JPS5978518A - 薄膜磁性体の製造方法 - Google Patents
薄膜磁性体の製造方法Info
- Publication number
- JPS5978518A JPS5978518A JP18744182A JP18744182A JPS5978518A JP S5978518 A JPS5978518 A JP S5978518A JP 18744182 A JP18744182 A JP 18744182A JP 18744182 A JP18744182 A JP 18744182A JP S5978518 A JPS5978518 A JP S5978518A
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- Japan
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- film
- gas
- thin film
- magnetic material
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は薄膜磁性体の製造方法に関するものであり、更
に詳しくは結晶配向性に優れた１”ｇｓＯ，を得、これ
を熱酸化することにより、磁気特性の優れたγ−Ｆ、を
偽薄膜磁性体を製造する方法に関するものである。
に詳しくは結晶配向性に優れた１”ｇｓＯ，を得、これ
を熱酸化することにより、磁気特性の優れたγ−Ｆ、を
偽薄膜磁性体を製造する方法に関するものである。
Ｆｔ１０４薄膜磁性体の製造方法としては、特願昭５１
−１１３１９６号や％軌間５１−８２０００号や特公昭
５４−５２７４６号等に開示され又いる様に。
−１１３１９６号や％軌間５１−８２０００号や特公昭
５４−５２７４６号等に開示され又いる様に。
次の二つの方法が仰られている。第１の方法は、 Ｆｅ
、ｏ、を主成分とするダーゲットを用いて希薄なＡｒガ
ス中で良く知られたスパッタリングにより製造する方法
である。第２の方法は。
、ｏ、を主成分とするダーゲットを用いて希薄なＡｒガ
ス中で良く知られたスパッタリングにより製造する方法
である。第２の方法は。
式を主成分とするターゲットを用いて、Ａｒと偽の混合
希薄ガス中での反応性スパッタリングにより製造する方
法である。
希薄ガス中での反応性スパッタリングにより製造する方
法である。
この椋にして基板上に形成されたｐ、、ｏ、膜の結晶構
造は、Ｘｄ回折結果によればスピネル屋を示す。また、
特定の結晶方位に優先配向しているわけではなく、無方
向性の多結晶になっているのが通例である。
造は、Ｘｄ回折結果によればスピネル屋を示す。また、
特定の結晶方位に優先配向しているわけではなく、無方
向性の多結晶になっているのが通例である。
しかし、この様な無方向性の結晶配列状態のＩ’ｇ、０
．膜では、実際のｙ、ｏ、の生成割合の分析が通常のｆ
ｆ１１１定手段であるＸｉ回折によっては行なえないの
である。換言すれは、Ｆ、、０４以外の結晶構造を持つ
α−Ｆｅ ＋ＦｇＯやα−ｈ４や空孔等の異相の生成割
合が数多以下になると、実際のｈ３０４の生成割合はほ
とんどｆｉｌｌ定できないのが現状である。
．膜では、実際のｙ、ｏ、の生成割合の分析が通常のｆ
ｆ１１１定手段であるＸｉ回折によっては行なえないの
である。換言すれは、Ｆ、、０４以外の結晶構造を持つ
α−Ｆｅ ＋ＦｇＯやα−ｈ４や空孔等の異相の生成割
合が数多以下になると、実際のｈ３０４の生成割合はほ
とんどｆｉｌｌ定できないのが現状である。
そして、上記した状態のＦ、、０．膜では、異相がわず
かに入っているが故に、良好な磁気特性を実現できない
という欠点がある。とりわけ、結晶構造や異相にきわめ
工敏感な角型比Ｓ＊（コアシプスクエアネス）は劣化す
る。また、これを十分に熱酸化しても純粋なγ−Ｆｔ２
０ｍは得られず、従って艮好な角型比Ｓ９や保持力Ｈｃ
を実現し舟ない。更に、ｐ、、ｏ、からγ−’ｇｔ□ｓ
に変換する熱処理温匿が上昇する欠点がある。
かに入っているが故に、良好な磁気特性を実現できない
という欠点がある。とりわけ、結晶構造や異相にきわめ
工敏感な角型比Ｓ＊（コアシプスクエアネス）は劣化す
る。また、これを十分に熱酸化しても純粋なγ−Ｆｔ２
０ｍは得られず、従って艮好な角型比Ｓ９や保持力Ｈｃ
を実現し舟ない。更に、ｐ、、ｏ、からγ−’ｇｔ□ｓ
に変換する熱処理温匿が上昇する欠点がある。
本発明は上記した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、 Ｆ、ｓ０４膜を形成するにあたり。
、 Ｆ、ｓ０４膜を形成するにあたり。
Ｘ、％１回折等の通常の測定手段では横用し得ないレベ
ルのα−５、Ｆｅｏ３：、α−ｈ、０．といったｐ、、
０４膜とは異なる結晶構造を持つ異相中空孔な実質的に
排除し、単結晶に限りなく近い薄膜を得ること、即ち特
定の結晶方向のみを優先配向させることによって、生成
物質の高純度化を確保する薄膜磁性体の製造方法を提供
することを目的としている。
ルのα−５、Ｆｅｏ３：、α−ｈ、０．といったｐ、、
０４膜とは異なる結晶構造を持つ異相中空孔な実質的に
排除し、単結晶に限りなく近い薄膜を得ること、即ち特
定の結晶方向のみを優先配向させることによって、生成
物質の高純度化を確保する薄膜磁性体の製造方法を提供
することを目的としている。
への熱力学的酸化還元反応によれば、磁気特性およびそ
の経時安定性に優れたγ−ｐ；、、ｔｏ。
の経時安定性に優れたγ−ｐ；、、ｔｏ。
を形成するには、異相のない単相ん、０４膜を形成する
必要がある３、このため、Ａｒ＋ら中でｈを主成分とす
るターゲットを用い、反応性スパッタリングにより虐猟
のＳｉウェハ、ガラス基板、アルマイト基板などにＦｇ
、Ｏ，膜を形成したところ、その結晶配向性は、アルマ
イト基板≦カラス晶板＜ Ｓｉウェハの順で強い基板依
存性を示すことがわかった。
必要がある３、このため、Ａｒ＋ら中でｈを主成分とす
るターゲットを用い、反応性スパッタリングにより虐猟
のＳｉウェハ、ガラス基板、アルマイト基板などにＦｇ
、Ｏ，膜を形成したところ、その結晶配向性は、アルマ
イト基板≦カラス晶板＜ Ｓｉウェハの順で強い基板依
存性を示すことがわかった。
又、Ｌ記ｌ−た各々のＦｅｍ０４膜を熱酸化によりｒ−
八２０１に変換すると、その磁気特性はアルマイト基板
≦ガラス基＆（Ｓｉウェハの順で優れていることが明ら
かになっｌこ。又、熱酸化温度もアルマイト基板ニガラ
ス基板（Ｓ乙つェへの順で低くすむことが明らかになっ
た。従って、結晶配−」′１生の優れたｒｒ′ｅ、ｏ、
膜を形成することが、磁気特性の優れたγ−り、０．膜
を形成す７．）ための重鮫技術となることがわかる。１
そこで、カラス基板を用い℃結晶配向性の優れたグロー
ニス条件を検討したところ、Ａｒガス又はＡ７＋０２混
合ガス中に帛６のガスとしてＡｒに対する分圧比で０．
５〜１．５％のＢ、０ガスを混入することＶこより−’
ｅｓ’ＪａｌｌＡの＜、 ’Ｉ １１ ）方向配向％Ｆ
＞：＋・Ｊａ太゛Ｊ’ることを見出した。更に分圧比
が１．）、７−・１．１） ％ ＜υ廟曲の場合は、著
しい結晶配向性を示し１おり、０２ｔ〃１最も好ましい
範［用でセ２ることかわかっ７こ。
八２０１に変換すると、その磁気特性はアルマイト基板
≦ガラス基＆（Ｓｉウェハの順で優れていることが明ら
かになっｌこ。又、熱酸化温度もアルマイト基板ニガラ
ス基板（Ｓ乙つェへの順で低くすむことが明らかになっ
た。従って、結晶配−」′１生の優れたｒｒ′ｅ、ｏ、
膜を形成することが、磁気特性の優れたγ−り、０．膜
を形成す７．）ための重鮫技術となることがわかる。１
そこで、カラス基板を用い℃結晶配向性の優れたグロー
ニス条件を検討したところ、Ａｒガス又はＡ７＋０２混
合ガス中に帛６のガスとしてＡｒに対する分圧比で０．
５〜１．５％のＢ、０ガスを混入することＶこより−’
ｅｓ’ＪａｌｌＡの＜、 ’Ｉ １１ ）方向配向％Ｆ
＞：＋・Ｊａ太゛Ｊ’ることを見出した。更に分圧比
が１．）、７−・１．１） ％ ＜υ廟曲の場合は、著
しい結晶配向性を示し１おり、０２ｔ〃１最も好ましい
範［用でセ２ることかわかっ７こ。
曳に、Ｈ３０ガスの好ｌしい範囲において。
不純物ガスであるｃ ｕ ）ｉスのに度をＡｒに対する
分圧比で０．０６ ％以下にすると、結晶配向性が更に
向上することが明らかになった。このＣＯガスは導入し
ちもののみならず、基板あるいは真空槽内に伺涜した有
機物と導入しているＯ、ガスとの反応によって生じたも
のでも同様である。注意することは、ＣＯガスの分圧比
が０．１％以上になると、生成したｐ、、ｏ４膜の＜１
１１）方向配向性が著しく阻害されることである。これ
は、ＣＯガスによる還元作用によっＣＩ？ｅ、０４の単
相成長が阻害され、酸素原子の稠密面である（１１１）
面を出し工の膜形成がなされないためと考えられる。
分圧比で０．０６ ％以下にすると、結晶配向性が更に
向上することが明らかになった。このＣＯガスは導入し
ちもののみならず、基板あるいは真空槽内に伺涜した有
機物と導入しているＯ、ガスとの反応によって生じたも
のでも同様である。注意することは、ＣＯガスの分圧比
が０．１％以上になると、生成したｐ、、ｏ４膜の＜１
１１）方向配向性が著しく阻害されることである。これ
は、ＣＯガスによる還元作用によっＣＩ？ｅ、０４の単
相成長が阻害され、酸素原子の稠密面である（１１１）
面を出し工の膜形成がなされないためと考えられる。
添付の図面は本発明の薄膜磁性体の製造方法によって製
造されたγ−’ｅＡの分析結果を示す図である６ＲＦ反
応性スパッタリングの条件は次の通りである。ターゲラ
）ニア、−２，３ａ ｔ％ｃｏ、動作圧： １５ｍ、Ｔ
ｏｒｒ 、 ０．濃度：４％。
造されたγ−’ｅＡの分析結果を示す図である６ＲＦ反
応性スパッタリングの条件は次の通りである。ターゲラ
）ニア、−２，３ａ ｔ％ｃｏ、動作圧： １５ｍ、Ｔ
ｏｒｒ 、 ０．濃度：４％。
Ｒ８０＃度：０．７〜ｔｏ ％ 、基板ニガラス添付の
図面において、横軸は四重極質量分析計で測定したＣＯ
とＡｒとの分圧比である。
図面において、横軸は四重極質量分析計で測定したＣＯ
とＡｒとの分圧比である。
縦軸は−Ｆｅｍ０４膜の配向性を示すＸ線回折ピーク比
（２２２）／（３１１）及びそれを熱酸化したｒ−Ｐｇ
、ＯＩ膜の磁気特性である。
（２２２）／（３１１）及びそれを熱酸化したｒ−Ｐｇ
、ＯＩ膜の磁気特性である。
尚、四京極３ｉｔ量分析計ではＣＯ＋と厚のピーりが車
なっ又出現するが、これらのフラグメントピークである
Ｃ＋とＮ＋とを比較することによりＣＯと法論した。
なっ又出現するが、これらのフラグメントピークである
Ｃ＋とＮ＋とを比較することによりＣＯと法論した。
図より、００分圧が減少すると、’ｔ３０４膜の配向性
も、それを熱酸化した後の角形比Ｂτ／Ｂ、ｋ（残留磁
化／ ２ｋＯ，印加時での磁化）、ジ（コアシグスクエ
アネス）も共に向上することがわかる。
も、それを熱酸化した後の角形比Ｂτ／Ｂ、ｋ（残留磁
化／ ２ｋＯ，印加時での磁化）、ジ（コアシグスクエ
アネス）も共に向上することがわかる。
これは、酸化反応の障害となるＣＯが減少したために、
純度の高いｐ、、ｏ４膜が生成し【膜の配向性が向上し
、従って磁気特性の良好なγ−Ｆｅ、ｏ、膜を得られる
ためと考えられろ。
純度の高いｐ、、ｏ４膜が生成し【膜の配向性が向上し
、従って磁気特性の良好なγ−Ｆｅ、ｏ、膜を得られる
ためと考えられろ。
良好な角形比（０，８以上）を得るためには、図より、
配向性１０以上を得られろＣＯ／Ａｒ≦０．０６チが良
いことがわかる。
配向性１０以上を得られろＣＯ／Ａｒ≦０．０６チが良
いことがわかる。
尚、この効果は酸化反応によるものであるから５本質的
にターゲットのＱ添加量にはよらない。
にターゲットのＱ添加量にはよらない。
本発明の薄膜磁性体の製造方法によれば、異相中空孔を
排除し、単結晶に近いＦｇｓＯ４ＰＩＡが得られ、これ
を熱酸化することにより良好な磁気特性をＭする７ −
Ｆｇ２０．農が得られる。
排除し、単結晶に近いＦｇｓＯ４ＰＩＡが得られ、これ
を熱酸化することにより良好な磁気特性をＭする７ −
Ｆｇ２０．農が得られる。
図は、本発明の薄膜磁性体の製造方法によって製造され
たＡａ（’４の配向性とγ−Ｆ、２ＯＳの磁気特性を示
す図である。
たＡａ（’４の配向性とγ−Ｆ、２ＯＳの磁気特性を示
す図である。
Claims (1)
- り又はｈを主成分とする＆合金を夕〜ゲットとし、Ａｒ
ガス又はＡｒとｑの混合カスＩＣＡｒに対する分圧比で
０．５〜１．５チのＨ，０カスを混入させた雰曲気中で
１反応性スパッタリンクによりｈ３０゜膜を形成し、こ
の反応性スパッタリング時に不純物カスであるＣＯカス
の濃度なＡｒＫ刈する分圧比で０．０６％以下に抑制し
、更に形成された３、ｏ、膜を熱酸化処理してγ−Ｆ、
、０．膜を形成することを％値とする薄膜磁性体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18744182A JPS5978518A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 薄膜磁性体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18744182A JPS5978518A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 薄膜磁性体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978518A true JPS5978518A (ja) | 1984-05-07 |
Family
ID=16206112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18744182A Pending JPS5978518A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 薄膜磁性体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5978518A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749459A (en) * | 1986-03-10 | 1988-06-07 | Komag, Inc. | Method for manufacturing a thin film magnetic recording medium |
| US4988578A (en) * | 1986-03-10 | 1991-01-29 | Komag, Inc. | Method for manufacturing a thin film magnetic recording medium |
| US5658659A (en) * | 1994-01-28 | 1997-08-19 | Komag, Inc. | Magnetic alloy and method for manufacturing same |
| US5846648A (en) * | 1994-01-28 | 1998-12-08 | Komag, Inc. | Magnetic alloy having a structured nucleation layer and method for manufacturing same |
| US5851688A (en) * | 1994-01-28 | 1998-12-22 | Komag, Inc. | Thin film magnetic alloy having low noise, high coercivity, and high squareness |
| USRE38544E1 (en) * | 1994-01-28 | 2004-07-06 | Komag, Inc. | Thin film magnetic alloy having low noise, high coercivity and high squareness |
-
1982
- 1982-10-27 JP JP18744182A patent/JPS5978518A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4749459A (en) * | 1986-03-10 | 1988-06-07 | Komag, Inc. | Method for manufacturing a thin film magnetic recording medium |
| US4988578A (en) * | 1986-03-10 | 1991-01-29 | Komag, Inc. | Method for manufacturing a thin film magnetic recording medium |
| US5658659A (en) * | 1994-01-28 | 1997-08-19 | Komag, Inc. | Magnetic alloy and method for manufacturing same |
| US5846648A (en) * | 1994-01-28 | 1998-12-08 | Komag, Inc. | Magnetic alloy having a structured nucleation layer and method for manufacturing same |
| US5851688A (en) * | 1994-01-28 | 1998-12-22 | Komag, Inc. | Thin film magnetic alloy having low noise, high coercivity, and high squareness |
| US6013161A (en) * | 1994-01-28 | 2000-01-11 | Komag, Incorporated | Thin film magnetic alloy having low noise, high coercivity and high squareness |
| USRE38544E1 (en) * | 1994-01-28 | 2004-07-06 | Komag, Inc. | Thin film magnetic alloy having low noise, high coercivity and high squareness |
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