JPH0758656B2 - 磁性ガーネット膜の製造方法 - Google Patents
磁性ガーネット膜の製造方法Info
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- JPH0758656B2 JPH0758656B2 JP63127737A JP12773788A JPH0758656B2 JP H0758656 B2 JPH0758656 B2 JP H0758656B2 JP 63127737 A JP63127737 A JP 63127737A JP 12773788 A JP12773788 A JP 12773788A JP H0758656 B2 JPH0758656 B2 JP H0758656B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度、非接触の光磁気記録を可能とする磁性
ガーネット膜の製造方法に関するものである。
ガーネット膜の製造方法に関するものである。
従来の技術 現在既に実用化され一般的に普及しているディスクメモ
リーは、磁気ディスクである。これは、記録、再生、消
去が可能であるためさまざまな分野で利用されている。
しかし磁気ヘッドと記録媒体とが接触に近い状態にある
ため損傷に対する信頼性に欠けさらに今後ますます多く
なって行くと考えられる情報量を、よりコンパクトに蓄
えるには、磁気記録方式には限界がある。そこで高密度
記録が可能な方式によるメモリー装置の開発が急がれて
いる。
リーは、磁気ディスクである。これは、記録、再生、消
去が可能であるためさまざまな分野で利用されている。
しかし磁気ヘッドと記録媒体とが接触に近い状態にある
ため損傷に対する信頼性に欠けさらに今後ますます多く
なって行くと考えられる情報量を、よりコンパクトに蓄
えるには、磁気記録方式には限界がある。そこで高密度
記録が可能な方式によるメモリー装置の開発が急がれて
いる。
最近急速に発展してきた光ディスクは、非接触で高密度
記録を可能にするといった磁気ディスクにない大きな特
長をもっている。しかし、光ディスクメモリーは磁気デ
ィスクのように書き換え機能がないといった欠点もあ
る。
記録を可能にするといった磁気ディスクにない大きな特
長をもっている。しかし、光ディスクメモリーは磁気デ
ィスクのように書き換え機能がないといった欠点もあ
る。
書き換え可能だが高密度化に限界があり、接触に近い状
態にある磁気ディスクと高密度化が可能で非接触方式で
はあるが書き換え機能がない光ディスクの利点を兼ね備
えた記録方式が光磁気記録である。つまり光磁気ディス
クメモリーは、高密度化、書き換え可能な非接触記録方
式なのである。
態にある磁気ディスクと高密度化が可能で非接触方式で
はあるが書き換え機能がない光ディスクの利点を兼ね備
えた記録方式が光磁気記録である。つまり光磁気ディス
クメモリーは、高密度化、書き換え可能な非接触記録方
式なのである。
光磁気記録媒体として代表的なものに希土類金属（Gd,T
b,Dy他）と遷移金属（Fe,Co,Ni）とのアモルファス合金
膜（RE−TM膜）がある。RE−TM膜は、スパッタ法や真空
蒸着法などで大面積なものが低温で作製でき、また大き
な垂直磁気異方性ももたせることができ、現在すでに実
用化直前まできている。
b,Dy他）と遷移金属（Fe,Co,Ni）とのアモルファス合金
膜（RE−TM膜）がある。RE−TM膜は、スパッタ法や真空
蒸着法などで大面積なものが低温で作製でき、また大き
な垂直磁気異方性ももたせることができ、現在すでに実
用化直前まできている。
しかし、上記RE−TM膜は、化学的，熱的に不安定であ
り、さらに磁気光学効果（この場合カー回転角θｋ）が
小さい（θｋが0.3〜0.4deg程度）といった欠点があ
る。これらの欠点に対してはかなり検討されてはいる
が、光磁気記録媒体として十分な諸特性にはいまだ至っ
ていないのが現状である。
り、さらに磁気光学効果（この場合カー回転角θｋ）が
小さい（θｋが0.3〜0.4deg程度）といった欠点があ
る。これらの欠点に対してはかなり検討されてはいる
が、光磁気記録媒体として十分な諸特性にはいまだ至っ
ていないのが現状である。
上記RE−TM膜に比べ、酸化物系材料は、その熱的化学的
安定性と大きな磁気光学効果を持つ材料として以前から
研究されていた。その材料として、磁性ガーネット膜
（ビスマス置換ガーネット膜），コバルトフェライト膜
などがある。特に、磁性ガーネット膜は可視から近赤外
線領域において光吸収が少なく、磁気光学効果（この場
合ファラデー回転角θＦ）が大きいため、光磁気記録媒
体として非常に有望な材料である。
安定性と大きな磁気光学効果を持つ材料として以前から
研究されていた。その材料として、磁性ガーネット膜
（ビスマス置換ガーネット膜），コバルトフェライト膜
などがある。特に、磁性ガーネット膜は可視から近赤外
線領域において光吸収が少なく、磁気光学効果（この場
合ファラデー回転角θＦ）が大きいため、光磁気記録媒
体として非常に有望な材料である。
ところが磁性ガーネット膜は過去LPE法や熱CVD法によっ
て単結晶基板上にしか得られなかったため、高コスト、
基板の種類が限定される、などの大きな障害があった。
て単結晶基板上にしか得られなかったため、高コスト、
基板の種類が限定される、などの大きな障害があった。
最近、磁性ガーネット膜がスパッタ法によりガラス基板
上に得られるようになったため、光磁気記録媒体として
利用可能となって来た。
上に得られるようになったため、光磁気記録媒体として
利用可能となって来た。
発明が解決しようとする課題 スパッタ法により、ガラス基板上に光磁気記録媒体とし
ての特性を満足するような磁性ガーネット膜を得るため
には、基板温度を500℃以上にしなくてはならない。そ
のため、下地基板として耐熱性ガラス基板を用いなくて
はならないのである。
ての特性を満足するような磁性ガーネット膜を得るため
には、基板温度を500℃以上にしなくてはならない。そ
のため、下地基板として耐熱性ガラス基板を用いなくて
はならないのである。
本発明は上記問題点に鑑み、光磁気記録媒体として磁性
ガーネット膜を150℃以下の低温で比較的簡単に製造す
る方法を提供するものである。
ガーネット膜を150℃以下の低温で比較的簡単に製造す
る方法を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、磁性ガーネット膜
の製造方法に、高密度プラズマの活性さを利用したマグ
ネトロンプラズマCVD法、電子サイクロトロン共鳴（EC
R）プラズマCVD法,ECRプラズマスパッタ法を用いること
により、200℃以下の低温で磁性ガーネット膜を成膜す
るという構造を備えたものである。
の製造方法に、高密度プラズマの活性さを利用したマグ
ネトロンプラズマCVD法、電子サイクロトロン共鳴（EC
R）プラズマCVD法,ECRプラズマスパッタ法を用いること
により、200℃以下の低温で磁性ガーネット膜を成膜す
るという構造を備えたものである。
作用 本発明は上記した構成の製造方法であるので、マグネト
ロンプラズマCVD法、ECRプラズマCVD法,ECRプラズマス
パッタ法において成膜時の条件を選んでやることによ
り、光磁気記録媒体である磁性ガーネット膜を比較的容
易に、低温で成膜できるという作用がなされる。
ロンプラズマCVD法、ECRプラズマCVD法,ECRプラズマス
パッタ法において成膜時の条件を選んでやることによ
り、光磁気記録媒体である磁性ガーネット膜を比較的容
易に、低温で成膜できるという作用がなされる。
実施例 （実施例１） 以下本発明の一実施例マグネトロンプラズマCVD法によ
る磁性ガーネット膜の製造方法について図面を参照しな
がら説明する。
る磁性ガーネット膜の製造方法について図面を参照しな
がら説明する。
第１図は本発明の一実施例におけるマグネトロンプラズ
マCVD装置の概略図を示すものである。図において１は
反応チャンバー、２は電極、３は反応チャンバー内を低
圧に保つための排気系で、４は下地基板、５は磁場印加
用の電磁石、６は高周波電源（13.56MHz）、7,8,9,10は
原料の入った気化器で、11はキャリアガスボンベ
（N2）、12は反応ガスボンベ（O2）、13は基板加熱ヒー
ターである。
マCVD装置の概略図を示すものである。図において１は
反応チャンバー、２は電極、３は反応チャンバー内を低
圧に保つための排気系で、４は下地基板、５は磁場印加
用の電磁石、６は高周波電源（13.56MHz）、7,8,9,10は
原料の入った気化器で、11はキャリアガスボンベ
（N2）、12は反応ガスボンベ（O2）、13は基板加熱ヒー
ターである。
気化器７に鉄アセチルアセトナト 〔Fe（C5H7O2)3〕、８にビスマスアセチルアセトナト
〔Bi（C5H7O2)3〕、９にイットリウムジピバロイルメタ
ン 〔Ｙ〔（C4H9CO)2CH〕3〕、10にアルミニウムアセチル
アセトナト 〔Al（C5H7O2)3〕、を入れ、それぞれ130℃,120℃,100
℃,105℃に加熱し、その蒸気を窒素キャリア（流量2SCC
M）とともに排気系３により減圧された反応チャッバ−
１内に導入する。同時に反応ガスである酸素（流量7SCC
M）も導入し、電磁石５より磁場（475G）を印加してプ
ラズマを発生（電力0.2W/cm2）させ、10分間減圧下（2.
5×10・2Torr）で反応を行ない、150℃に加熱したガラス
基板上に成膜した。得られた膜を解析すると、組成がBi
2.6Y0.4Fe3.6Al1.4O12でガーネット型の結晶構造をして
いた。SEMにより膜構造を観察すると、生成膜は柱状構
造を有し、コラム径330Å、膜厚4000Åであった。VSMに
より磁気特性を測定すると、垂直方向の保磁力，磁化，
角形比はそれぞれ1.9Oe,130emu/cc,0.98であった。さら
に波長780nm（LD光源）でのファラデー回転角を測定し
たところ、3.6deg/μｍであった。
〔Bi（C5H7O2)3〕、９にイットリウムジピバロイルメタ
ン 〔Ｙ〔（C4H9CO)2CH〕3〕、10にアルミニウムアセチル
アセトナト 〔Al（C5H7O2)3〕、を入れ、それぞれ130℃,120℃,100
℃,105℃に加熱し、その蒸気を窒素キャリア（流量2SCC
M）とともに排気系３により減圧された反応チャッバ−
１内に導入する。同時に反応ガスである酸素（流量7SCC
M）も導入し、電磁石５より磁場（475G）を印加してプ
ラズマを発生（電力0.2W/cm2）させ、10分間減圧下（2.
5×10・2Torr）で反応を行ない、150℃に加熱したガラス
基板上に成膜した。得られた膜を解析すると、組成がBi
2.6Y0.4Fe3.6Al1.4O12でガーネット型の結晶構造をして
いた。SEMにより膜構造を観察すると、生成膜は柱状構
造を有し、コラム径330Å、膜厚4000Åであった。VSMに
より磁気特性を測定すると、垂直方向の保磁力，磁化，
角形比はそれぞれ1.9Oe,130emu/cc,0.98であった。さら
に波長780nm（LD光源）でのファラデー回転角を測定し
たところ、3.6deg/μｍであった。
次に、上記成膜条件で下地基板に3.5インチ径光磁気デ
ィスク用ガラス基板を用いてBi2.6Y0.4Fe3.6Al1.4O12膜
を堆積させた後、前記膜上に反射膜（Cr:100nm）を蒸着
し、ディスク構造として、記録光源にLDを用い記録パワ
ー10mW、再生パワー2mW、記録周波数0.5MHz、線速度2.5
m/secにおいて記録再生を行なった結果C/N値は51dBであ
った。
ィスク用ガラス基板を用いてBi2.6Y0.4Fe3.6Al1.4O12膜
を堆積させた後、前記膜上に反射膜（Cr:100nm）を蒸着
し、ディスク構造として、記録光源にLDを用い記録パワ
ー10mW、再生パワー2mW、記録周波数0.5MHz、線速度2.5
m/secにおいて記録再生を行なった結果C/N値は51dBであ
った。
以下同様にして、他の金属化合物を用いた場合について
の結果を上記結果と合わせて第１表に示す。
の結果を上記結果と合わせて第１表に示す。
なお、特許請求の範囲において、プラズマを維持する時
の圧力が1.0×10・3〜1.0Torrとしたのは1.0Torr以上だ
と化学蒸着の際プラズマが有効に効かないため低温で磁
気ガーネット膜が得られないためである。また1.0×10
・3Torr以下だと成膜速度が非常に遅くなってしまうから
である。
の圧力が1.0×10・3〜1.0Torrとしたのは1.0Torr以上だ
と化学蒸着の際プラズマが有効に効かないため低温で磁
気ガーネット膜が得られないためである。また1.0×10
・3Torr以下だと成膜速度が非常に遅くなってしまうから
である。
（実施例２） 以下本発明の一実施例のECRプラズマCVD法による磁性ガ
ーネット膜の製造方法について図面を参照しながら説明
する。
ーネット膜の製造方法について図面を参照しながら説明
する。
第２図はECRプラズマCVD装置の概略図を示している。図
において21はECRの高密度プラズマを発生させるための
プラズマ室、22はECRに必要な磁場を供給する電磁石で
あり、23は反応室、24はマイクロ波（2.45GHz）導入
口、25はプラズマ源となるガス（酸素）の導入口、26は
下地基板、27は基板ホルダーで冷却水により常に基板温
度を一定に保てるようになっている。28,29,30,31は原
料の入った気化器で、32はキャリアガス（N2）導入口で
ある。33は反応室を強制排気するためのポンプ（油回転
ポンプおよびターボ分子ポンプ）につながっている排気
口である。
において21はECRの高密度プラズマを発生させるための
プラズマ室、22はECRに必要な磁場を供給する電磁石で
あり、23は反応室、24はマイクロ波（2.45GHz）導入
口、25はプラズマ源となるガス（酸素）の導入口、26は
下地基板、27は基板ホルダーで冷却水により常に基板温
度を一定に保てるようになっている。28,29,30,31は原
料の入った気化器で、32はキャリアガス（N2）導入口で
ある。33は反応室を強制排気するためのポンプ（油回転
ポンプおよびターボ分子ポンプ）につながっている排気
口である。
まずプラズマ室21および反応室23内を1.0×10・6Torrま
で減圧して吸着ガス等を除去する。次にプラズマ室21に
導入口25からプラズマ源となる酸素（流量20SCCM）を導
入し、導入口24より2.45GHzのマイクロ波を500W印加し
て、電磁石により磁界強度を875ガウスとすることによ
りECRプラズマを発生させる。その際、電磁石22による
発散磁界により、発生したプラズマはプラズマ室21より
反応室23に引き出される。また、気化器28,29,30,31に
それぞれ、鉄アセチルアセトナト、ビスマスアセチルア
セトナト、イットリウムジピバロイルメタン，アルミニ
ウムアセチルアセトナトを入れておき、それぞれ130℃,
120℃,100℃,105℃に加熱し、その蒸気を窒素キャリア
（流量それぞれ0.5SCCM）とともに反応室23内に導入す
る。導入された蒸気をプラズマ室21内より引き出された
活性なプラズマに触れさせることにより、５分間反応を
行ないガラス基板26上に成膜した。
で減圧して吸着ガス等を除去する。次にプラズマ室21に
導入口25からプラズマ源となる酸素（流量20SCCM）を導
入し、導入口24より2.45GHzのマイクロ波を500W印加し
て、電磁石により磁界強度を875ガウスとすることによ
りECRプラズマを発生させる。その際、電磁石22による
発散磁界により、発生したプラズマはプラズマ室21より
反応室23に引き出される。また、気化器28,29,30,31に
それぞれ、鉄アセチルアセトナト、ビスマスアセチルア
セトナト、イットリウムジピバロイルメタン，アルミニ
ウムアセチルアセトナトを入れておき、それぞれ130℃,
120℃,100℃,105℃に加熱し、その蒸気を窒素キャリア
（流量それぞれ0.5SCCM）とともに反応室23内に導入す
る。導入された蒸気をプラズマ室21内より引き出された
活性なプラズマに触れさせることにより、５分間反応を
行ないガラス基板26上に成膜した。
なお、成膜時の基板温度は90℃で一定であった。また成
膜時の真空度は1.5×10・4Torrであつた。
膜時の真空度は1.5×10・4Torrであつた。
得られた膜を解析した結果、膜組成Bi2.8Y0.2Fe3.5Al
1.5O12で、ガーネット型の結晶構造をしていた。SEMに
より膜構造を観察すると、生成膜は柱状構造を有し、コ
ラム径300Å，膜厚4800Åであった。また、垂直方向の
保磁力，磁化，角形比はそれぞれ2.1Oe120emu/CC,0.99
であった。さらに波長780nmでのファラデー回転角は3.7
deg/μｍであった。
1.5O12で、ガーネット型の結晶構造をしていた。SEMに
より膜構造を観察すると、生成膜は柱状構造を有し、コ
ラム径300Å，膜厚4800Åであった。また、垂直方向の
保磁力，磁化，角形比はそれぞれ2.1Oe120emu/CC,0.99
であった。さらに波長780nmでのファラデー回転角は3.7
deg/μｍであった。
次に、実施例１の場合と同様に光磁気特性を調べたとこ
ろC/N値は52dBであった。
ろC/N値は52dBであった。
以下同様にして、他の合属化合物を用いた場合について
の結果を上記結果と合わせて第２表に示す。
の結果を上記結果と合わせて第２表に示す。
（実施例３） 以下本発明の一実施例のECRプラズマCVD法による磁性ガ
ーネット膜の製造方法について図面を参照しながら説明
する。
ーネット膜の製造方法について図面を参照しながら説明
する。
第２図において、実施例２ではキャリアガスとして窒素
を用いプラズマ源となるガスとして酸素を用いたが、今
回はキャリアガスに反応ガスである酸素を用い、流量を
気化器28,29,30,31に対してそれぞれ2SCCMとし、プラズ
マ源として窒素を用いて（流量25SCCM）導入口25から導
入し、他は実施例２の場合と同じ条件で成膜した。
を用いプラズマ源となるガスとして酸素を用いたが、今
回はキャリアガスに反応ガスである酸素を用い、流量を
気化器28,29,30,31に対してそれぞれ2SCCMとし、プラズ
マ源として窒素を用いて（流量25SCCM）導入口25から導
入し、他は実施例２の場合と同じ条件で成膜した。
生成膜の光磁気特性を第３表に示す。
なお、プラズマ源となるガスを窒素以外のガス（例えば
Ar）等に変化させた場合も同様に良い光磁気特性を示す
磁性ガーネット膜が得られた。
Ar）等に変化させた場合も同様に良い光磁気特性を示す
磁性ガーネット膜が得られた。
（実施例４） 以下本発明の一実施例のECRプラズマスパッタ法による
磁性ガーネット膜の製造方法について図面を参照しなが
ら説明する。
磁性ガーネット膜の製造方法について図面を参照しなが
ら説明する。
第３図はECRプラズマスパッタリング装置の概略図を示
している。図において41は高密度プラズマを発生させる
ためのプラズマ室、42はECRに必要な磁場を供給する電
磁石であり、43は反応室、44はマイクロ波（2.45GHz）
導入口、45はプラズマ源となるガスの導入口、46はスパ
ッタ電源、47はターゲット、48は下地基板、49は基板ホ
ルダー、50は反応室を強制排気するためのポンプ（油回
転ポンプおよびターボ分子ポンプ）につながっている排
気口である。また51は酸素導入口である。
している。図において41は高密度プラズマを発生させる
ためのプラズマ室、42はECRに必要な磁場を供給する電
磁石であり、43は反応室、44はマイクロ波（2.45GHz）
導入口、45はプラズマ源となるガスの導入口、46はスパ
ッタ電源、47はターゲット、48は下地基板、49は基板ホ
ルダー、50は反応室を強制排気するためのポンプ（油回
転ポンプおよびターボ分子ポンプ）につながっている排
気口である。また51は酸素導入口である。
まずプラズマ室41および反応室43内を1.0×10・6Torrま
で減圧して吸着ガス等を除去する。次にプラズマ室41に
導入口45からプラズマ源となるアルゴン（流量20SCCM）
および酸素（流量5SCCM）を導入し、導入口44より2.45G
Hzのマイクロ波を500W印加して、電磁石により磁界強度
を875ガスとすることによってECRプラズマを発生させ、
電磁石42による発散磁界により反応室43に引き出す。タ
ーゲット47として鉄，ビスマス，イットリウム，アルミ
ニウムを用意しておき、スパッタ電源に400W印加するこ
とによりスパッタし、導入口51より導入した酸素（流量
5.3SCCM）とともにECR特有の基板上でのイオン衝撃効果
により下地基板48上に磁性ガーネット膜を10分間成膜し
た。なお、成膜時の真空度は3.0×10・4Torrで、基板温
度は120℃で一定であった。
で減圧して吸着ガス等を除去する。次にプラズマ室41に
導入口45からプラズマ源となるアルゴン（流量20SCCM）
および酸素（流量5SCCM）を導入し、導入口44より2.45G
Hzのマイクロ波を500W印加して、電磁石により磁界強度
を875ガスとすることによってECRプラズマを発生させ、
電磁石42による発散磁界により反応室43に引き出す。タ
ーゲット47として鉄，ビスマス，イットリウム，アルミ
ニウムを用意しておき、スパッタ電源に400W印加するこ
とによりスパッタし、導入口51より導入した酸素（流量
5.3SCCM）とともにECR特有の基板上でのイオン衝撃効果
により下地基板48上に磁性ガーネット膜を10分間成膜し
た。なお、成膜時の真空度は3.0×10・4Torrで、基板温
度は120℃で一定であった。
得られた膜を解析した結果、膜組成Bi2.8Y0.2Fe3.9Al
1.1O12でガーネット型の結晶構造をしており、柱状構造
をしていた。コラム径は350Å、膜厚4000Åであった。
また、垂直方向の保磁力，磁化，角形比はそれぞれ2.0K
Oe,151emu/CC,0.98で、波長780nmにおけるファラデー回
転角は3.7deg/μｍであった。
1.1O12でガーネット型の結晶構造をしており、柱状構造
をしていた。コラム径は350Å、膜厚4000Åであった。
また、垂直方向の保磁力，磁化，角形比はそれぞれ2.0K
Oe,151emu/CC,0.98で、波長780nmにおけるファラデー回
転角は3.7deg/μｍであった。
次に、実施例1,2,3と同様に光磁気特性を調べたところC
/N値は50dBであった。
/N値は50dBであった。
以下同様にして、他のターゲットを用いた場合について
の結果を上記結果と合わせて第４表に示す。
の結果を上記結果と合わせて第４表に示す。
なお、ターゲットに鉄やビスマスを含む化合物を用いた
り、プラズマ源のガスとして上記ガス以外のものを用い
た場合についても、他の条件を選んでやることにより表
４に示した程度の光磁気特性を示す生成膜が得られた。
り、プラズマ源のガスとして上記ガス以外のものを用い
た場合についても、他の条件を選んでやることにより表
４に示した程度の光磁気特性を示す生成膜が得られた。
また、特許請求の範囲の請求項（２），（３），（４）
において、プラズマを維持するときの圧力を1.0×10・5
〜1.0×10・2Torrとしたのは、１×10・5Torr以下だと反
応生成物の成膜速度が遅く実用上問題があるためであ
り、１×10・2Torr以上だとプラズマが有効に効かないた
めである。
において、プラズマを維持するときの圧力を1.0×10・5
〜1.0×10・2Torrとしたのは、１×10・5Torr以下だと反
応生成物の成膜速度が遅く実用上問題があるためであ
り、１×10・2Torr以上だとプラズマが有効に効かないた
めである。
第１表，第２表，第３表，第４表より、光磁気記録媒体
としての磁性ガーネット膜の製造方法として、マグネト
ロンプラズマCVD法およびECRプラズマCVD法およびECRプ
ラズマスパッタ法が非常に有効な方法であることがわか
る。これは、上記製造方法で成膜を行なう際、下地基板
として非晶質のガラスや樹脂基板等を用いた場合、生成
膜が下地基板に対して柱状構造を有し、かつ低温で成膜
することからそのコラム径が300〜400Å程度と小さいこ
とより、媒体ノイズが大幅に低減しているからである。
としての磁性ガーネット膜の製造方法として、マグネト
ロンプラズマCVD法およびECRプラズマCVD法およびECRプ
ラズマスパッタ法が非常に有効な方法であることがわか
る。これは、上記製造方法で成膜を行なう際、下地基板
として非晶質のガラスや樹脂基板等を用いた場合、生成
膜が下地基板に対して柱状構造を有し、かつ低温で成膜
することからそのコラム径が300〜400Å程度と小さいこ
とより、媒体ノイズが大幅に低減しているからである。
しかし、マグネトロンプラズマCVD法,ECRプラズマCVD
法,ECRプラズマスパッタ法のいずれにおいても、下地基
板に磁性ガーネット膜の格子定数（12.624Å）に匹敵す
る格子定数をもつ基板を用いると、エピタキシャル成長
させることにより単結晶膜を作製することも可能であ
り、このことは、本製造方法が光磁気記録媒体だけでな
く光通信用デバイス（アイソレータ等）の磁性ガーネッ
ト膜の製造方法にもなりうることを示している。
法,ECRプラズマスパッタ法のいずれにおいても、下地基
板に磁性ガーネット膜の格子定数（12.624Å）に匹敵す
る格子定数をもつ基板を用いると、エピタキシャル成長
させることにより単結晶膜を作製することも可能であ
り、このことは、本製造方法が光磁気記録媒体だけでな
く光通信用デバイス（アイソレータ等）の磁性ガーネッ
ト膜の製造方法にもなりうることを示している。
発明の効果 以上述べてきたように本発明は、高密度プラズマの活性
さを利用した成膜方法であるため、150℃以下の低温
で、磁性ガーネット膜を合成できる製造方法であり、光
磁気記録の分野においてきわめて有益な発明である。
さを利用した成膜方法であるため、150℃以下の低温
で、磁性ガーネット膜を合成できる製造方法であり、光
磁気記録の分野においてきわめて有益な発明である。
第１図は本発明の一実施例におけるマグネトロンプラズ
マCVD装置の概略図、第２図は本発明の一実施例におけ
るECRプラズマCVD装置の概略図、第３図は本発明の一実
施例におけるECRプラズマスパッタリング装置の概略図
である。 １……反応チャンバー、２……電極、３……排気系、４
……下地基板、５……電磁石、６……高周波電源、7,8,
9,10…気化器、11……キャリアガスボンベ、12……反応
ガスボンベ、13……基板加熱ヒーター、21……プラズマ
室、22……電磁石、23……反応室、24……マイクロ波導
入口、25……プラズマ源となるガスの導入口、26……下
地基板、27……基板ホルダー、28,29,30,31……気化
器、32……キャリアガス導入口、33……排気口、41……
プラズマ室、42……電磁石、43……反応室、44……マイ
クロ波導入口、45……プラズマ源となるガスの導入口、
46……スパッタ電源、47……ターゲット、48……下地基
板、49……基板ホルダー、50……排気口、51……酸素導
入口。
マCVD装置の概略図、第２図は本発明の一実施例におけ
るECRプラズマCVD装置の概略図、第３図は本発明の一実
施例におけるECRプラズマスパッタリング装置の概略図
である。 １……反応チャンバー、２……電極、３……排気系、４
……下地基板、５……電磁石、６……高周波電源、7,8,
9,10…気化器、11……キャリアガスボンベ、12……反応
ガスボンベ、13……基板加熱ヒーター、21……プラズマ
室、22……電磁石、23……反応室、24……マイクロ波導
入口、25……プラズマ源となるガスの導入口、26……下
地基板、27……基板ホルダー、28,29,30,31……気化
器、32……キャリアガス導入口、33……排気口、41……
プラズマ室、42……電磁石、43……反応室、44……マイ
クロ波導入口、45……プラズマ源となるガスの導入口、
46……スパッタ電源、47……ターゲット、48……下地基
板、49……基板ホルダー、50……排気口、51……酸素導
入口。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−40712（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−76710（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−104312（ＪＰ，Ａ)
Claims (11)
- 【請求項１】ビスマスを含む化合物と鉄を含む化合物の
混合蒸気である原料ガスと酸素、または希土類元素を含
む化合物とアルミニウムを含む化合物とガリウムを含む
化合物のうち一種類以上の化合物を含む蒸気を上記混合
蒸気に加えた原料ガスと酸素を、磁場を印加することに
より高密度化した減圧プラズマ中で分解させ、対象基板
上にガーネット型の結晶構造をもつ酸化鉄を化学蒸着す
ることを特徴とする磁性ガーネット膜の製造方法。 - 【請求項２】ビスマスを含む化合物と鉄を含む化合物の
混合蒸気である原料ガスと酸素、または希土類元素を含
む化合物とアルミニウムを含む化合物とガリウムを含む
化合物のうち一種類以上の化合物を含む蒸気を上記混合
蒸気に加えた原料ガスと酸素を、電子サイクロトロン共
鳴を用いて発生させた高密度プラズマを利用して分解さ
せ、対象基板上にガーネット型の結晶構造をもつ酸化鉄
を化学蒸着することを特徴とする磁性ガーネット膜の製
造方法。 - 【請求項３】ビスマスを含む化合物と鉄を含む化合物の
混合蒸気である原料ガス、または希土類元素を含む化合
物とアルミニウムを含む化合物とガリウムを含む化合物
のうち一種類以上の化合物を含む蒸気を上記混合蒸気に
加えた原料ガスを、電子サイクロトロン共鳴を用いて発
生させた高密度酸素プラズマを利用して分解させ、対象
基板上にガーネット型の結晶構造をもつ酸化鉄を化学蒸
着することを特徴とする磁性ガーネット膜の製造方法。 - 【請求項４】ビスマスを含む金属又は化合物と鉄を含む
金属又は化合物のターゲット、あるいは前記ターゲット
とさらに希土類元素を含む金属又は化合物とアルミニウ
ムを含む金属又は化合物とガリウムを含む金属又は化合
物のうち一種類以上の金属又は化合物のターゲットを用
いて、対象基板上にビスマスを含む鉄合金又は鉄化合物
をスパッタリングしながら、電子サイクロトロン共鳴を
用いて発生させた高密度酸素プラズマを対象基板に照射
して、ガーネット型の結晶構造をもつ酸化鉄薄膜を形成
することを特徴とする磁性ガーネット膜の製造方法。 - 【請求項５】鉄を含む化合物が、β−ジケトン系金属錯
体、またはビスシクロペンタジエニル錯塩、または金属
アルコキシド、または鉄カルボニルであることを特徴と
する請求項（１），（２），（３）のいずれかに記載の
磁性ガーネット膜の製造方法。 - 【請求項６】ビスマスを含む化合物が、β−ジケトン系
金属錯体、またはビスシクロペンタジエニル錯塩、また
は金属アルコキシド、またはトリフェニルビスマスであ
ることを特徴とする請求項（１），（２），（３）のい
ずれかに記載の磁性ガーネット膜の製造方法。 - 【請求項７】希土元素を含む化合物が、β−ジケトン系
金属錯体、またはビスシクロペンタジエニル錯塩、また
は金属アルコキシドであることを特徴とする請求項
（１），（２），（３）のいずれかに記載の磁性ガーネ
ット膜の製造方法。 - 【請求項８】アルミニウムを含む化合物が、β−ジケト
ン系金属錯体、またはビスシクロペンタジエニル錯塩、
または金属アルコキシドであることを特徴とする請求項
（１），（２），（３）のいずれかに記載の磁性ガーネ
ット膜の製造方法。 - 【請求項９】ガリウムを含む化合物が、金属アルコキシ
ドであることを特徴とする請求項（１），（２），
（３）のいずれかに記載の磁性ガーネット膜の製造方
法。 - 【請求項１０】プラズマを維持するときの圧力が1.0×1
0・3〜1.0Torrであることを特徴とする請求項（１）記載
の磁性ガーネット膜の製造方法。 - 【請求項１１】プラズマを維持するときの圧力が1.0×1
0・5〜1.0×10・2Torrであることを特徴とする請求項
（２），（３），（４）のいずれかに記載の磁性ガーネ
ット膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127737A JPH0758656B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 磁性ガーネット膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127737A JPH0758656B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 磁性ガーネット膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297808A JPH01297808A (ja) | 1989-11-30 |
| JPH0758656B2 true JPH0758656B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=14967435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63127737A Expired - Lifetime JPH0758656B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 磁性ガーネット膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758656B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10954585B2 (en) | 2018-01-23 | 2021-03-23 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods of recovering rare earth elements |
-
1988
- 1988-05-25 JP JP63127737A patent/JPH0758656B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01297808A (ja) | 1989-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |