JPH09266114A - Ferrite thin film method for manufacturing the same and thin film inductor device - Google Patents

Ferrite thin film method for manufacturing the same and thin film inductor device

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JPH09266114A
JPH09266114A JP7491696A JP7491696A JPH09266114A JP H09266114 A JPH09266114 A JP H09266114A JP 7491696 A JP7491696 A JP 7491696A JP 7491696 A JP7491696 A JP 7491696A JP H09266114 A JPH09266114 A JP H09266114A
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JP
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thin film
ferrite
ferrite thin
crystal structure
film
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Application number
JP7491696A
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Japanese (ja)
Inventor
Akiyuki Fujii
映志 藤井
Hideo Torii
秀雄 鳥井
Ryoichi Takayama
良一 高山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high resistance ferrite thin film which exhibits excellent soft magnetic properties in high frequency region of giga hertz band by increasing oxidation degree of a ferrite thin film having a magnetoplambite crystal structure. SOLUTION: A substrate holder 4 holding a substrate 3 heated to a predetermined temperature is rotated in the upper part of a plasma discharge area 10 in which a reaction gas containing oxygen is made plasma discharge in a reduced pressure reaction chamber 1. A source gas is selectively supplied to a part of the area above the rotating substrate holder 4 from a source gas supplying means 8 whose supplying outlet is placed near the substrate holder 4. Ferrite thin film forming process and ferrite thin film oxidizing process are alternately repeated to make a ferrite thin film having magnetoplambite crystal structure grow.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はギガヘルツ帯の高周
波領域において使用されるフェライト薄膜及びその製造
方法、並びに薄膜インダクタ素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferrite thin film used in a high frequency region of the gigahertz band, a manufacturing method thereof, and a thin film inductor element.

【0002】[0002]

【従来の技術】軟磁性材料の中でも、鉄の酸化物である
フェライト材料は、金属系軟磁性材料と比較して高い抵
抗を有するために高周波領域における軟磁気特性に優
れ、磁気損失も少ない。このため、フェライト材料はト
ランスやインダクタの磁心材料として用いられている。
また、フェライト材料は良好な耐摩耗性を有しているの
で磁気記録用のヘッド材料としても用いられている。
2. Description of the Related Art Among soft magnetic materials, a ferrite material, which is an oxide of iron, has a higher resistance than a metal-based soft magnetic material, so that it has excellent soft magnetic characteristics in a high frequency region and a small magnetic loss. Therefore, ferrite materials are used as magnetic core materials for transformers and inductors.
Further, since the ferrite material has good wear resistance, it is also used as a head material for magnetic recording.

【0003】近年、電子機器の小型化、軽量化の動きが
強まる中で、高周波領域において優れた特性を有する薄
膜トランスや薄膜インダクタが要望されている。例え
ば、移動体通信分野を中心に需要が高まっているモノリ
シックマイクロ波集積回路(MMIC)は数百MHz以
上の高周波領域で使用されるため、これに集積化されて
いる薄膜インダクタの磁心材料としてはギガヘルツ帯に
おいて良好な磁気特性を有することが要求される。ま
た、高周波領域で使用される軟磁性材料としては、渦電
流損失を小さくするために、比抵抗の大きな材料が望ま
れる。スピネル型結晶構造のNi−Zn系軟磁性フェラ
イトなどの軟磁性フェライト材料は、金属材料と比較し
て大きな比抵抗を有することから、高周波領域で使用さ
れる軟磁性材料として有望な材料である。このため、近
年、かかる軟磁性フェライト材料の薄膜化の研究が、真
空蒸着法、MOCVD法、メッキ法など、様々な成膜方
法において盛んに行われている(平塚信之ほか、粉体お
よび粉末冶金39(1992)152、伊藤秀章ほか、
窯業協会誌95(1987)60、阿部正紀ほか:金属
表面技術38(1987)416、等)。
In recent years, with the trend toward smaller and lighter electronic devices, thin film transformers and thin film inductors having excellent characteristics in a high frequency region have been demanded. For example, a monolithic microwave integrated circuit (MMIC), which is in high demand mainly in the field of mobile communication, is used in a high frequency region of several hundred MHz or more, and therefore, as a magnetic core material of a thin film inductor integrated therein. It is required to have good magnetic properties in the gigahertz band. Further, as the soft magnetic material used in the high frequency region, a material having a large specific resistance is desired in order to reduce the eddy current loss. Since a soft magnetic ferrite material such as a Ni—Zn soft magnetic ferrite having a spinel type crystal structure has a large specific resistance as compared with a metal material, it is a promising material as a soft magnetic material used in a high frequency region. For this reason, in recent years, research on thinning of such soft magnetic ferrite materials has been actively carried out in various film forming methods such as vacuum vapor deposition, MOCVD, and plating (Nobuyuki Hiratsuka et al., Powder and powder metallurgy). 39 (1992) 152, Hideaki Ito and others,
Ceramic Industry Association Magazine 95 (1987) 60, Masanori Abe et al .: Metal Surface Technology 38 (1987) 416, etc.).

【0004】ところで、一般に軟磁性材料において周波
数を増加させて行くと、ある周波数で自然共鳴を起こ
し、その透磁率が低下して使用できなくなる。この場
合、透磁率が大きい材料ほど低い周波数で自然共鳴を起
し、透磁率が小さい材料ほど高い周波数で自然共鳴を起
こすといったスヌーク(Snoek)の限界線が存在す
る。大きな比抵抗を有するバルクのNi−Zn系フェラ
イトにおいても、そのほとんどのものが100MHz以
下で透磁率が低下し、数百MHz以上の周波数領域での
使用は困難である。従って、数百MHz以上の高周波領
域において使用される薄膜インダクタや薄膜トランスな
どの磁心材料に適した軟磁性材料としては、このスヌー
クの限界線を超えるものが必要である。このスヌークの
限界線を超える軟磁性フェライト材料(鉄酸化物材料)
としては、フェロクス・プレーナーと呼ばれるマグネト
プラムバイト型結晶構造の酸化物(以下、単にマグネト
プラムバイト型酸化物とも称す。)がある。
By the way, in general, when the frequency is increased in a soft magnetic material, natural resonance occurs at a certain frequency, and the magnetic permeability thereof is lowered to make it unusable. In this case, there is a Snoke limit line in which a material having a higher magnetic permeability causes natural resonance at a lower frequency, and a material having a lower magnetic permeability causes natural resonance at a higher frequency. Even in bulk Ni—Zn-based ferrites having a large specific resistance, most of them have low magnetic permeability at 100 MHz or less, and it is difficult to use them in the frequency region of several hundred MHz or more. Therefore, as a soft magnetic material suitable for a magnetic core material such as a thin film inductor or a thin film transformer used in a high frequency region of several hundred MHz or more, a soft magnetic material that exceeds the limit line of Snook is required. Soft magnetic ferrite material (iron oxide material) that exceeds the limit line of this snook
As such, there is an oxide having a magnetoplumbite type crystal structure called a ferox planer (hereinafter, also simply referred to as a magnetoplumbite type oxide).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記マグネトプラムバ
イト型酸化物は、Fe3+イオンと2価の金属イオンM2+
(M=Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg)の
ほかにBa2+やSr2+などのO2-と同程度のイオン半径
を有するイオンを含むフェライトであり、M2+とFe3+
とからなるスピネル構造を有する層と、Ba2+やSr2+
とO2-とからなる層が交互に組み合さった構造からなっ
ており、全体としては六方晶系に属し、その(001)
方向に強い一軸磁気異方性を有している。このマグネト
プラムバイト型酸化物では、一軸異方性定数(Ku)が
負で、飽和磁化(Ms)はc面内で安定である。c面内
の磁気異方性は比較的小さく、飽和磁化(Ms)はc面
内でかなり自由に回転することができるため、透磁率は
比較的高い。そして、歳差運動の際には、c面から逸れ
ると非常に強い異方性が作用するため、自然共鳴が起き
る周波数も大きくなり、スヌークの限界線を超えること
ができる。しかるに、このマグネトプラムバイト型酸化
物はその比抵抗を十分大きくすることが困難であり、高
周波領域において渦電流損失が大きくなってしまうた
め、未だ実用化には至っていない(近角聰信著:強磁性
体の物理(下)、p326参照)。
The magnetoplumbite type oxide is a Fe 3+ ion and a divalent metal ion M 2+.
In addition to (M = Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mg), it is a ferrite containing ions having the same ionic radius as O 2− such as Ba 2+ and Sr 2+ , and M 2+ And Fe 3+
A layer having a spinel structure consisting of and Ba 2+ or Sr 2+
It has a structure in which layers composed of and O 2− are alternately combined, and belongs to the hexagonal system as a whole, and its (001)
It has strong uniaxial magnetic anisotropy in the direction. In this magnetoplumbite type oxide, the uniaxial anisotropy constant (Ku) is negative and the saturation magnetization (Ms) is stable in the c-plane. Since the magnetic anisotropy in the c-plane is relatively small and the saturation magnetization (Ms) can rotate freely in the c-plane, the magnetic permeability is relatively high. Then, during precession, when it deviates from the c-plane, a very strong anisotropy acts, so that the frequency at which natural resonance occurs also increases, and the snook limit line can be exceeded. However, it is difficult to increase the resistivity of this magnetoplumbite type oxide sufficiently, and the eddy current loss becomes large in the high frequency region, so it has not yet been put to practical use (Satoshi Chikano: Strong). Physics of magnetic materials (bottom), p326).

【0006】本発明は以上のような課題に鑑みてなされ
たものであり、ギガヘルツ帯の高周波領域において優れ
た軟磁気特性を示す高抵抗のフェライト薄膜及びその製
造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a high resistance ferrite thin film exhibiting excellent soft magnetic characteristics in a high frequency region of the gigahertz band and a method of manufacturing the same. .

【0007】また、本発明の他の目的はギガヘルツ帯の
高周波領域において優れたインダクタ特性を示す薄膜イ
ンダクタ素子を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a thin film inductor element which exhibits excellent inductor characteristics in the high frequency region of the gigahertz band.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のフェライト薄膜は、マグネトプラムバイト
型結晶構造を有するフェライト薄膜であって、Fe2+
実質的に含まないことを特徴とする。このような構成に
したことにより、従来のマグネトプラムバイト型結晶構
造のフェライトで起こっていた結晶中のFe2+とFe3+
との間でのホッピンング伝導による比抵抗の減少が起こ
らず、1×104 Ω・cm以上の比抵抗を有する薄膜と
なる。従って、ギガヘルツ帯の高周波領域においても渦
電流損失が大きくならず、優れた軟磁気特性が得られ
る。
In order to achieve the above object, the ferrite thin film of the present invention is a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure and is substantially free of Fe 2+. To do. By adopting such a structure, Fe 2+ and Fe 3+ in the crystal, which have occurred in the conventional ferrite having the magnetoplumbite crystal structure,
There is no decrease in the specific resistance due to hopping conduction between the thin film and the thin film, and the thin film has a specific resistance of 1 × 10 4 Ω · cm or more. Therefore, the eddy current loss does not increase even in the high frequency region of the gigahertz band, and excellent soft magnetic characteristics can be obtained.

【0009】また、本発明のフェライト薄膜の製造方法
は、減圧反応チャンバー内の酸素を含む反応ガスをプラ
ズマ放電させたプラズマ放電領域にて、基板ホルダーに
よって保持されかつ所定温度に加熱された基板を前記基
板ホルダーを回転させることにより回転させ、前記減圧
反応チャンバー内にフェライト用原料ガスを供給して、
前記回転する基板上にマグネトプラムバイト型結晶構造
を有するフェライト薄膜を成長させるフェライト薄膜の
製造方法において、前記原料ガスが前記回転する基板ホ
ルダー上の一部の領域に選択的に供給されるようにし、
前記基板上にてフェライト薄膜の形成とフェライト薄膜
の酸化とが交互に繰り返されながら前記マグネトプラム
バイト型結晶構造を有するフェライト薄膜が成長するよ
うにしたことを特徴とする。このような構成にしたこと
により、酸化度が極めて大きく、、Fe2+を実質的に含
まないマグネトプラムバイト型結晶構造を有するフェラ
イト薄膜を成長させることができ、1×104 Ω・cm
以上の比抵抗を有するマグネトプラムバイト型結晶構造
を有するフェライト薄膜を製造することができる。
Further, according to the method for producing a ferrite thin film of the present invention, a substrate held by a substrate holder and heated to a predetermined temperature in a plasma discharge region in which a reaction gas containing oxygen in a reduced pressure reaction chamber is plasma discharged. The substrate holder is rotated to rotate, and a ferrite source gas is supplied into the reduced pressure reaction chamber,
In a method for manufacturing a ferrite thin film, in which a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure is grown on a rotating substrate, the raw material gas is selectively supplied to a partial region on the rotating substrate holder. ,
It is characterized in that the ferrite thin film having the magnetoplumbite crystal structure is grown while the formation of the ferrite thin film and the oxidation of the ferrite thin film are alternately repeated on the substrate. With such a structure, it is possible to grow a ferrite thin film having a magnetoplumbite-type crystal structure that has an extremely large degree of oxidation and that does not substantially contain Fe 2+ , and is 1 × 10 4 Ω · cm.
It is possible to manufacture a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure having the above specific resistance.

【0010】前記本発明のフェライト薄膜の製造方法に
おいては、フェライト用原料ガスが、減圧反応チャンバ
ーの外部から減圧反応チャンバー内に引き込まれ、その
供給口が基板ホルダーの近傍に配置された原料ガス供給
手段によって供給されるのが好ましい。このような構成
にしたことにより、確実に原料ガスを基板ホルダー上の
一部の領域に選択的に供給することができ、フェライト
薄膜の形成とフェライト薄膜の酸化の交互の繰り返しに
よる膜成長プロセスが安定に行われる。
In the method for producing a ferrite thin film of the present invention, the raw material gas for ferrite is drawn from the outside of the reduced pressure reaction chamber into the reduced pressure reaction chamber, and its supply port is provided near the substrate holder. It is preferably supplied by means. With this configuration, the source gas can be reliably and selectively supplied to a partial region on the substrate holder, and the film growth process by alternately repeating the formation of the ferrite thin film and the oxidation of the ferrite thin film can be performed. It is stable.

【0011】また、本発明の薄膜インダクタ素子は、マ
グネトプラムバイト型結晶構造を有するフェライト薄膜
を磁心材料として用いた薄膜インダクタ素子であって、
前記マグネトプラムバイト型結晶構造を有するフェライ
ト薄膜の比抵抗が1×104Ω・cm以上であることを
特徴とする。このような構成にしたことにより、磁心材
料であるフェライト薄膜のギガヘルツ帯の高周波領域に
おける渦電流損失が小さいため、優れたインダクタ特性
を示すインダクタ素子となる。
The thin film inductor element of the present invention is a thin film inductor element using a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure as a magnetic core material.
The ferrite thin film having the magnetoplumbite crystal structure has a specific resistance of 1 × 10 4 Ω · cm or more. With such a configuration, the eddy current loss in the high frequency region of the gigahertz band of the ferrite thin film which is the magnetic core material is small, so that the inductor element exhibits excellent inductor characteristics.

【0012】前記本発明の薄膜インダクタ素子において
は、マグネトプラムバイト型結晶構造を有するフェライ
ト薄膜の一方の主面に第1層配線層が形成され、他方の
主面にスパイラルインダクタを含む第2層配線層が形成
され、前記第1層配線層と前記スパイラルインダクタが
前記マグネトプラムバイト型結晶構造を有するフェライ
ト薄膜に形成されたコンタクトホールとこれに埋め込ま
れた金属とにより電気的に接続されているのが好まし
い。このような構成にしたことにより、フェライト薄膜
と第1層配線層との間、及びフェライト薄膜と第2層配
線層との間に絶縁層を形成する必要がなく、不要な浮遊
容量も発生しない。
In the thin film inductor element of the present invention, the first wiring layer is formed on one main surface of the ferrite thin film having the magnetoplumbite crystal structure, and the second layer including the spiral inductor is formed on the other main surface. A wiring layer is formed, and the first wiring layer and the spiral inductor are electrically connected to each other by a contact hole formed in the ferrite thin film having the magnetoplumbite crystal structure and a metal embedded therein. Is preferred. With such a configuration, it is not necessary to form an insulating layer between the ferrite thin film and the first wiring layer and between the ferrite thin film and the second wiring layer, and unnecessary stray capacitance does not occur. .

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は本発明のマグネトプラムバ
イト型結晶構造を有するフェライト薄膜の製造に使用さ
れる製造装置の一具体例を示した断面図である。以下、
本装置の構成を説明する。内径200mmの石英管から
なる反応チャンバー1はステンレス製フランジ24によ
ってその両端が支持されて固定されている。反応チャン
バー1内には基板ホルダー4(直径150mmの円盤)
が回転自在に設けられている。ここで基板ホルダー4は
回転機構7により回転させられる。基板ホルダー4は基
板加熱ヒータ2を内蔵し、その表面に基板3を保持でき
るよう構成されている。また、基板ホルダー4は回転機
構7を介して接地されている。反応チャンバー1の周り
にはプラズマを発生させるための高周波コイル5が設け
られ、ステンレス製フランジ24には反応チャンバー1
内を低圧状態にする為に排気手段6が設けられている。
高周波コイル5により形成されるプラズマ放電領域10
内には、原料ガス供給ノズル8および反応ガス供給ノズ
ル9が設けられている。反応ガス供給ノズル9はバルブ
17を介して酸素ボンベ21に連結している。原料ガス
供給ノズル8はバルブ25と、さらにバルブ13、14
を介して気化器11、12に連結している。さらに、気
化器11、12を介して窒素ガスボンベ20が連結して
いる。気化器11、12内には出発原料18、19が入
っており、原料ガス供給ノズル8と反応ガス供給ノズル
9はバルブ26を介して連結されている。
1 is a sectional view showing a specific example of a manufacturing apparatus used for manufacturing a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure according to the present invention. Less than,
The configuration of the present apparatus will be described. Both ends of the reaction chamber 1 made of a quartz tube having an inner diameter of 200 mm are supported and fixed by flanges 24 made of stainless steel. Substrate holder 4 (disk with a diameter of 150 mm) in the reaction chamber 1
Are provided rotatably. Here, the substrate holder 4 is rotated by the rotating mechanism 7. The substrate holder 4 has a built-in substrate heater 2 and is configured to hold the substrate 3 on its surface. The substrate holder 4 is grounded via the rotating mechanism 7. A high frequency coil 5 for generating plasma is provided around the reaction chamber 1, and the stainless steel flange 24 has the reaction chamber 1
Exhaust means 6 is provided to bring the inside into a low pressure state.
Plasma discharge region 10 formed by high frequency coil 5
A raw material gas supply nozzle 8 and a reaction gas supply nozzle 9 are provided therein. The reaction gas supply nozzle 9 is connected to the oxygen cylinder 21 via the valve 17. The raw material gas supply nozzle 8 includes a valve 25 and valves 13 and 14
It is connected to the vaporizers 11 and 12 via. Further, a nitrogen gas cylinder 20 is connected via the vaporizers 11 and 12. Starting materials 18 and 19 are contained in the vaporizers 11 and 12, and the material gas supply nozzle 8 and the reaction gas supply nozzle 9 are connected via a valve 26.

【0014】次に、この装置を用いたマグネトプラムバ
イト型結晶構造を有するフェライト薄膜の製造工程を説
明する。まず、反応チャンバー1内を排気手段6によっ
て排気し、反応チャンバー1内を減圧状態にする。ここ
での圧力は一般に1×10-3Torr以下、好ましくは
1×10-5Torr以下にする。次いで、基板加熱用ヒ
ータ2によって基板3を加熱し、基板ホルダー4を回転
させながら、プラズマを発生させるための反応ガスであ
る酸素を反応ガス供給ノズル9より反応チャンバー1内
に供給し、高周波コイル5に高周波(13.56MH
z)電力を供給することにより、プラズマ放電を起こ
す。ここで基板3の材料としては、例えば石英、シリコ
ン、サファイヤ等が使用される。基板の温度は使用する
基板の材料によっても異なるが一般400〜800℃、
好ましくは450〜600℃である。そして、フェライ
ト薄膜を形成するための原料ガスを原料ガス供給ノズル
8より供給することにより、回転する基板3上でフェラ
イト薄膜の形成とフェライト薄膜の酸化が交互に繰り返
され、マグネトプラムバイト型結晶構造を有するフェラ
イト薄膜が成長する。成長するマグネトプラムバイト型
結晶構造を有するフェライト薄膜の厚みは一般に1〜2
0μm、好ましくは5〜10μmにされる。
Next, a process of manufacturing a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure using this apparatus will be described. First, the inside of the reaction chamber 1 is evacuated by the evacuation means 6, and the inside of the reaction chamber 1 is depressurized. The pressure here is generally 1 × 10 −3 Torr or less, preferably 1 × 10 −5 Torr or less. Next, the substrate 3 is heated by the substrate heating heater 2, and while the substrate holder 4 is rotated, oxygen, which is a reaction gas for generating plasma, is supplied from the reaction gas supply nozzle 9 into the reaction chamber 1, and the high frequency coil is supplied. High frequency to 5 (13.56 MH
z) A plasma discharge is generated by supplying electric power. Here, as the material of the substrate 3, for example, quartz, silicon, sapphire or the like is used. The temperature of the substrate varies depending on the material of the substrate used, but is generally 400 to 800 ° C.
It is preferably 450 to 600 ° C. Then, by supplying the raw material gas for forming the ferrite thin film from the raw material gas supply nozzle 8, the formation of the ferrite thin film and the oxidation of the ferrite thin film are alternately repeated on the rotating substrate 3, and the magnetoplumbite crystal structure is formed. Grows a ferrite thin film. The thickness of the growing ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure is generally 1 to 2.
The thickness is 0 μm, preferably 5 to 10 μm.

【0015】次に、前記図1の製造装置を用いてフェラ
イト薄膜を製造することにより、高周波領域で渦電流損
失の少ない高抵抗フェライト薄膜が得られる原理につい
て説明する。図2は前記図1の製造装置における基板ホ
ルダー4とこれの周辺領域を示した斜視図(ただし基板
3は省略している)である。反応ガス供給ノズル9から
供給された反応ガスとしての酸素により発生させたプラ
ズマ放電領域10内に基板ホルダー4がある。原料ガス
供給ノズル8から、鉄を含む化合物の蒸気と、バリウム
を含む化合物またはストロンチウムを含む化合物または
鉛を含む化合物の蒸気との混合蒸気50が供給される。
基板ホルダー4上における基板3の上面の前記混合蒸気
と接触する領域22でマグネトプラムバイト型結晶構造
フェライトの膜形成が行われ、混合蒸気と接触しない領
域23では膜の酸化が行われる。基板ホルダー4は図中
の矢印方向に回転しており、前記領域22における膜形
成と前記領域23における膜酸化とが繰り返し行なわ
れ、酸化度の高いマグネトプラムバイト型結晶構造のバ
リウムフェライト薄膜(Baフェライト薄膜)またはス
トロンチウムフェライト薄膜(Stフェライト薄膜)ま
たは鉛フェライト薄膜(Pbフェライト薄膜)が形成さ
れる。なお、基板ホルダー4の上面に保持される基板3
は1枚でも、基板ホルダー4の表面の面積よりその面積
が小さい基板を複数枚基板ホルダー4の表面に保持させ
てもよい。要は、基板ホルダー4上に原料ガスが供給さ
れる領域とそうでない領域とが同時に存在するようにし
て、基板ホルダー4の回転によって基板3の主面のいず
れの領域においても膜形成プロセスと膜酸化プロセスが
交互に行われるようにする。一般にマグネトプラムバイ
ト型結晶構造のフェライト薄膜における電気伝導は薄膜
内にFe2+とFe3+とが存在することによるホッピング
伝導によるものであるが、前記図1の製造装置を用いて
製造された酸化度の高いマグネトプラムバイト型結晶構
造のフェライト薄膜には酸化が充分に行われるためFe
2+が実質的に存在しなくなる(存在したとしても単位体
積当たりのFe3+の個数に対するFe2+の個数の比率
((Fe2+の個数/Fe3+の個数)×100)が1%以
下になる。)。従って、このマグネトプラムバイト型結
晶構造のフェライト薄膜は従来のものに比べて比抵抗が
大きく、一般に1×104 Ω・cm以上、好ましくは1
×106 Ω・cm以上になり、高周波領域での渦電流損
失の少ないものとなる。
Next, the principle of obtaining a high-resistance ferrite thin film with little eddy current loss in the high frequency region by producing a ferrite thin film using the production apparatus of FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a perspective view (however, the substrate 3 is omitted) showing the substrate holder 4 and its peripheral region in the manufacturing apparatus of FIG. The substrate holder 4 is located in the plasma discharge region 10 generated by oxygen as the reaction gas supplied from the reaction gas supply nozzle 9. From the source gas supply nozzle 8, a mixed vapor 50 of a vapor of a compound containing iron and a vapor of a compound containing barium, a compound containing strontium or a compound containing lead is supplied.
On the substrate holder 4, a film of magnetoplumbite type crystal structure ferrite is formed on the upper surface of the substrate 3 in contact with the mixed vapor, and in a region 23 not in contact with the mixed vapor, the film is oxidized. The substrate holder 4 is rotating in the direction of the arrow in the figure, and the film formation in the region 22 and the film oxidation in the region 23 are repeatedly performed, and the barium ferrite thin film (Ba) of the magnetoplumbite type crystal structure having a high degree of oxidation (Ba) is formed. A ferrite thin film), a strontium ferrite thin film (St ferrite thin film) or a lead ferrite thin film (Pb ferrite thin film) is formed. The substrate 3 held on the upper surface of the substrate holder 4
Alternatively, a single substrate or a plurality of substrates having an area smaller than the surface area of the substrate holder 4 may be held on the surface of the substrate holder 4. In short, the region where the source gas is supplied and the region where the source gas is not present are present on the substrate holder 4 at the same time, and the rotation of the substrate holder 4 causes the film forming process and the film to be formed on any region of the main surface of the substrate 3. Allow the oxidation process to alternate. Generally, electric conduction in a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure is due to hopping conduction due to the presence of Fe 2+ and Fe 3+ in the thin film. Since the ferrite thin film of the magnetoplumbite type crystal structure having a high degree of oxidation is sufficiently oxidized, Fe
2+ does not substantially exist (even if it exists, the ratio of the number of Fe 2+ to the number of Fe 3+ per unit volume ((the number of Fe 2+ / the number of Fe 3+ ) × 100) is 1 % Or less.). Therefore, the ferrite thin film having the magnetoplumbite crystal structure has a larger specific resistance than the conventional one, and is generally 1 × 10 4 Ω · cm or more, preferably 1 × 10 4 Ω · cm or more.
X10 6 Ω · cm or more, and the eddy current loss in the high frequency region is small.

【0016】図3,4は前記のようにして製造されたマ
グネトプラムバイト型結晶構造のBaフェライト薄膜を
用いた薄膜インダクタ素子の具体例の一つを示した断面
図と上面図である。以下、本薄膜インダクタ素子の構成
を説明する。半絶縁性GaAs基板101の上面に第1
のSi34絶縁膜102が形成されている。第1のSi
34絶縁膜102の上面の所定の領域にTi/Auから
なる第1層配線金属104が形成され、Si34絶縁膜
102の第1層配線金属104を含む上面全域に高抵抗
(例えば比抵抗8×105 Ω・cm)のマグネトプラム
バイト型結晶構造のBaフェライト薄膜103が形成さ
れている。Baフェライト薄膜103には第1層配線金
属104と第2層配線金属105とを接続するためのコ
ンタクトホール107が形成されており、このコンタク
トホール107にはTi/Auが埋め込まれている。B
aフェライト薄膜103の上面には、第1層配線金属1
04に接続されたコンタクトホール107内のTi/A
uを起点として、Ti/Auからなる第2配線金属10
5がスパイラル状(図4参照)に形成されている。この
第2配線金属105を覆うように、高抵抗のBaフェラ
イト薄膜106がBaフェライト薄膜103の上面全域
に形成されている。このような構成の薄膜インダクタ素
子では、薄膜インダクタの磁心材料に高抵抗のマグネト
プラムバイト型結晶構造のBaフェライト薄膜103を
用いていることから、高周波領域での渦電流損失が少な
く、ギガヘルツ帯においても良好なインダクタ特性を示
す。また、磁心材料(Baフェライト薄膜103)と、
配線金属104,105との間に絶縁層を形成する必要
がなく、不要な浮遊容量も発生しない。
FIGS. 3 and 4 are a sectional view and a top view showing one of the specific examples of the thin film inductor element using the Ba ferrite thin film of the magnetoplumbite type crystal structure manufactured as described above. The configuration of the thin film inductor element will be described below. On the upper surface of the semi-insulating GaAs substrate 101, the first
Si 3 N 4 insulating film 102 is formed. First Si
3 N 4 first layer wiring metal 104 made of Ti / Au in a predetermined area of the upper surface of the insulating film 102 is formed, a high resistance to the entire upper surface including a first layer wiring metal 104 the Si 3 N 4 insulating layer 102 ( For example, a Ba ferrite thin film 103 of magnetoplumbite type crystal structure having a specific resistance of 8 × 10 5 Ω · cm is formed. A contact hole 107 for connecting the first layer wiring metal 104 and the second layer wiring metal 105 is formed in the Ba ferrite thin film 103, and Ti / Au is embedded in the contact hole 107. B
On the upper surface of the ferrite thin film 103, the first layer wiring metal 1
04 in the contact hole 107 connected to Ti / A
Second wiring metal 10 made of Ti / Au starting from u
5 is formed in a spiral shape (see FIG. 4). A high-resistance Ba ferrite thin film 106 is formed over the entire upper surface of the Ba ferrite thin film 103 so as to cover the second wiring metal 105. In the thin film inductor element having such a configuration, since the Ba ferrite thin film 103 having a high resistance magnetoplumbite crystal structure is used as the magnetic core material of the thin film inductor, the eddy current loss in the high frequency region is small and in the GHz band. Also shows good inductor characteristics. In addition, a magnetic core material (Ba ferrite thin film 103),
There is no need to form an insulating layer between the wiring metals 104 and 105, and unnecessary stray capacitance does not occur.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

(実施例1)本実施例では前記図1の製造装置を用いて
マグネトプラムバイト型結晶構造Baフェライト薄膜を
製造した。以下、これを詳しく説明する。
(Example 1) In this example, a magneto-plumbite type Ba ferrite thin film was manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIG. Hereinafter, this will be described in detail.

【0018】出発原料18、19としてバリウムジピバ
ロイルメタン(Ba(DPM)2 、DPM=C1119
2 )、鉄アセチルアセトナート(Fe(acac)3
acac=C572 )を用いた。また、下地基板3と
して2種類の3インチサイズのSi基板(一方が表面に
SiO2 膜を形成したもの、他方が表面にスパッタ法で
Ti膜(200nm)を形成し、さらにその上にPt膜
(200nm)を形成したもの)を用いた。気化器1
1、12にバリウムジピバロイルメタン、鉄アセチルア
セトナートを入れ、それぞれを230℃、140℃に加
熱保持した。次いで、反応チャンバー1内を排気手段6
によって排気し、反応チャンバー1内を減圧状態(0.
1Torr)に保持した。バルブ17を開き、酸素ボン
ベ21より反応ガスである酸素を流量50sccmで反
応チャンバー1に導入し、高周波コイル5に13.56
MHzのrf電力を400W供給してプラズマを発生さ
せた(領域10)。次いで、基板加熱ヒーター2によっ
て下地基板3を490℃に加熱し、基板ホルダー4を1
50回転/分で回転させた。次いでバルブ15、16、
13、14、25を開き、バリウムジピバロイルメタン
の蒸気と鉄アセチルアセトナートの蒸気をキャリアガス
である窒素(窒素ガスボンベ20から気化器11へ15
sccmの流量で導入、窒素ガスボンベ20から気化器
12側へ10sccmの流量で導入)とともに反応チャ
ンバー1内に導入した。そして、120分間反応させた
結果、下地基板3(SiO2 膜/Si基板、Pt膜/T
i膜/Si基板)上にBaフェライト薄膜を作製し、S
iO2 膜/Si基板上に作製された試料膜1(a)と、
Pt膜/Ti膜/Si基板上に作製された試料膜1
(b)を得た。
Barium dipivaloyl methane (Ba (DPM) 2 , DPM = C 11 H 19 O as starting materials 18 and 19)
2 ), iron acetylacetonate (Fe (acac) 3 ,
acac = C 5 H 7 O 2 ) was used. Further, as the base substrate 3, two types of 3-inch size Si substrates (one having a SiO 2 film formed on the surface, the other having a Ti film (200 nm) formed on the surface by a sputtering method, and further having a Pt film formed thereon (Having a thickness of 200 nm) was used. Vaporizer 1
Barium dipivaloyl methane and iron acetylacetonate were put in Nos. 1 and 12, and they were heated and maintained at 230 ° C. and 140 ° C., respectively. Then, the inside of the reaction chamber 1 is exhausted by the exhaust means 6.
The reaction chamber 1 is evacuated by means of a vacuum (0.
It was maintained at 1 Torr). Open the valve 17, introduce oxygen as a reaction gas from the oxygen cylinder 21 into the reaction chamber 1 at a flow rate of 50 sccm, and put 13.56 in the high-frequency coil 5.
400 W of rf power of MHz was supplied to generate plasma (region 10). Next, the base substrate heater 3 heats the base substrate 3 to 490 ° C.
It was spun at 50 rpm. Then the valves 15, 16,
13, 14, 25 are opened, and the vapor of barium dipivaloyl methane and the vapor of iron acetylacetonate are used as the carrier gas nitrogen (from the nitrogen gas cylinder 20 to the vaporizer 11 15
It was introduced at a flow rate of sccm and introduced from the nitrogen gas cylinder 20 to the vaporizer 12 side at a flow rate of 10 sccm) and was introduced into the reaction chamber 1. Then, as a result of reacting for 120 minutes, the underlying substrate 3 (SiO 2 film / Si substrate, Pt film / T
A Ba ferrite thin film is formed on the (i film / Si substrate), and S
a sample film 1 (a) formed on an iO 2 film / Si substrate,
Sample film 1 formed on Pt film / Ti film / Si substrate
(B) was obtained.

【0019】次に、比較のために従来の( Masaki Aoki
et al., United States Patent, Patent Number:4,71
7,584)に記載されている成膜方法と同様の方法により
下地基板3上にBaフェライト薄膜を作製し、SiO2
膜/Si基板上に作製された試料膜2(a)と、Pt膜
/Ti膜/Si基板上に作製された試料膜2(b)を得
た。すなわち、前記図1の製造装置において、バルブ2
5を閉め、バルブ26を開けることにより、原料ガスの
供給を原料ガスノズル8からではなく反応ガスである酸
素とともに反応ガスノズル9より反応チャンバー1内に
導入するようにし、バリウムジピバロイルメタンおよび
鉄アセチルアセトナートの気化温度を245℃と160
℃、キャリアガス(窒素)の流量を40sccmと28
sccm、酸素流量を100sccm、rf電力を40
0W、成膜時間を120分にした。また、基板は回転さ
せずに固定し、基板温度を490℃にした。
Next, for comparison, a conventional (Masaki Aoki
et al., United States Patent, Patent Number: 4,71
To prepare a Ba ferrite thin film over the base substrate 3 by the same method as the deposition method described in 7,584), SiO 2
A sample film 2 (a) formed on the film / Si substrate and a sample film 2 (b) formed on the Pt film / Ti film / Si substrate were obtained. That is, in the manufacturing apparatus of FIG.
5 is closed and the valve 26 is opened so that the supply of the raw material gas is introduced not through the raw material gas nozzle 8 but through the reaction gas nozzle 9 into the reaction chamber 1 together with oxygen as the reaction gas, and barium dipivaloyl methane and iron. The vaporization temperature of acetylacetonate is 245 ° C and 160
℃, carrier gas (nitrogen) flow rate 40sccm and 28
sccm, oxygen flow rate 100 sccm, rf power 40
The film formation time was 0 W and the film formation time was 120 minutes. The substrate was fixed without rotating and the substrate temperature was set to 490 ° C.

【0020】このようにして得られた試料膜1(a)
(b)および試料膜2(a)(b)について、X線回折
による解析を行い、結晶構造と配向性を調べた。その結
果、すべての膜はマグネトプラムバイト型結晶構造を有
し、(001)面に高い配向性を示すことがわかた。走
査型電子顕微鏡(SEM)観察から、膜厚は試料膜1
(a) が8.3μm、試料膜2(a) が7.5μmであっ
た。また化学分析により膜組成を調べた。その結果、試
料膜1、2ともにBaFe1219であった。次に、試料
膜1(b)、2(b)の表面にPt電極をスパッタ法で形成
し、1kHzにおける膜の電気抵抗を測定した。その結
果試料膜2(b)の比抵抗が3×102Ω・cmであるのに
対し、試料膜1(b)の比抵抗は6×106Ω・cmであっ
た。そこで、メスバウワー効果によって試料膜1(b) の
Feの状態を調べたところ、単位体積当たりのFe3+
個数に対するFe2+の個数の比率は1%以下で、実質的
に全てのFeがFe3+の状態にあった。
The sample film 1 (a) thus obtained
With respect to (b) and sample films 2 (a) and (b), analysis by X-ray diffraction was performed to examine the crystal structure and orientation. As a result, it was found that all the films had a magnetoplumbite type crystal structure and showed high orientation in the (001) plane. From the scanning electron microscope (SEM) observation, the film thickness is 1
(a) was 8.3 μm and sample film 2 (a) was 7.5 μm. Also, the film composition was examined by chemical analysis. As a result, both of the sample films 1 and 2 were BaFe 12 O 19 . Next, a Pt electrode was formed on the surfaces of the sample films 1 (b) and 2 (b) by a sputtering method, and the electric resistance of the film at 1 kHz was measured. As a result, the specific resistance of the sample film 2 (b) was 3 × 10 2 Ω · cm, while the specific resistance of the sample film 1 (b) was 6 × 10 6 Ω · cm. Therefore, when the Fe state of the sample film 1 (b) was examined by the Mossbauer effect, the ratio of the number of Fe 2+ to the number of Fe 3+ per unit volume was 1% or less, and substantially all Fe was It was in the state of Fe 3+ .

【0021】次に試料膜1(a)および2(a)の高周波領域
における磁気特性(Q値)を調べた。このQ値とは、軟
磁性材料を高周波領域で使用した時の軟磁性材料が吸収
する磁界量に対する軟磁性材料が透過する磁界量の比
(軟磁性材料が透過する磁界量/軟磁性材料が吸収する
磁界量)である。その結果、試料膜1(a) は、0.1G
Hzから5GHzまでQ値は変化せず18〜20であっ
たが、試料膜1(b) は0.1GHzから5GHzへの変
化に対しQ値が14〜1.8と大きく低下した。下記表
1の1段目、2段目が以上説明した本実施例(比較例)
の薄膜の製造条件、薄膜の組成、薄膜の膜厚、薄膜の比
抵抗、薄膜のQ値である。
Next, the magnetic properties (Q value) of the sample films 1 (a) and 2 (a) in the high frequency region were examined. The Q value is the ratio of the amount of magnetic field transmitted by the soft magnetic material to the amount of magnetic field absorbed by the soft magnetic material when the soft magnetic material is used in a high frequency region (the amount of magnetic field transmitted by the soft magnetic material / The amount of magnetic field absorbed). As a result, the sample film 1 (a) was 0.1 G
The Q value did not change from 18 Hz to 5 GHz from 18 GHz, but the sample film 1 (b) showed a large decrease in Q value of 14 to 1.8 with respect to the change from 0.1 GHz to 5 GHz. This example (comparative example) described above in the first and second rows of Table 1
Of the thin film, the composition of the thin film, the thickness of the thin film, the specific resistance of the thin film, and the Q value of the thin film.

【0022】以上のように、本実施例方法によれば、従
来の製造方法では困難であったBaフェライト薄膜の高
抵抗化が容易に行われ、ギガヘルツ帯においても高いQ
値を持つBaフェライト薄膜が得られることを確認でき
た。
As described above, according to the method of this embodiment, it is possible to easily increase the resistance of the Ba ferrite thin film, which was difficult with the conventional manufacturing method, and to obtain a high Q value even in the GHz band.
It was confirmed that a Ba ferrite thin film having a value was obtained.

【0023】(実施例2)本実施例では前記図1の製造
装置を用いてマグネトプラムバイト型結晶構造Srフェ
ライト薄膜を製造した。以下、これを詳しく説明する。
(Example 2) In this example, a magneto-plumbite type crystal structure Sr ferrite thin film was manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIG. Hereinafter, this will be described in detail.

【0024】前記実施例1における製造条件の一部を変
更して、基板3の上にフェライト薄膜を作製した。すな
わち、出発原料にストロンチウムジピバロイルメタン
(Sr(DPM)2)と鉄アセチルアセトナートを用
い、気化温度をそれぞれ220℃、140℃に、キャリ
アガス(窒素)流量を20sccm、12sccmに、
反応ガスの酸素流量を50sccmに、rfパワーを3
50Wに、真空度を0.5Torrに、基板3の種類を
シリコン単結晶(111)に、基板温度を550℃に、
基板回転数を1000回転にそれぞれ変更して、基板3
(SiO2膜/Si基板、Pt膜/Ti膜/Si基板)
の上にSrフェライト薄膜を作製し、SiO 2 膜/Si
基板上に作製された試料膜3(a) と、Pt膜/Ti膜/
Si基板上に作製された試料膜3(b)を得た。
Some of the manufacturing conditions in Example 1 were changed.
Further, a ferrite thin film was formed on the substrate 3. sand
That is, strontium dipivaloyl methane as a starting material.
(Sr (DPM)Two) And iron acetylacetonate
The vaporization temperature to 220 ℃ and 140 ℃ respectively.
Agas (nitrogen) flow rate to 20sccm, 12sccm,
The oxygen flow rate of the reaction gas is 50 sccm and the rf power is 3
50W, vacuum degree 0.5 Torr, substrate 3 type
Silicon single crystal (111), substrate temperature 550 ℃,
Substrate 3 is changed by changing the substrate rotation speed to 1000 rotations.
(SiOTwoFilm / Si substrate, Pt film / Ti film / Si substrate)
Sr ferrite thin film is prepared on the TwoMembrane / Si
Sample film 3 (a) formed on the substrate and Pt film / Ti film /
A sample film 3 (b) produced on the Si substrate was obtained.

【0025】次に、比較のために従来の成膜方法でも上
記具体例1における製造条件の一部を変更してSrフェ
ライト薄膜を作製し、SiO2 膜/Si基板上に作製さ
れた試料膜4(a) と、Pt膜/Ti膜/Si基板上に作
製された試料膜4(b) を得た。すなわち出発原料にスト
ロンチウムジピバロイルメタンと鉄アセチルアセトナー
トを用い、気化温度を230℃と146℃、キャリアガ
ス(窒素)流量を50sccmと30sccm、酸素流
量を90sccm、rf電力は400W、成膜時間は1
20分とした。なお、基板温度は550℃で基板回転は
行っていない。
Next, for comparison, an Sr ferrite thin film was prepared by changing a part of the manufacturing conditions in the above-mentioned specific example 1 by the conventional film forming method, and the sample film formed on the SiO 2 film / Si substrate. 4 (a) and a sample film 4 (b) formed on the Pt film / Ti film / Si substrate were obtained. That is, using strontium dipivaloyl methane and iron acetylacetonate as starting materials, vaporization temperatures of 230 ° C. and 146 ° C., carrier gas (nitrogen) flow rates of 50 sccm and 30 sccm, oxygen flow rate of 90 sccm, rf power of 400 W, film formation Time is 1
20 minutes. The substrate temperature was 550 ° C. and the substrate was not rotated.

【0026】試料膜3(a)(b)および4(a)(b)について、
X線回折による解析を行い、結晶構造と配向性を調べ
た。その結果、すべての膜はマグネトプラムバイト型結
晶構造を有し、(001)面に高い配向性を示すことが
わかた。走査型電子顕微鏡(SEM)観察から、膜厚は
試料膜1(a)が6.9μm、試料膜2(a)が6.8μmで
あった。また化学分析により膜組成を調べた。その結
果、試料膜3、4ともにSrFe1219であった。次
に、試料膜3(b)、4(b)の表面にPt電極をスパッタ法
で形成し、1kHzにおける膜の電気抵抗を測定した。
その結果、試料膜4(b) の比抵抗が5×102Ω・cm
であるのに対し、試料膜3(b)の比抵抗は1×107 Ω
・cmであった。そこで、メスバウワー効果によって試
料膜3(b) 中のFeの状態を調べたところ、単位体積当
たりのFe3+の個数に対するFe2+の個数の比率は1%
以下で、実質的に全てのFeがFe3+の状態にあった。
For the sample films 3 (a) (b) and 4 (a) (b),
Analysis by X-ray diffraction was performed to examine the crystal structure and orientation. As a result, it was found that all the films had a magnetoplumbite type crystal structure and showed high orientation in the (001) plane. The film thickness was 6.9 μm for the sample film 1 (a) and 6.8 μm for the sample film 2 (a), as observed by scanning electron microscope (SEM). Also, the film composition was examined by chemical analysis. As a result, the sample films 3 and 4 were SrFe 12 O 19 . Next, a Pt electrode was formed on the surfaces of the sample films 3 (b) and 4 (b) by a sputtering method, and the electric resistance of the film at 1 kHz was measured.
As a result, the resistivity of the sample film 4 (b) was 5 × 10 2 Ω · cm.
On the other hand, the specific resistance of the sample film 3 (b) is 1 × 10 7 Ω.
Cm. Then, when the state of Fe in the sample film 3 (b) was examined by the Mossbauer effect, the ratio of the number of Fe 2+ to the number of Fe 3+ per unit volume was 1%.
Below, substantially all of the Fe was in the Fe 3+ state.

【0027】次に試料膜3(a)および4(a)の磁気特性
(Q値)を調べた。その結果、試料膜3(a) は、0.1
GHzから5GHzまでQ値は変化せず、16〜17で
あったが、試料膜4(b) は、0.1GHzから5GHz
への変化に対しQ値が12〜1.4と大きく低下した。
下記表1の3段目、4段目が以上説明した本実施例(及
び比較例)の薄膜の製造条件、薄膜の組成、薄膜の膜
厚、薄膜の比抵抗、薄膜のQ値である。
Next, the magnetic properties (Q value) of the sample films 3 (a) and 4 (a) were examined. As a result, the sample film 3 (a) was 0.1
The Q value did not change from GHz to 5 GHz and was 16 to 17, but the sample film 4 (b) was 0.1 GHz to 5 GHz.
The Q value significantly decreased to 12 to 1.4 with respect to the change to.
The third and fourth rows in Table 1 below are the thin film manufacturing conditions, the thin film composition, the thin film thickness, the thin film specific resistance, and the thin film Q value described above in this example (and comparative example).

【0028】以上のように、本実施例方法によれば、従
来の製造方法では困難であったSrフェライト薄膜の高
抵抗化が容易に行われ、ギガヘルツ帯においても高いQ
値を持つSrフェライト薄膜が得られることを確認でき
た。
As described above, according to the method of this embodiment, it is easy to increase the resistance of the Sr ferrite thin film, which was difficult with the conventional manufacturing method, and the high Q value is obtained even in the GHz band.
It was confirmed that an Sr ferrite thin film having a value was obtained.

【0029】(実施例3)本実施例では前記図1の製造
装置を用いてマグネトプラムバイト型結晶構造Srフェ
ライト薄膜を製造した。以下、これを詳しく説明する。
(Embodiment 3) In this embodiment, a magneto-plumbite type crystal structure Sr ferrite thin film was manufactured using the manufacturing apparatus shown in FIG. Hereinafter, this will be described in detail.

【0030】前記実施例1における本発明の製造条件の
一部を変更して、基板3の上にフェライト薄膜を作製し
た。すなわち、出発原料に鉛ジピバロイルメタン(Pb
(DPM)2)と鉄アセチルアセトナートを用い、気化
温度をそれぞれ140℃ 、140℃に、キャリアガス
(窒素)流量を20sccm、18sccmに、反応ガ
スの酸素流量を45sccmに、rfパワーを300W
に、真空度を1.0Torrに、基板温度を520℃
に、基板回転数を50回転にそれぞれ変更して、基板3
の上にPbフェライト薄膜を作製し、SiO2 膜/Si
基板上に作製された試料膜5(a) と、Pt膜/Ti膜/
Si基板に作製された試料膜5(b) を得た。
A ferrite thin film was formed on the substrate 3 by changing some of the manufacturing conditions of the present invention in Example 1 above. That is, lead dipivaloyl methane (Pb
(DPM) 2 ) and iron acetylacetonate, the vaporization temperature is 140 ° C. and 140 ° C., the carrier gas (nitrogen) flow rate is 20 sccm and 18 sccm, the oxygen flow rate of the reaction gas is 45 sccm, and the rf power is 300 W.
The vacuum degree to 1.0 Torr and the substrate temperature to 520 ° C.
In addition, the substrate rotation speed is changed to 50, and the substrate 3
To prepare a Pb ferrite thin film on a, SiO 2 film / Si
Sample film 5 (a) formed on the substrate and Pt film / Ti film /
A sample film 5 (b) formed on the Si substrate was obtained.

【0031】次に、比較のために従来の成膜方法でも前
記実施例1における製造条件の一部を変更して、Pbフ
ェライト薄膜を作製し、SiO2 膜/Si基板上に作製
された試料膜6(a) と、Pt膜/Ti膜/Si基板上に
作製された試料膜6(b) を得た。すなわち出発原料に鉛
ジピバロイルメタンと鉄アセチルアセトナートを用い、
気化温度を145℃と140℃、キャリアガス(窒素)
流量を50sccmと30sccm、酸素流量を100
sccm、rf電力は400W、成膜時間は120分と
した。なお、基板温度は520℃で基板回転は行ってい
ない。
Next, for comparison, a sample prepared on a SiO 2 film / Si substrate by preparing a Pb ferrite thin film by changing some of the manufacturing conditions in Example 1 by the conventional film forming method as well. A film 6 (a) and a sample film 6 (b) formed on a Pt film / Ti film / Si substrate were obtained. That is, using lead dipivaloyl methane and iron acetylacetonate as starting materials,
Vaporization temperature 145 ℃ and 140 ℃, carrier gas (nitrogen)
Flow rates of 50 sccm and 30 sccm, oxygen flow rate of 100
The sccm and rf power were 400 W, and the film formation time was 120 minutes. The substrate temperature was 520 ° C. and the substrate was not rotated.

【0032】試料膜5(a)(b)および6(a)(b)について、
X線回折による解析を行い、結晶構造と配向性を調べ
た。その結果、すべての膜はマグネトプラムバイト型結
晶構造を有し、(001)面に高い配向性を示すことが
わかた。走査型電子顕微鏡(SEM)観察から、膜厚は
試料膜5(a)が9.8μm、試料膜6(a)が8.7μmで
あった。また化学分析により膜組成を調べた。その結
果、試料膜5、6ともにPbFe1219であった。次
に、試料膜5(b)、6(b)の表面にPt電極をスパッタ法
で形成し、1kHzにおける膜の電気抵抗を測定した。
その結果、試料膜6(b) の比抵抗が1×102 Ω・cm
であるのに対し、試料膜5(b)の比抵抗は 9×104Ω
・cmであった 。そこで、メスバウワー効果によって
試料膜5(b) 中のFeの状態を調べたところ、単位体積
当たりのFe3+の個数に対するFe2+の個数の比率は1
%以下で、実質的に全てのFeがFe3+の状態にあっ
た。
Regarding the sample films 5 (a) (b) and 6 (a) (b),
Analysis by X-ray diffraction was performed to examine the crystal structure and orientation. As a result, it was found that all the films had a magnetoplumbite type crystal structure and showed high orientation in the (001) plane. The film thickness was 9.8 μm for the sample film 5 (a) and 8.7 μm for the sample film 6 (a), as observed by scanning electron microscope (SEM). Also, the film composition was examined by chemical analysis. As a result, both of the sample films 5 and 6 were PbFe 12 O 19 . Next, a Pt electrode was formed on the surfaces of the sample films 5 (b) and 6 (b) by a sputtering method, and the electric resistance of the film at 1 kHz was measured.
As a result, the specific resistance of the sample film 6 (b) was 1 × 10 2 Ω · cm.
On the other hand, the specific resistance of the sample film 5 (b) is 9 × 10 4 Ω
・ It was cm. Then, when the state of Fe in the sample film 5 (b) was examined by the Mossbauer effect, the ratio of the number of Fe 2+ to the number of Fe 3+ per unit volume was 1
%, Substantially all Fe was in the state of Fe 3+ .

【0033】次に試料膜5(a)および6(a)の磁気特性
(Q値)を調べた。その結果、試料膜5(a) は、0.1
GHzから5GHzまでQ値は変化せず、11〜13で
あったが、試料膜6(a) は、0.1GHzから5GHz
への変化に対しQ値が9から1.2と大きく低下した。
下記表1の5段目、6段目が以上説明した本実施例(比
較例)の薄膜の製造条件、薄膜の組成、薄膜の膜厚、薄
膜の比抵抗、薄膜のQ値である。
Next, the magnetic properties (Q value) of the sample films 5 (a) and 6 (a) were examined. As a result, the sample film 5 (a) was 0.1
The Q value did not change from GHz to 5 GHz and was 11 to 13, but the sample film 6 (a) was 0.1 GHz to 5 GHz.
The Q value significantly decreased from 9 to 1.2 in response to the change to.
The fifth and sixth rows in Table 1 below are the manufacturing conditions of the thin film of this example (comparative example), the composition of the thin film, the thickness of the thin film, the specific resistance of the thin film, and the Q value of the thin film described above.

【0034】以上のように、本実施例方法によれば、従
来の製造方法では困難であったPbフェライト薄膜の高
抵抗化が容易に行われ、ギガヘルツ帯においても高いQ
値を持つPbフェライト薄膜が得られることを確認でき
た。
As described above, according to the method of this embodiment, it is easy to increase the resistance of the Pb ferrite thin film, which was difficult with the conventional manufacturing method, and the high Q value is achieved even in the GHz band.
It was confirmed that a Pb ferrite thin film having a value was obtained.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】(実施例4)本実施例では前記図3に示す
構造の薄膜インダクタ素子について詳しく説明する。
(Embodiment 4) In this embodiment, a thin film inductor element having the structure shown in FIG. 3 will be described in detail.

【0037】まず、半絶縁性GaAs基板101上にプ
ラズマCVD法などを用いて厚み0.5μmのSi3
4 絶縁膜102を全面に形成した。次いで、Si3 4
絶縁膜102の所定の領域にイオンミリング法などを用
いてTi/Auからなる幅6μm,厚み3μmの第1層
配線金属104を形成した。次いで、Si3 4 絶縁膜
102の上の第1層配線金属104を含む全面に前記実
施例1で説明した製造方法により厚み8.2μmの高抵
抗Baフェライト薄膜103(比抵抗:4×106 Ω・
cm)を形成した。次いで、Baフェライト薄膜103
の所定の領域にドライエッチング法などを用いて第1層
配線金属104と第2層配線金属105とを接続するた
めのコンタクトホール107を開口した。次いで、リフ
トオフ法などを用いてコンタクトホール107にTi/
Auを埋め込んだ後、真空蒸着法によって高抵抗Baフ
ェライト薄膜103の全面に厚み3μmのTi/Auを
形成した。次にフォトレジスト膜をマスクとしてArイ
オンミリング法を用いて、コンタクトホール107内の
Ti/Auを起点とする第2配線金属105のスパイラ
ルインダクタを作製し、続いて、前記実施例1で説明し
た製造方法によりスパイラルインダクタを覆うように厚
み8.2μmの高抵抗Baフェライト薄膜106(比抵
抗:4×106 Ω・cm)を形成した(薄膜インダクタ
素子A)。また、比較のために、上記高抵抗Baフェラ
イト薄膜103の替わりに、実施例1中の比較例として
従来の製造方法で作製した厚み9.1μmの低抵抗のB
aフェライト薄膜(比抵抗:9×102 Ω・cm)を形
成して、この上にスパイラルインダクタを作製し、更に
上記高抵抗Baフェライト薄膜106の替わりに厚み
9.1μmの低抵抗のBaフェライト薄膜(比抵抗:9
×102 Ω・cm)を形成した(薄膜インダクタ素子
B)。
First, a 0.5 μm thick Si 3 N film is formed on the semi-insulating GaAs substrate 101 by using the plasma CVD method or the like.
4 The insulating film 102 was formed on the entire surface. Then Si 3 N 4
A first layer wiring metal 104 made of Ti / Au and having a width of 6 μm and a thickness of 3 μm was formed on a predetermined region of the insulating film 102 by using an ion milling method or the like. Then, on the entire surface including the first-layer wiring metal 104 on the Si 3 N 4 insulating film 102, a high-resistance Ba ferrite thin film 103 (specific resistance: 4 × 10 4) having a thickness of 8.2 μm was manufactured by the manufacturing method described in the first embodiment. 6 Ω
cm) formed. Then, the Ba ferrite thin film 103
A contact hole 107 for connecting the first layer wiring metal 104 and the second layer wiring metal 105 was opened in a predetermined region of the above by using a dry etching method or the like. Then, Ti / is formed in the contact hole 107 by using a lift-off method or the like.
After embedding Au, Ti / Au having a thickness of 3 μm was formed on the entire surface of the high-resistance Ba ferrite thin film 103 by a vacuum evaporation method. Next, a spiral inductor of the second wiring metal 105 starting from Ti / Au in the contact hole 107 was manufactured by using the Ar ion milling method with the photoresist film as a mask, and subsequently, the description was made in the first embodiment. A 8.2 μm-thick high-resistance Ba ferrite thin film 106 (specific resistance: 4 × 10 6 Ω · cm) was formed by the manufacturing method so as to cover the spiral inductor (thin-film inductor element A). For comparison, instead of the high-resistance Ba ferrite thin film 103, a low-resistance B having a thickness of 9.1 μm manufactured by a conventional manufacturing method as a comparative example in Example 1.
A ferrite thin film (specific resistance: 9 × 10 2 Ω · cm) is formed, and a spiral inductor is formed on the thin film. Further, the high-resistance Ba ferrite thin film 106 is replaced with a low-resistance Ba ferrite having a thickness of 9.1 μm. Thin film (specific resistance: 9
× 10 2 Ω · cm) was formed (thin film inductor element B).

【0038】前記薄膜インダクタ素子AおよびBのディ
メンジョンを高分解能走査型顕微鏡(SEM)とレーザ
ー顕微鏡によって調べた。その結果、薄膜インダクタ素
子Aおよび薄膜インダクタ素子Bともに導体層(第2配
線金属105)は内径50μm、配線幅6μm、配線間
隔4μm、配線厚3μm、ターン数5であった。また、
磁心材料の厚みは高抵抗Baフェライト薄膜(103)
が8.2μm、低抵抗Baフェライト薄膜が9.1μm
であった。
The dimensions of the thin film inductor elements A and B were examined by a high resolution scanning microscope (SEM) and a laser microscope. As a result, in both the thin film inductor element A and the thin film inductor element B, the conductor layer (second wiring metal 105) had an inner diameter of 50 μm, a wiring width of 6 μm, a wiring interval of 4 μm, a wiring thickness of 3 μm, and five turns. Also,
The thickness of the magnetic core material is high resistance Ba ferrite thin film (103)
Is 8.2 μm, low resistance Ba ferrite thin film is 9.1 μm
Met.

【0039】図5に作製した薄膜インダクタ素子の10
0MHz〜5GHzにおける周波数特性を示す。図5に
示すように磁心材料として低抵抗Baフェライト薄膜を
用いた薄膜インダクタ素子Bでは100MHz以上の周
波数でインダクタンスが低下しているが、磁心材料とし
て高抵抗Baフェライト薄膜を用いた薄膜インダクタ素
子Aでは、インダクタンスの低下は見られず5GHzま
で使用可能であることがわかる。
10 of the thin film inductor element produced in FIG.
The frequency characteristic in 0 MHz-5 GHz is shown. As shown in FIG. 5, in the thin film inductor element B using the low resistance Ba ferrite thin film as the magnetic core material, the inductance decreases at a frequency of 100 MHz or more, but the thin film inductor element A using the high resistance Ba ferrite thin film as the magnetic core material. Then, it can be seen that no reduction in inductance is observed and that it can be used up to 5 GHz.

【0040】なお、磁心材料として高抵抗Baフェライ
ト薄膜の代わりに、実施例2,3でで説明した製造方法
により作製した高抵抗Srフェライト薄膜または高抵抗
Pbフェライトを用いた場合においても、高抵抗Baフ
ェライト薄膜を用いた場合と同様に、測定周波数領域に
おいてインダクタンスの低下は見られず、5GHzまで
使用可能であった。
Even when a high resistance Sr ferrite thin film or a high resistance Pb ferrite produced by the manufacturing method described in Examples 2 and 3 is used as the magnetic core material instead of the high resistance Ba ferrite thin film, the high resistance is obtained. Similar to the case where the Ba ferrite thin film was used, no decrease in inductance was observed in the measurement frequency region, and it was possible to use up to 5 GHz.

【0041】なお、前記実施例ではフェライト薄膜作製
時の反応ガスに酸素を用いたが、酸素以外にN2O、O3
、H2O等の酸素を含むガスを反応ガスとして用いた場
合でも同様に優れた高周波特性を示すマグネトプラムバ
イト型結晶構造のフェライト薄膜が得られた。
Although oxygen was used as the reaction gas in the production of the ferrite thin film in the above-mentioned examples, in addition to oxygen, N 2 O, O 3
Even when a gas containing oxygen such as H 2 O was used as a reaction gas, a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure showing excellent high frequency characteristics was similarly obtained.

【0042】また、前記記実施例ではフェライト薄膜の
作製に誘導結合型のプラズマ発生方式の装置を用いた
が、容量結合型のプラズマ発生方式の装置を用いた場合
でも同様に優れた高周波特性を示すマグネトプラムバイ
ト型結晶構造のフェライト薄膜が得られた。
Further, in the above-mentioned embodiment, the inductively coupled plasma generation system was used for producing the ferrite thin film. However, even when the capacitively coupled plasma generation system is used, similarly excellent high frequency characteristics are obtained. A ferrite thin film having the magnetoplumbite type crystal structure shown was obtained.

【0043】また、前記実施例ではプラズマ源としてr
fプラズマを用いたが、これ以外ののマイクロ波(2.
45GHz)プラズマ、電子サイクロトロン共鳴(EC
R)プラズマを用いた場合においても同様に優れた高周
波特性を示すマグネトプラムバイト型結晶構造のフェラ
イト薄膜が得られた。
In the above embodiment, the plasma source is r
f plasma was used, but microwaves other than this (2.
45 GHz) plasma, electron cyclotron resonance (EC
Even when R) plasma was used, a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure showing excellent high frequency characteristics was similarly obtained.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のフェライ
ト薄膜によれば、マグネトプラムバイト型結晶構造を有
するフェライト薄膜であって、Fe2+を実質的に含まな
いものにしたので、従来のマグネトプラムバイト型結晶
構造のフェライトで起こっていた結晶中のFe2+とFe
3+との間でのホッピンング伝導による比抵抗の減少が起
こらず、1×104 Ω・cm以上の比抵抗を有すること
となり、ギガヘルツ帯の高周波領域においても渦電流損
失が小さく、優れた軟磁気特性が得られるフェライト薄
膜になる。
As described above, according to the ferrite thin film of the present invention, the ferrite thin film having the magnetoplumbite type crystal structure is substantially free of Fe 2+ . Fe 2+ and Fe in the crystal that occurred in the ferrite of magnetoplumbite type crystal structure
There is no decrease in resistivity due to hopping conduction with 3+, and it has a resistivity of 1 × 10 4 Ω · cm or more, and eddy current loss is small even in the high frequency region of the GHz band, and it has excellent softness. It becomes a ferrite thin film with magnetic properties.

【0045】また、本発明のフェライト薄膜の製造方法
によれば、減圧反応チャンバー内の酸素を含む反応ガス
のプラズマ放電領域内で、基板ホルダーによって保持さ
れかつ所定温度に加熱された基板を前記基板ホルダーを
回転させることにより回転させ、前記減圧反応チャンバ
ー内にフェライト用原料ガスを供給して、前記回転する
基板上にマグネトプラムバイト型結晶構造を有するフェ
ライト薄膜を成長させるフェライト薄膜の製造方法にお
いて、前記原料ガスが前記回転する基板ホルダー上の一
部の領域に選択的に供給されるようにし、前記基板上に
てフェライト薄膜の形成とフェライト薄膜の酸化とが交
互に繰り返されながら前記マグネトプラムバイト型結晶
構造を有するフェライト薄膜が成長されるようにしたの
で、酸化度が極めて大きいマグネトプラムバイト型結晶
構造を有するフェライト薄膜を成長させることができ、
1×104 Ω・cm以上の比抵抗を有するマグネトプラ
ムバイト型結晶構造を有するフェライト薄膜を製造する
ことができる。
According to the method for producing a ferrite thin film of the present invention, the substrate held by the substrate holder and heated to a predetermined temperature in the plasma discharge region of the reaction gas containing oxygen in the reduced pressure reaction chamber is used as the substrate. In the method for producing a ferrite thin film, which is rotated by rotating a holder, a raw material gas for ferrite is supplied into the reduced pressure reaction chamber, and a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure is grown on the rotating substrate. The source gas is selectively supplied to a partial region on the rotating substrate holder, and the formation of the ferrite thin film and the oxidation of the ferrite thin film are alternately repeated on the substrate while the magnetoplumbite is used. Since the ferrite thin film having a type crystal structure is grown, the degree of oxidation is extremely high. Big magnetoplumbite Plum byte type crystal structure can be grown ferrite thin film having,
It is possible to manufacture a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure having a specific resistance of 1 × 10 4 Ω · cm or more.

【0046】また、本発明に係る薄膜インダクタ素子
は、マグネトプラムバイト型結晶構造を有するフェライ
ト薄膜を磁心材料として用いた薄膜インダクタ素子であ
って、前記マグネトプラムバイト型結晶構造を有するフ
ェライト薄膜の比抵抗が1×104 Ω・cm以上である
ので、磁心材料であるフェライト薄膜のギガヘルツ帯の
高周波領域における渦電流損失が小さいため、優れたイ
ンダクタ特性を有するインダクタ素子となる。
The thin film inductor element according to the present invention is a thin film inductor element using a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure as a magnetic core material, and has a ratio of the ferrite thin film having the magnetoplumbite type crystal structure. Since the resistance is 1 × 10 4 Ω · cm or more, the eddy current loss in the high frequency region of the gigahertz band of the ferrite thin film which is the magnetic core material is small, so that the inductor element has excellent inductor characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明のフェライト薄膜の製造に使用される
製造装置の一具体例を示した断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a specific example of a manufacturing apparatus used for manufacturing a ferrite thin film of the present invention.

【図2】 図1の製造装置における基板ホルダーとこれ
の周辺領域を示した斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a substrate holder and its peripheral region in the manufacturing apparatus of FIG.

【図3】 本発明のマグネトプラムバイト型結晶構造の
Baフェライト薄膜を用いた薄膜インダクタ素子の一具
体例を示した断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a specific example of a thin film inductor element using a Ba ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure of the present invention.

【図4】 図3のマグネトプラムバイト型結晶構造のB
aフェライト薄膜を用いた薄膜インダクタ素子の平面図
である。
FIG. 4 B of the magnetoplumbite type crystal structure of FIG.
It is a top view of a thin film inductor element using a ferrite thin film.

【図5】 本発明の実施例4による薄膜インダクタ素子
と従来の薄膜インダクタ素子の周波数特性を示した図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing frequency characteristics of a thin film inductor element according to Example 4 of the present invention and a conventional thin film inductor element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応チャンバー 2 基板加熱用ヒーター 3 基板 4 基板ホルダ− 5 高周波コイル 6 排気手段 7 回転機構 8 原料ガス供給手段 9 反応ガス供給手段 10 プラズマ放電領域 11、12 気化器 13、14 原料ガス供給バルブ 15、16 キャリアガス供給バルブ 17 酸素ガス供給バルブ 18、19 出発原料 20 窒素ボンベ 21 酸素ボンベ 22 成膜領域 23 酸化領域 24 フランジ 25、26 原料ガス供給バルブ 50 混合蒸気 101 半絶縁性GaAs基板 102 Si3N4絶縁膜 103 Baフェライト薄膜 104 第1層配線金属 105 第2層配線金属(スパイラルインダクタ) 106 Baフェライト薄膜 1 Reaction Chamber 2 Substrate Heating Heater 3 Substrate 4 Substrate Holder-5 High Frequency Coil 6 Exhaust Means 7 Rotation Mechanism 8 Raw Material Gas Supply Means 9 Reactive Gas Supply Means 10 Plasma Discharge Area 11, 12 Vaporizer 13, 14 Raw Material Gas Supply Valve 15 , 16 Carrier gas supply valve 17 Oxygen gas supply valve 18, 19 Starting material 20 Nitrogen cylinder 21 Oxygen cylinder 22 Film forming area 23 Oxidation area 24 Flange 25, 26 Raw material gas supply valve 50 Mixed vapor 101 Semi-insulating GaAs substrate 102 Si3N4 insulation Film 103 Ba ferrite thin film 104 First layer wiring metal 105 Second layer wiring metal (spiral inductor) 106 Ba ferrite thin film

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マグネトプラムバイト型結晶構造を有す
るフェライト薄膜であって、Fe2+を実質的に含まない
ことを特徴とするフェライト薄膜。
1. A ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure, which is substantially free of Fe 2+ .
【請求項2】 フェライトがBaフェライト、Srフェ
ライトまたはPbフェライトのいずれかである請求項1
に記載のフェライト薄膜。
2. The ferrite is Ba ferrite, Sr ferrite or Pb ferrite.
The ferrite thin film described in 1.
【請求項3】 減圧反応チャンバー内の酸素を含む反応
ガスをプラズマ放電させたプラズマ放電領域にて、基板
ホルダーによって保持されかつ所定温度に加熱された基
板を前記基板ホルダーを回転させることにより回転さ
せ、前記減圧反応チャンバー内に原料ガスを供給して、
前記回転する基板上にマグネトプラムバイト型結晶構造
を有するフェライト薄膜を成長させるフェライト薄膜の
製造方法において、 前記原料ガスが前記回転する基板ホルダー上の一部の領
域に選択的に供給されるようにし、前記基板上にてフェ
ライト薄膜の形成とフェライト薄膜の酸化とが交互に繰
り返されながら前記マグネトプラムバイト型結晶構造を
有するフェライト薄膜が成長するようにしたことを特徴
とするフェライト薄膜の製造方法。
3. A substrate held by a substrate holder and heated to a predetermined temperature is rotated by rotating the substrate holder in a plasma discharge region where a reaction gas containing oxygen is plasma-discharged in a reduced pressure reaction chamber. , Supplying a source gas into the reduced pressure reaction chamber,
In a method of manufacturing a ferrite thin film for growing a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure on the rotating substrate, the raw material gas is selectively supplied to a partial region on the rotating substrate holder. A method for producing a ferrite thin film, wherein the ferrite thin film having the magnetoplumbite crystal structure is grown while alternately forming the ferrite thin film and oxidizing the ferrite thin film on the substrate.
【請求項4】 原料ガスが、減圧反応チャンバーの外部
から減圧反応チャンバー内に引き込まれ、その供給口が
基板ホルダーの近傍に配置された原料ガス供給手段によ
って供給される請求項3に記載のフェライト薄膜の製造
方法。
4. The ferrite according to claim 3, wherein the source gas is drawn into the reduced pressure reaction chamber from the outside of the reduced pressure reaction chamber, and the supply port is supplied by the source gas supply means arranged near the substrate holder. Thin film manufacturing method.
【請求項5】 原料ガスが、鉄を含む化合物の蒸気と、
バリウム、ストロンチウムまたは鉛のいずれかを含む化
合物の蒸気との混合ガスである請求項3または4に記載
のフェライト薄膜の製造方法。
5. The source gas is vapor of a compound containing iron,
The method for producing a ferrite thin film according to claim 3 or 4, wherein the mixed gas is a mixed gas with vapor of a compound containing barium, strontium or lead.
【請求項6】 マグネトプラムバイト型結晶構造を有す
るフェライト薄膜を磁心材料として用いた薄膜インダク
タ素子であって、前記マグネトプラムバイト型結晶構造
を有するフェライト薄膜の比抵抗が1×104 Ω・cm
以上であることを特徴とする薄膜インダクタ素子。
6. A thin film inductor element using a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure as a magnetic core material, wherein the ferrite thin film having the magnetoplumbite type crystal structure has a specific resistance of 1 × 10 4 Ω · cm.
A thin film inductor element characterized by the above.
【請求項7】 マグネトプラムバイト型結晶構造を有す
るフェライト薄膜の一方の主面に第1層配線層が形成さ
れ、他方の主面にスパイラルインダクタを含む第2層配
線層が形成され、前記第1層配線層と前記スパイラルイ
ンダクタが前記マグネトプラムバイト型結晶構造を有す
るフェライト薄膜に形成されたコンタクトホールとこれ
に埋め込まれた金属とにより電気的に接続されている請
求項6に記載の薄膜インダクタ素子。
7. A first-layer wiring layer is formed on one main surface of a ferrite thin film having a magnetoplumbite type crystal structure, and a second-layer wiring layer including a spiral inductor is formed on the other main surface. 7. The thin film inductor according to claim 6, wherein the one wiring layer and the spiral inductor are electrically connected to each other by a contact hole formed in the ferrite thin film having the magnetoplumbite type crystal structure and a metal embedded in the contact hole. element.
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