JPH0582723B2 - - Google Patents
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- JPH0582723B2 JPH0582723B2 JP59140670A JP14067084A JPH0582723B2 JP H0582723 B2 JPH0582723 B2 JP H0582723B2 JP 59140670 A JP59140670 A JP 59140670A JP 14067084 A JP14067084 A JP 14067084A JP H0582723 B2 JPH0582723 B2 JP H0582723B2
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- Japan
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- ion beam
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- substrate
- magnetostriction
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/12—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being metals or alloys
- H01F10/13—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F10/132—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing cobalt
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は、アモルフアス軟磁性膜に関し、特に
薄膜磁気ヘツド用として適した高飽和磁束密度、
高透磁率でさらに磁歪の零または小さいすぐれた
磁気特性を持つCo（コバルト）−Zr（ジルコニウ
ム）−Re（レニウム）三元アモルフアス合金軟磁
性膜の作製方法に関するものである。 〔従来技術〕 Co−Zrの二元アモルフアス合金軟磁性膜は、
高飽和磁束密度、低保磁力、高周波での高透磁率
などのすぐれた磁気特性を持ち、高記録密度、高
速化をめざす磁気記憶装置用薄膜ヘツドの磁性材
料として研究されている。しかし、磁歪が大きい
場合には磁性膜上に順次積層される絶縁膜等から
応力を受けて磁性膜の磁気特性が変化し、ひいて
は薄膜磁気ヘツドの電磁変換特性の安定性が低下
するという欠点があつた。 一方、Co−Zrアモルフアス合金では、プラス
の磁歪を持つため、これにマイナスの磁歪を持つ
Nb（ニオブ）、Ta（タンタル）などの第３アモル
フアス化元素を添加することにより、磁歪を零ま
たは小さくする方法が研究されている。この場
合、代表的な組成としてはZr5at％、Nb8at％が
使用されているが、飽和磁束密度Bsが低下する
という欠点を持つていた。また、膜の作製方法と
しては主にプラズマによるRFスパツタ法が用い
られているため、Co−Zrの場合Zrを8at％以上添
加しないと安定したアモルフアス相とならず、高
飽和磁束密度化には限度があり、また成膜の際の
基板温度の上昇が原因と見られる膜質の劣化によ
り高透磁率化にも限界があるという欠点があつ
た。 〔発明の概要〕 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的はさらに高い飽和磁束密度（Bs）
および高透磁率（μ）を有し、さらに磁歪をほぼ
零としたCo−Zr−Reアモルフアス軟磁性膜を作
製する方法を提供することにある。 このような目的を達成するために、本発明は、
4at％以下のReを含むCo−Zr−Re三元合金アモ
ルフアス軟磁性膜をイオンビームのターゲツトに
入射する方向に対して基板を傾斜させてターゲツ
トで反射するイオンビームの影響を直接受けない
ようにしたイオンビームスパツタ法で作製するこ
とを特徴とするものである。以下、本発明の実施
例を図面に基いて詳細に説明する。 〔実施例〕 第１図は本発明方法を実施するためのイオンビ
ームスパツタ装置の概略構成図である。同図にお
いて、１はイオン源となるイオンガンで、ここで
生成されたArイオンビームはグリツド２で加速
され、試料室としての真空槽７内に所定の角度で
配置されたターゲツト３に照射される。このと
き、ターゲツト３は成膜すべきCo合金からなり、
そのターゲツト３の表面に加速されたArイオン
ビーム６が照射されることにより、ここでスパツ
タされたターゲツト粒子が基板ホルダ５で支持さ
れた基板４に堆積してスパツタ蒸着される。した
がつて、イオンビームを用いたスパツタ法は、プ
ラズマ発生領域であるイオン源１と基板４を配置
する試料室とが隔離され、基板４の温度上昇が避
けられるため、後述するように、軟磁性膜として
のCo−Zr−Re三元系合金膜の作成に際しすぐれ
ていることが本発明者らによつて確認された。な
お、通常のRFスパツタ法では基板がプラズマ中
にさらされ、200℃前後の温度上昇になることが
確められている。 第２図は本発明の方法と従来の方法によるCo
−Zr合金膜の比抵抗のZr成分比依存性を示す図
であり、曲線b1は第１図に示す装置を用いてイオ
ンビームスパツタ法で成膜した厚さ1.5〜2μのCo
−Zr合金膜の比抵抗ρを４端子法で測定した結
果を示す。ここで、成膜条件は、加速電圧1KV、
ターゲツトに流れるビーム電流密度0.4mA／cm2、
Ar圧力１×10-4Torrである。基板にはコーニン
グ社製マイクロシートガラスを用いた。これに対
し、曲線a1はRFスパツタ法による場合を示し、
成膜条件は、電力密度4.2W／cm2、Ar圧力８×
10-8Torrである。 第２図から明らかなように、同一Zr成分比で
は常にイオンビームスパツタ法による膜の比抵抗
が高く、特に高周波領域における透磁率の渦電流
損失を小さくでき、有利であることがわかる。ま
た、比抵抗ρはアモルフアス化の指標となり、比
抵抗ρが急激に増加する約80μΩ−cm以上の比抵
抗をもつCo−Zr合金膜はアモルフアス化してい
ることがＸ線回析、熱処理後の軟磁気特性の有無
などから確かめられている。そこで、同一の比抵
抗ρをもつ膜は、常にイオンビームスパツタ法に
よる膜の方がRFスパツタ法による膜よりも少い
Zr成分比でアモルフアス化することが第２図か
らわかる。 一方、飽和磁束密度BsはCo−Zr合金膜の場合、
Zr1at％の増加に対し600Gsずつ低下することが
確かめられており、少ないZrでアモルフアス化
するイオンビームスパツタ法によるCo−Zr合金
膜の飽和磁束密度BsはRFスパツタ法による膜よ
り常に大きいことが確かめられた。 ところで、Co−Zrアモルフアス合金膜は作製
法によらず正の磁歪を持ち、Zrの５〜8at％の領
域で＋２〜６×10-6を示す。この磁歪を零ならし
めるため、マイナスの磁歪を持つアモルフアス化
金属である8at％以上のNb、または6at％以上の
Taなどを添加して磁歪を零とすることが行われ
ている。ところが、Reはアモルフアス化金属で
はないにも拘わらず少量の添加で磁歪を変化させ
る働きのあることが本発明者らによつて明らかに
なつた。第３図に示すように、10at％Zr以下の
Co−Zrアモルフアス合金にReを加えていくと、
4at％以下で磁歪の零の点が存在する。このよう
なReの磁歪への効果に関してははじめて明らか
にされたものである。なお、第３図中、曲線は
Zrが6at％の場合を示し、曲線及びはZrが
８，10at％の場合をそれぞれ示している。
薄膜磁気ヘツド用として適した高飽和磁束密度、
高透磁率でさらに磁歪の零または小さいすぐれた
磁気特性を持つCo（コバルト）−Zr（ジルコニウ
ム）−Re（レニウム）三元アモルフアス合金軟磁
性膜の作製方法に関するものである。 〔従来技術〕 Co−Zrの二元アモルフアス合金軟磁性膜は、
高飽和磁束密度、低保磁力、高周波での高透磁率
などのすぐれた磁気特性を持ち、高記録密度、高
速化をめざす磁気記憶装置用薄膜ヘツドの磁性材
料として研究されている。しかし、磁歪が大きい
場合には磁性膜上に順次積層される絶縁膜等から
応力を受けて磁性膜の磁気特性が変化し、ひいて
は薄膜磁気ヘツドの電磁変換特性の安定性が低下
するという欠点があつた。 一方、Co−Zrアモルフアス合金では、プラス
の磁歪を持つため、これにマイナスの磁歪を持つ
Nb（ニオブ）、Ta（タンタル）などの第３アモル
フアス化元素を添加することにより、磁歪を零ま
たは小さくする方法が研究されている。この場
合、代表的な組成としてはZr5at％、Nb8at％が
使用されているが、飽和磁束密度Bsが低下する
という欠点を持つていた。また、膜の作製方法と
しては主にプラズマによるRFスパツタ法が用い
られているため、Co−Zrの場合Zrを8at％以上添
加しないと安定したアモルフアス相とならず、高
飽和磁束密度化には限度があり、また成膜の際の
基板温度の上昇が原因と見られる膜質の劣化によ
り高透磁率化にも限界があるという欠点があつ
た。 〔発明の概要〕 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的はさらに高い飽和磁束密度（Bs）
および高透磁率（μ）を有し、さらに磁歪をほぼ
零としたCo−Zr−Reアモルフアス軟磁性膜を作
製する方法を提供することにある。 このような目的を達成するために、本発明は、
4at％以下のReを含むCo−Zr−Re三元合金アモ
ルフアス軟磁性膜をイオンビームのターゲツトに
入射する方向に対して基板を傾斜させてターゲツ
トで反射するイオンビームの影響を直接受けない
ようにしたイオンビームスパツタ法で作製するこ
とを特徴とするものである。以下、本発明の実施
例を図面に基いて詳細に説明する。 〔実施例〕 第１図は本発明方法を実施するためのイオンビ
ームスパツタ装置の概略構成図である。同図にお
いて、１はイオン源となるイオンガンで、ここで
生成されたArイオンビームはグリツド２で加速
され、試料室としての真空槽７内に所定の角度で
配置されたターゲツト３に照射される。このと
き、ターゲツト３は成膜すべきCo合金からなり、
そのターゲツト３の表面に加速されたArイオン
ビーム６が照射されることにより、ここでスパツ
タされたターゲツト粒子が基板ホルダ５で支持さ
れた基板４に堆積してスパツタ蒸着される。した
がつて、イオンビームを用いたスパツタ法は、プ
ラズマ発生領域であるイオン源１と基板４を配置
する試料室とが隔離され、基板４の温度上昇が避
けられるため、後述するように、軟磁性膜として
のCo−Zr−Re三元系合金膜の作成に際しすぐれ
ていることが本発明者らによつて確認された。な
お、通常のRFスパツタ法では基板がプラズマ中
にさらされ、200℃前後の温度上昇になることが
確められている。 第２図は本発明の方法と従来の方法によるCo
−Zr合金膜の比抵抗のZr成分比依存性を示す図
であり、曲線b1は第１図に示す装置を用いてイオ
ンビームスパツタ法で成膜した厚さ1.5〜2μのCo
−Zr合金膜の比抵抗ρを４端子法で測定した結
果を示す。ここで、成膜条件は、加速電圧1KV、
ターゲツトに流れるビーム電流密度0.4mA／cm2、
Ar圧力１×10-4Torrである。基板にはコーニン
グ社製マイクロシートガラスを用いた。これに対
し、曲線a1はRFスパツタ法による場合を示し、
成膜条件は、電力密度4.2W／cm2、Ar圧力８×
10-8Torrである。 第２図から明らかなように、同一Zr成分比で
は常にイオンビームスパツタ法による膜の比抵抗
が高く、特に高周波領域における透磁率の渦電流
損失を小さくでき、有利であることがわかる。ま
た、比抵抗ρはアモルフアス化の指標となり、比
抵抗ρが急激に増加する約80μΩ−cm以上の比抵
抗をもつCo−Zr合金膜はアモルフアス化してい
ることがＸ線回析、熱処理後の軟磁気特性の有無
などから確かめられている。そこで、同一の比抵
抗ρをもつ膜は、常にイオンビームスパツタ法に
よる膜の方がRFスパツタ法による膜よりも少い
Zr成分比でアモルフアス化することが第２図か
らわかる。 一方、飽和磁束密度BsはCo−Zr合金膜の場合、
Zr1at％の増加に対し600Gsずつ低下することが
確かめられており、少ないZrでアモルフアス化
するイオンビームスパツタ法によるCo−Zr合金
膜の飽和磁束密度BsはRFスパツタ法による膜よ
り常に大きいことが確かめられた。 ところで、Co−Zrアモルフアス合金膜は作製
法によらず正の磁歪を持ち、Zrの５〜8at％の領
域で＋２〜６×10-6を示す。この磁歪を零ならし
めるため、マイナスの磁歪を持つアモルフアス化
金属である8at％以上のNb、または6at％以上の
Taなどを添加して磁歪を零とすることが行われ
ている。ところが、Reはアモルフアス化金属で
はないにも拘わらず少量の添加で磁歪を変化させ
る働きのあることが本発明者らによつて明らかに
なつた。第３図に示すように、10at％Zr以下の
Co−Zrアモルフアス合金にReを加えていくと、
4at％以下で磁歪の零の点が存在する。このよう
なReの磁歪への効果に関してははじめて明らか
にされたものである。なお、第３図中、曲線は
Zrが6at％の場合を示し、曲線及びはZrが
８，10at％の場合をそれぞれ示している。
以上説明したように、本発明によれば、従来の
RFスパツタ法により成膜したCo−Zr−Reアモル
フアス合金膜に比較して高い比抵抗、高飽和磁束
密度、高透磁率で、しかも磁歪がほぼ零のすぐれ
た諸特性の膜を得ることができる。これにより、
本発明によるCo−Zr−Reアモルフアス合金膜を
薄膜磁気ヘツド用磁性材料の軟磁性膜として用い
た場合、今後の磁気デイスク装置の高記録密度
化、高速化に対応したすぐれた記録再生特性が得
られる効果がある。
RFスパツタ法により成膜したCo−Zr−Reアモル
フアス合金膜に比較して高い比抵抗、高飽和磁束
密度、高透磁率で、しかも磁歪がほぼ零のすぐれ
た諸特性の膜を得ることができる。これにより、
本発明によるCo−Zr−Reアモルフアス合金膜を
薄膜磁気ヘツド用磁性材料の軟磁性膜として用い
た場合、今後の磁気デイスク装置の高記録密度
化、高速化に対応したすぐれた記録再生特性が得
られる効果がある。
第１図は本発明方法を実施するためのイオンビ
ームスパツタ装置の概略構成図、第２図は本発明
の方法と従来の方法によるCo−Zr合金膜の比抵
抗のZr成分比依存性を示す図、第３図は本発明
による磁歪定数に対するRe添加効果を示す図、
第４図はCo−Zr−Re三元系成分と磁歪零及び飽
和磁束密度Bsの関係を示す図、第５図はイオン
ビームスパツタにより成膜しアモルフアス化した
Co−Zr−Re三元系合金膜の比抵抗とアモルフア
ス化していない合金膜の比抵抗の比較図、第６図
は、イオンビームスパツタとRFスパツタで成膜
したCo−Zr−Reアモルフアス膜の透磁率の周波
数特性を示す図、第７図はCo−Zr合金膜の基板
傾斜角依存性を示す図、第８図は第７図における
基板傾斜角の説明図、第９図は本発明方法を実施
するためのイオンビームスパツタ装置の変形例を
示す概略構成図、第１０図はCo−Zr合金膜の比
抵抗のZr成分比依存性を示す図である。 １……イオンガン、２……グリツド、３……タ
ーゲツト、４……基板、５……基板ホルダ、６…
…イオンビーム、７……真空槽（試料室）、８…
…液化気体容器、９……液体窒素。
ームスパツタ装置の概略構成図、第２図は本発明
の方法と従来の方法によるCo−Zr合金膜の比抵
抗のZr成分比依存性を示す図、第３図は本発明
による磁歪定数に対するRe添加効果を示す図、
第４図はCo−Zr−Re三元系成分と磁歪零及び飽
和磁束密度Bsの関係を示す図、第５図はイオン
ビームスパツタにより成膜しアモルフアス化した
Co−Zr−Re三元系合金膜の比抵抗とアモルフア
ス化していない合金膜の比抵抗の比較図、第６図
は、イオンビームスパツタとRFスパツタで成膜
したCo−Zr−Reアモルフアス膜の透磁率の周波
数特性を示す図、第７図はCo−Zr合金膜の基板
傾斜角依存性を示す図、第８図は第７図における
基板傾斜角の説明図、第９図は本発明方法を実施
するためのイオンビームスパツタ装置の変形例を
示す概略構成図、第１０図はCo−Zr合金膜の比
抵抗のZr成分比依存性を示す図である。 １……イオンガン、２……グリツド、３……タ
ーゲツト、４……基板、５……基板ホルダ、６…
…イオンビーム、７……真空槽（試料室）、８…
…液化気体容器、９……液体窒素。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ イオン源より生成されるイオンビームをター
ゲツトに照射し、前記ターゲツトで反射するイオ
ンビームの影響を直接受けないように前記イオン
ビームの前記ターゲツトに入射する方向に対して
傾斜させた状態の基板に前記ターゲツトからスパ
ツタした物質をスパツタ蒸着させるイオンビーム
スパツタ法を用いて、4at％以下のReを含むCo−
Zr−Re三元合金アモルフアス軟磁性膜を作製す
ることを特徴とするアモルフアス軟磁性膜の作製
方法。 ２ 基板を液体窒素などの液化気体で冷却しなが
ら成膜することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のアモルフアス軟磁性膜の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59140670A JPS6120311A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | アモルフアス軟磁性膜の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59140670A JPS6120311A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | アモルフアス軟磁性膜の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6120311A JPS6120311A (ja) | 1986-01-29 |
| JPH0582723B2 true JPH0582723B2 (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=15274026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59140670A Granted JPS6120311A (ja) | 1984-07-09 | 1984-07-09 | アモルフアス軟磁性膜の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6120311A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0774441B2 (ja) * | 1987-06-05 | 1995-08-09 | 株式会社日立製作所 | イオンビ−ムスパツタ装置 |
| US6452247B1 (en) | 1999-11-23 | 2002-09-17 | Intel Corporation | Inductor for integrated circuit |
| US6856228B2 (en) | 1999-11-23 | 2005-02-15 | Intel Corporation | Integrated inductor |
| US6870456B2 (en) | 1999-11-23 | 2005-03-22 | Intel Corporation | Integrated transformer |
| US6815220B2 (en) | 1999-11-23 | 2004-11-09 | Intel Corporation | Magnetic layer processing |
| US6891461B2 (en) | 1999-11-23 | 2005-05-10 | Intel Corporation | Integrated transformer |
| US7852185B2 (en) | 2003-05-05 | 2010-12-14 | Intel Corporation | On-die micro-transformer structures with magnetic materials |
| US8134548B2 (en) | 2005-06-30 | 2012-03-13 | Micron Technology, Inc. | DC-DC converter switching transistor current measurement technique |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58177432A (ja) * | 1982-04-13 | 1983-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非晶質磁性合金 |
| JPS5980909A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Seiko Epson Corp | 垂直磁気記録媒体 |
-
1984
- 1984-07-09 JP JP59140670A patent/JPS6120311A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58177432A (ja) * | 1982-04-13 | 1983-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非晶質磁性合金 |
| JPS5980909A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Seiko Epson Corp | 垂直磁気記録媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6120311A (ja) | 1986-01-29 |
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