) * | 1958-02-05 | 1960-09-28 | Johnson Matthey Co Ltd | Improvements in and relating to platinum-base magnet alloys |
| US3206337A (en) * | 1961-11-08 | 1965-09-14 | Hamilton Watch Co | Cobalt-platinum alloy and magnets made therefrom |
| US3607149A (en) * | 1965-11-10 | 1971-09-21 | Dynasciences Corp | High-temperature magnetic recording tape |
| GB1182460A (en) * | 1966-04-14 | 1970-02-25 | Inoue K | Improvements in or relating to Magnetic Materials |
| JPS5631882B2 (ja) * | 1973-11-16 | 1981-07-24 | ||
| US4411963A (en) * | 1976-10-29 | 1983-10-25 | Aine Harry E | Thin film recording and method of making |
| US4164461A (en) * | 1977-01-03 | 1979-08-14 | Raytheon Company | Semiconductor integrated circuit structures and manufacturing methods |
| JPS6012690B2 (ja) * | 1977-07-12 | 1985-04-03 | 富士写真フイルム株式会社 | 磁気記録媒体の製法 |
| US4328080A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-04 | General Electric Company | Method of making a catalytic electrode |
| US4430183A (en) * | 1980-10-30 | 1984-02-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of making coherent multilayer crystals |
| US4400255A (en) * | 1981-06-29 | 1983-08-23 | General Motors Corporation | Control of electron bombardment of the exhaust oxygen sensor during electrode sputtering |
-
1982
- 1982-02-26 JP JP57029028A patent/JPS58147540A/ja active Granted
-
1983
- 1983-01-12 DE DE8383100209T patent/DE3365189D1/de not_active Expired
- 1983-01-12 EP EP83100209A patent/EP0087559B1/en not_active Expired
- 1983-02-23 US US06/469,105 patent/US4596646A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS587806A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-17 | インタ−ナシヨナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−シヨン | 磁気薄膜材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58147540A (ja) | 1983-09-02 |
| DE3365189D1 (en) | 1986-09-18 |
| US4596646A (en) | 1986-06-24 |
| EP0087559A1 (en) | 1983-09-07 |
| EP0087559B1 (en) | 1986-08-13 |
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