JPS5931970B2 - 非晶質強磁性膜の製造方法 - Google Patents
非晶質強磁性膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS5931970B2 JPS5931970B2 JP15238776A JP15238776A JPS5931970B2 JP S5931970 B2 JPS5931970 B2 JP S5931970B2 JP 15238776 A JP15238776 A JP 15238776A JP 15238776 A JP15238776 A JP 15238776A JP S5931970 B2 JPS5931970 B2 JP S5931970B2
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- JP
- Japan
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- film
- ferromagnetic film
- amorphous ferromagnetic
- sputtering
- gas
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0036—Reactive sputtering
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非晶質強磁性膜、特に円筒磁区（バブル）メモ
リ媒体としての非晶質強磁性体の製造方法に関するもの
である。
リ媒体としての非晶質強磁性体の製造方法に関するもの
である。
バブルメモリ媒体として望まれる基本的な磁気特性は、
磁化が膜面に実質的に垂直であることである。
磁化が膜面に実質的に垂直であることである。
磁化を垂直に保つエネルギー（垂直異方性エネルギーＫ
ｕ）は、特定の値が要求され、犬きすぎても小さすぎて
も望ましくない。従来、希土類金属と遷移金属からなる
非晶質強磁性膜をスパッタリングで作成する時、その磁
性膜のＫｕは基板バイアス電圧を印加することにより制
御されてきた。この方法では、スパッタガスイオンがバ
イアス電圧で加速されて膜に衝突し、膜に一種のイオン
ダメージを与えるので、膜の化学的安定性が低下する。
またバイアス電圧を供給するための新たな電源を必要と
し、基板電極も絶縁されていなければならないので装置
が大がかりとなる。本発明の目的は、非晶質強磁性膜の
垂直磁気異方性エネルギーを制御し得る新規な非晶質強
磁性膜製造方法を提供することにある。
ｕ）は、特定の値が要求され、犬きすぎても小さすぎて
も望ましくない。従来、希土類金属と遷移金属からなる
非晶質強磁性膜をスパッタリングで作成する時、その磁
性膜のＫｕは基板バイアス電圧を印加することにより制
御されてきた。この方法では、スパッタガスイオンがバ
イアス電圧で加速されて膜に衝突し、膜に一種のイオン
ダメージを与えるので、膜の化学的安定性が低下する。
またバイアス電圧を供給するための新たな電源を必要と
し、基板電極も絶縁されていなければならないので装置
が大がかりとなる。本発明の目的は、非晶質強磁性膜の
垂直磁気異方性エネルギーを制御し得る新規な非晶質強
磁性膜製造方法を提供することにある。
すなすっち本発明は、希土類金属と遷移金属との合金か
らなる非晶質強磁性膜のスパッタリングでの製造方法に
おいて、非反応性スパッタガス（例えばアルゴンガス）
中に反応性ガス（例えば窒素）を混入してスパッタリン
グを行うことにより構成される。
らなる非晶質強磁性膜のスパッタリングでの製造方法に
おいて、非反応性スパッタガス（例えばアルゴンガス）
中に反応性ガス（例えば窒素）を混入してスパッタリン
グを行うことにより構成される。
本発明における合金は希土類金属と遷移金属とから成る
ものの他に、それらに第３元素を添加したものを含む。
ものの他に、それらに第３元素を添加したものを含む。
希土類金属と遷移金属の合金で膜を作成した時、非晶質
体となるものには、ガドリニウム−コバルト（Ｇｄ−Ｃ
ｏ）、ガドリニウム−鉄（Ｇｄ−Ｆｅ）及びホルミウム
−コバルト（Ｈｏ−Ｃｏ）等多くの系が知られている。
体となるものには、ガドリニウム−コバルト（Ｇｄ−Ｃ
ｏ）、ガドリニウム−鉄（Ｇｄ−Ｆｅ）及びホルミウム
−コバルト（Ｈｏ−Ｃｏ）等多くの系が知られている。
又Ｇｄ−Ｃｏ系では第３元素として金（Ａｕ）、モリブ
デン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）等が添加された合金の膜も作
成されている。ここではＧｄ（Ｏ系の膜について、本発
明を説明するが、上記した系及びその他の希土類−遷移
金属非晶質強磁性体、膜についても、同様な効果が期待
できることは充分子想されることである。
デン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）等が添加された合金の膜も作
成されている。ここではＧｄ（Ｏ系の膜について、本発
明を説明するが、上記した系及びその他の希土類−遷移
金属非晶質強磁性体、膜についても、同様な効果が期待
できることは充分子想されることである。
Ｇｄ−Ｃｏ膜の垂直異方性エネルギー（Ｋｕ）をアルゴ
ンと窒素（Ｎ２）の混合スパッタガスを用いて制御する
方法を図を参照して説明する。第１図は、アルゴン中の
Ｎ２添加量Ｃ（Ｎ２）（モルパーセント）を変化させ、
他のスパッタリング条件を下記のように一定にした時の
、Ｋｕ（）■）Ｃ（Ｎ２）依存性を示したものである。
基板：Ｓｉウェハー又はガラス ターゲット：直径１００飄ｌ）厚さ６飄ｌのＣｏ円板上
に１０１個の直径７飄翼、厚さ３１翼の（支）小素片を
乗せて構成ターゲット直流電圧：−１．２ＫＶ 陽極電位：接地 陽極一陰極間距離：４Ｃｒ１Ｌ スパツタガス圧：３×１０−２Ｔ０ｒｒ 予備排気圧：２×１０−７ＴＯｒｒ 予備スパツタリング時間：１時間 本スパツタリング時間：１時間 （こ
の第１図より、Ｃ（Ｎ２が大きくなるにつれて、Ｋｕが
大きく誘起されることが判る。
ンと窒素（Ｎ２）の混合スパッタガスを用いて制御する
方法を図を参照して説明する。第１図は、アルゴン中の
Ｎ２添加量Ｃ（Ｎ２）（モルパーセント）を変化させ、
他のスパッタリング条件を下記のように一定にした時の
、Ｋｕ（）■）Ｃ（Ｎ２）依存性を示したものである。
基板：Ｓｉウェハー又はガラス ターゲット：直径１００飄ｌ）厚さ６飄ｌのＣｏ円板上
に１０１個の直径７飄翼、厚さ３１翼の（支）小素片を
乗せて構成ターゲット直流電圧：−１．２ＫＶ 陽極電位：接地 陽極一陰極間距離：４Ｃｒ１Ｌ スパツタガス圧：３×１０−２Ｔ０ｒｒ 予備排気圧：２×１０−７ＴＯｒｒ 予備スパツタリング時間：１時間 本スパツタリング時間：１時間 （こ
の第１図より、Ｃ（Ｎ２が大きくなるにつれて、Ｋｕが
大きく誘起されることが判る。
この条件ではＣ（Ｎ２）が１，４％以上でＫｕが正とな
るので垂直異方性が現われる。又膜の飽和磁化ＭｓはＣ
（Ｎ２）の増加に従い一度低下し、さらにＣ（Ｎ２）１
が増加すると大きくなる。この図ではターゲツト組成は
一定の値に固定されているが逆にＣ（Ｎ２）を固定して
ターゲツト組成を変化させてもＫｕの大きさを変えるこ
とができる。第２図はＣ（Ｎ２）を１モル％に固定して
、ターゲツト組成（Ｇｄ小素 １片の数）を変化させた
時のＫｕ．ｌ５Ｍｓの変化である。この図よりＣ（Ｎ２
）が固定されると垂直異方性（Ｋｕの正の部分）が誘起
されるには、特定のターゲツト組成に限られることが判
る。膜のＭｓがＣ（Ｎ２）に依存するのは、Ｇｄ（５Ｎ
２二が反応してＧｄのスピン数が低下するためである。
るので垂直異方性が現われる。又膜の飽和磁化ＭｓはＣ
（Ｎ２）の増加に従い一度低下し、さらにＣ（Ｎ２）１
が増加すると大きくなる。この図ではターゲツト組成は
一定の値に固定されているが逆にＣ（Ｎ２）を固定して
ターゲツト組成を変化させてもＫｕの大きさを変えるこ
とができる。第２図はＣ（Ｎ２）を１モル％に固定して
、ターゲツト組成（Ｇｄ小素 １片の数）を変化させた
時のＫｕ．ｌ５Ｍｓの変化である。この図よりＣ（Ｎ２
）が固定されると垂直異方性（Ｋｕの正の部分）が誘起
されるには、特定のターゲツト組成に限られることが判
る。膜のＭｓがＣ（Ｎ２）に依存するのは、Ｇｄ（５Ｎ
２二が反応してＧｄのスピン数が低下するためである。
第１図の各Ｃ（Ｎ２）で作成された膜のＣＯ／Ｇｄ比は
ほぼ一定であるので、実質的にＭｓに寄与するｕはＣ（
Ｎ２）が増加するにつれて減少する。したがつてターゲ
ツト組成は望むＭｓから予想される ：Ｃヅ由比より
Ｇｄを多く含むように構成されなければならない。混合
ガスはあらかじめ所定の割合で混合されたボンベガスを
使用してもよいし、２つの純ガスを別個の二ードルバブ
ルでスパツタ室に導入しスパツタ室で所定の割合に混合
してもよい。
ほぼ一定であるので、実質的にＭｓに寄与するｕはＣ（
Ｎ２）が増加するにつれて減少する。したがつてターゲ
ツト組成は望むＭｓから予想される ：Ｃヅ由比より
Ｇｄを多く含むように構成されなければならない。混合
ガスはあらかじめ所定の割合で混合されたボンベガスを
使用してもよいし、２つの純ガスを別個の二ードルバブ
ルでスパツタ室に導入しスパツタ室で所定の割合に混合
してもよい。
基板は基板電極（陽極）にグリースまたはガリウム等を
用いて接触されることが望ましい。
用いて接触されることが望ましい。
これはスパツタリンク沖の基板温度を一定に保つためで
ある。基板温度が変化すると、膜中に含まれる反応性ス
パツタガス（例えば窒素）量が変化し、Ｋｕ，Ｍｓが膜
５厚方向に変化する原囚となる。反応性スパツタガスは
、上記の説明で使用した窒素に限られるものではなく、
酸素、塩素等でもよい。以上本発明により、製造工程が
簡単で、安価であり、かつ化学的に安定なバブルメモリ
用媒体の非晶質強磁性膜の新規な製造方法が得られる。
ある。基板温度が変化すると、膜中に含まれる反応性ス
パツタガス（例えば窒素）量が変化し、Ｋｕ，Ｍｓが膜
５厚方向に変化する原囚となる。反応性スパツタガスは
、上記の説明で使用した窒素に限られるものではなく、
酸素、塩素等でもよい。以上本発明により、製造工程が
簡単で、安価であり、かつ化学的に安定なバブルメモリ
用媒体の非晶質強磁性膜の新規な製造方法が得られる。
第１図はＧｄ−ＣＯ膜の垂直異方性エネルギー（Ｋｕ）
と飽和磁化（Ｍｓ）のスパツタガス中の窒素添加量依存
性を示す図、第２図は窒素添加量を一定にした時のＫｕ
．ｌ！：．Ｍｓのターゲツト組成依存性を示す図である
。
と飽和磁化（Ｍｓ）のスパツタガス中の窒素添加量依存
性を示す図、第２図は窒素添加量を一定にした時のＫｕ
．ｌ！：．Ｍｓのターゲツト組成依存性を示す図である
。
Claims (1)
- １ 希土類金属と遷移金属の合金からなる非晶質強磁性
膜をスパッタガス中にてスパッタリングにより基板上に
製造する方法において、非反応性スパッタガス中に反応
性ガスを混合して、前記磁性膜の垂直磁気異方性エネル
ギーを制御することを特徴とする非晶質強磁性膜の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15238776A JPS5931970B2 (ja) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | 非晶質強磁性膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15238776A JPS5931970B2 (ja) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | 非晶質強磁性膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5376399A JPS5376399A (en) | 1978-07-06 |
| JPS5931970B2 true JPS5931970B2 (ja) | 1984-08-06 |
Family
ID=15539395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15238776A Expired JPS5931970B2 (ja) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | 非晶質強磁性膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931970B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS553825A (en) * | 1978-06-26 | 1980-01-11 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Element for filter |
| US4271232A (en) * | 1978-08-28 | 1981-06-02 | International Business Machines Corporation | Amorphous magnetic film |
| US4741967A (en) * | 1983-06-08 | 1988-05-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic recording medium |
| US4640755A (en) * | 1983-12-12 | 1987-02-03 | Sony Corporation | Method for producing magnetic medium |
| US4554217A (en) * | 1984-09-20 | 1985-11-19 | Verbatim Corporation | Process for creating wear and corrosion resistant film for magnetic recording media |
-
1976
- 1976-12-17 JP JP15238776A patent/JPS5931970B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5376399A (en) | 1978-07-06 |
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