JPS6124213A - ビスマス置換フエリ磁性ガーネツト フイルムの形成方法 - Google Patents
ビスマス置換フエリ磁性ガーネツト フイルムの形成方法Info
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- JPS6124213A JPS6124213A JP14484285A JP14484285A JPS6124213A JP S6124213 A JPS6124213 A JP S6124213A JP 14484285 A JP14484285 A JP 14484285A JP 14484285 A JP14484285 A JP 14484285A JP S6124213 A JPS6124213 A JP S6124213A
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- bismuth
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- 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
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/08—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
- H01F10/10—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
- H01F10/18—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being compounds
- H01F10/20—Ferrites
- H01F10/24—Garnets
- H01F10/245—Modifications for enhancing interaction with electromagnetic wave energy
-
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- 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
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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】
本発明はフィルムの形成に包含する元素を酸化物の形態
で含有するターゲットを用いてＨＦ陰極スパッタリング
により基体上にビスマス置換フェリ磁性ガーネット
フィルムを形成する方法に関する。
で含有するターゲットを用いてＨＦ陰極スパッタリング
により基体上にビスマス置換フェリ磁性ガーネット
フィルムを形成する方法に関する。
１（Ｆ陰極スパッタリングを用いるビスマス置換鉄ガー
ネット フィルムの堆積における特別の問題は層の他の
成分と比較して酸化物化合物状態でのビスマスのスパッ
タリンク生成速度（３ｐｕｔｅｒｉｎｇｏｕｔｐｕｔ）
が著しく高いことである。一般に使用するパラメータで
通常のＨＦプラズマ スパッタリングを行う場合に、基
体電極上に形成するフィルム中のビスマス含有量がバッ
ク−スパッタリング処理および熱処理のために、すなわ
ち、効果的な二次電子の衝撃のために乏しくなる。この
ビスマス欠乏の問題は第１に過剰の酸化ビスマスをター
ゲ・７トに混入し、第２に基体電極に供給されるＯＦバ
イアス電圧（基体バイアスと称する）により可能な生成
フィルムのビスマス含有量を精細に調節することによっ
て解決している。
ネット フィルムの堆積における特別の問題は層の他の
成分と比較して酸化物化合物状態でのビスマスのスパッ
タリンク生成速度（３ｐｕｔｅｒｉｎｇｏｕｔｐｕｔ）
が著しく高いことである。一般に使用するパラメータで
通常のＨＦプラズマ スパッタリングを行う場合に、基
体電極上に形成するフィルム中のビスマス含有量がバッ
ク−スパッタリング処理および熱処理のために、すなわ
ち、効果的な二次電子の衝撃のために乏しくなる。この
ビスマス欠乏の問題は第１に過剰の酸化ビスマスをター
ゲ・７トに混入し、第２に基体電極に供給されるＯＦバ
イアス電圧（基体バイアスと称する）により可能な生成
フィルムのビスマス含有量を精細に調節することによっ
て解決している。
薄いフェリ磁性ガーネット フィルムの製造は磁界にま
たはマグネト−オプティカル フィールド、例えば表示
管として、オプティカル プリング−に、バブル−ドメ
イン ディバイスに、ジャイロ レーザーに、光通信に
使用する部品、例えば電磁輻射線により送ることのでき
る記憶機器の活性素子としての種々の利用可能性のため
に最近、数年のうちに重要性が増してきている。
たはマグネト−オプティカル フィールド、例えば表示
管として、オプティカル プリング−に、バブル−ドメ
イン ディバイスに、ジャイロ レーザーに、光通信に
使用する部品、例えば電磁輻射線により送ることのでき
る記憶機器の活性素子としての種々の利用可能性のため
に最近、数年のうちに重要性が増してきている。
ガーネット フィルムの製造において、ｊＦ陰極スパッ
タリング（訃ダイオード スパッタリングの旺プラズマ
スパッタリング）による堆積は、大きい面積上に誘電
性被覆の均一堆積を達成する困難性を容易に克服できる
ことから工業的目的のために極めて興味深い。
タリング（訃ダイオード スパッタリングの旺プラズマ
スパッタリング）による堆積は、大きい面積上に誘電
性被覆の均一堆積を達成する困難性を容易に克服できる
ことから工業的目的のために極めて興味深い。
適度に適当な格子定数を有する単結晶上に液相エピタキ
シ（ＬＰＥ）により単結晶ガーネット フィルムを堆積
する通常の方法は高価であり、大規模生産を反復的に実
施できる点について、まだ開発されていない。困難性は
、例えば単結晶の基体が、カットする単結晶の寸法に影
響するが、任意所望の大きさに生成できないことにより
生ずる。
シ（ＬＰＥ）により単結晶ガーネット フィルムを堆積
する通常の方法は高価であり、大規模生産を反復的に実
施できる点について、まだ開発されていない。困難性は
、例えば単結晶の基体が、カットする単結晶の寸法に影
響するが、任意所望の大きさに生成できないことにより
生ずる。
液相エピタキシ プロセスと比較して、ＨＦプラズマ
スパッタリングは、使用する装置に貴金属を必要としな
いこと；単結晶基体の生成に必要とされる大きい技術的
労力を軽減できること；および連続製造プロセスが可能
であることなどガーネット層の製造に多くの利点がある
。更に、）ＩＰプラズマス バッタリング プロセスは
、広範囲にわたる基体／フィルム組合せが可能であり、
かつ大寸法の層を堆積できることから極めて融通性に冨
んでいる。
スパッタリングは、使用する装置に貴金属を必要としな
いこと；単結晶基体の生成に必要とされる大きい技術的
労力を軽減できること；および連続製造プロセスが可能
であることなどガーネット層の製造に多くの利点がある
。更に、）ＩＰプラズマス バッタリング プロセスは
、広範囲にわたる基体／フィルム組合せが可能であり、
かつ大寸法の層を堆積できることから極めて融通性に冨
んでいる。
従来開発されているプロセスを使用することによって、
固有特性、光学特性、磁気光学特性、磁気特性および結
晶特性が液相エピタキシにより生長したフィルムのこれ
らの特性と明らかに同格である所望の化学量論組成のフ
ィルムを反復的に堆積することができる。しかしながら
、この方法で堆積したフィルムは、最大可能な完全性の
フィルムを生長する場合に望ましくない１０μｍ程度の
粒子状態の欠陥を含んでいることを確めた。
固有特性、光学特性、磁気光学特性、磁気特性および結
晶特性が液相エピタキシにより生長したフィルムのこれ
らの特性と明らかに同格である所望の化学量論組成のフ
ィルムを反復的に堆積することができる。しかしながら
、この方法で堆積したフィルムは、最大可能な完全性の
フィルムを生長する場合に望ましくない１０μｍ程度の
粒子状態の欠陥を含んでいることを確めた。
本発明は、実際上、欠陥の存在しないビスマス置換フェ
リ磁性ガーネット フィルムをＨＦ陰極スバ、ツタリン
グにより生成できる方法を提供することである。
リ磁性ガーネット フィルムをＨＦ陰極スバ、ツタリン
グにより生成できる方法を提供することである。
本発明のビスマス置換フェリ磁性ガーネットフィルム製
造方法は、ある化学量論を有する酸化物化合物の形態の
ビスマス、ビスマスおよびフィルム形成に関係する少な
くとも１種の元素を含むターゲットを用い、かかる元素
は固定格子位置に導入するビスマスのスパッタリンク速
度（ｓｐｕｔｔｅ−ｒｉｎｇ ｒａｔｅ））より明らか
に低いスパッタリング速度を有することを特徴とする。
造方法は、ある化学量論を有する酸化物化合物の形態の
ビスマス、ビスマスおよびフィルム形成に関係する少な
くとも１種の元素を含むターゲットを用い、かかる元素
は固定格子位置に導入するビスマスのスパッタリンク速
度（ｓｐｕｔｔｅ−ｒｉｎｇ ｒａｔｅ））より明らか
に低いスパッタリング速度を有することを特徴とする。
本発明は、ＩＰ陰陰極スパッタトドフィルムに見出され
る欠陥がターゲットから生ずる埋封粒子（ｅｍｂｅｄｄ
ｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）によるという認識に基づく
ものである。ビスマスの極めて高い移動ロス＜ｔｒａｎ
ｓｆｅｒ １ｏｓｓ）のために、普通ターゲットには過
剰の遊離ＢｉｚＯｓを含有している。
る欠陥がターゲットから生ずる埋封粒子（ｅｍｂｅｄｄ
ｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）によるという認識に基づく
ものである。ビスマスの極めて高い移動ロス＜ｔｒａｎ
ｓｆｅｒ １ｏｓｓ）のために、普通ターゲットには過
剰の遊離ＢｉｚＯｓを含有している。
スパッター プロセスにおけるＢｉトの生成速度（ｏｕ
ｔｐｕｔ）はターゲットの他の成分材料と比較して高く
、ターゲットの表面は著しく多量のＢｉｚＯｉを遊離し
、裂ける。低いスパッタリング速度を有する材料、例え
ばＧｄｚＦｅｓＯ＋ ｚはターゲットから突き出され、
後ろに残留する。次いで、ＨＦ陰極スパンタリング中タ
ーゲットの表面の高い負電位が同様に帯電された突き出
される粒子の反撥を起す。表面近くの既知ターゲットの
ＢｉｚＯ３マトリックスは交差する結晶結合の結果とし
て崩解し、結合が他の相成分により遊離する。
ｔｐｕｔ）はターゲットの他の成分材料と比較して高く
、ターゲットの表面は著しく多量のＢｉｚＯｉを遊離し
、裂ける。低いスパッタリング速度を有する材料、例え
ばＧｄｚＦｅｓＯ＋ ｚはターゲットから突き出され、
後ろに残留する。次いで、ＨＦ陰極スパンタリング中タ
ーゲットの表面の高い負電位が同様に帯電された突き出
される粒子の反撥を起す。表面近くの既知ターゲットの
ＢｉｚＯ３マトリックスは交差する結晶結合の結果とし
て崩解し、結合が他の相成分により遊離する。
堆積フィルムにおける上述する種類の欠陥はビスマスを
ターゲットにＢｉ、０３の形態でなく、しかも、例えば
二成分酸化物化合物または三成分酸化物相の形態で存在
するように注意する場合には、殆んど完全に回避するこ
とができることを確かめた。Ｂｉ３＋の低い気化生成速
度（ｖａｐｏｒｓａｔｉｏｎ ｏｕｔｐｕｔ）を有する
元素例えばｐ ｅ ２ ＋および／またはＧｄ３＋への
分子結合のために、Ｂｉ″＋の有効気化生成速度が減少
する。
ターゲットにＢｉ、０３の形態でなく、しかも、例えば
二成分酸化物化合物または三成分酸化物相の形態で存在
するように注意する場合には、殆んど完全に回避するこ
とができることを確かめた。Ｂｉ３＋の低い気化生成速
度（ｖａｐｏｒｓａｔｉｏｎ ｏｕｔｐｕｔ）を有する
元素例えばｐ ｅ ２ ＋および／またはＧｄ３＋への
分子結合のために、Ｂｉ″＋の有効気化生成速度が減少
する。
ターゲットに存在するビスマスの分量をＩＢｉ原子原子
／億単位ｏｒｍｕｌａ ｕｎｉｔ）を越さないようにす
る場合には、異物の混入しない完全フィルム、いわゆる
、フィルムは、ターゲット中のＢｉ”を低いスパッタリ
ング生成速度を有する１または２個以上の陽イオンと分
子的に結合する条件を与え、ダイオード配置の普通の）
ＨＦ陰極スパッタリング装置によって達成することがで
きる。高いビスマス含有量を堆積層に達成する場合およ
び／または生長フィルムにおいて自然結晶化を達成する
ために、装置の腐食のために酸素の存在しないプラズマ
において可能とする基体において高い温度で操作する必
要のある場合には、Ｂ ｉ″＋の著しい程度のバック−
スパッタリング ロスを除去するために、プラズマは本
発明を基礎とする他の手段により生成フィルムから離し
て維持する必要があり、この事はマグネトロン陰極を用
いて達成できる。
／億単位ｏｒｍｕｌａ ｕｎｉｔ）を越さないようにす
る場合には、異物の混入しない完全フィルム、いわゆる
、フィルムは、ターゲット中のＢｉ”を低いスパッタリ
ング生成速度を有する１または２個以上の陽イオンと分
子的に結合する条件を与え、ダイオード配置の普通の）
ＨＦ陰極スパッタリング装置によって達成することがで
きる。高いビスマス含有量を堆積層に達成する場合およ
び／または生長フィルムにおいて自然結晶化を達成する
ために、装置の腐食のために酸素の存在しないプラズマ
において可能とする基体において高い温度で操作する必
要のある場合には、Ｂ ｉ″＋の著しい程度のバック−
スパッタリング ロスを除去するために、プラズマは本
発明を基礎とする他の手段により生成フィルムから離し
て維持する必要があり、この事はマグネトロン陰極を用
いて達成できる。
本発明の他の好適な例においては、使用するターゲット
電極としてスパッター プロセスのために必要なＨＦパ
ワーを供給するマグネトロンを用いる。堆積すべきフィ
ルムの化学量論的組成に比較的に等しい組成のターゲッ
トを用い、この場合ビスマス含有量を堆積すべきフィル
ムの化学量論的組成に相当するビスマス含有量より僅か
に多（する。マグネトロンは、プラズマをターゲットの
近くに集中させ、それ故生長フィルムのイオン衝撃を著
しく減少し、一旦、堆積フィルムに存在するＢｉ３＋は
バック−スパッターしなくなる。
電極としてスパッター プロセスのために必要なＨＦパ
ワーを供給するマグネトロンを用いる。堆積すべきフィ
ルムの化学量論的組成に比較的に等しい組成のターゲッ
トを用い、この場合ビスマス含有量を堆積すべきフィル
ムの化学量論的組成に相当するビスマス含有量より僅か
に多（する。マグネトロンは、プラズマをターゲットの
近くに集中させ、それ故生長フィルムのイオン衝撃を著
しく減少し、一旦、堆積フィルムに存在するＢｉ３＋は
バック−スパッターしなくなる。
更に、マグネトロンの使用は、ターゲットと基体との距
離を従来のプロセスと比較して２倍より著しく大きくで
き、この場合マグネトロンにより達成される全体として
のターゲット材料のスパッタリング速度は著しく高いた
めに、普通のＨＦ陰極スパッタリング装置をダイオード
組込みに用いることができる。
離を従来のプロセスと比較して２倍より著しく大きくで
き、この場合マグネトロンにより達成される全体として
のターゲット材料のスパッタリング速度は著しく高いた
めに、普通のＨＦ陰極スパッタリング装置をダイオード
組込みに用いることができる。
本発明の他の例において、ターゲット電極と基体電極と
の間の距離を４０〜１００ ｍｍの範囲で選択すること
ができる。上述するように、ＨＰＰ極スパッタリングを
用いるビスフス置換フェリ磁性ガーネットの堆積におけ
る特別の問題は酸化物化合物中のビスマスが層の他の成
分より著しく高いスパッター生成速度を有していること
である。この効果はターゲットのスパッタリング中、当
然に感知されるばかりか、層中にすでに存在するａｔ”
のバッタースパッタリングが生ずる生長フィルムはプラ
ズマからイオン衝撃を受、このためにフィルムのＢ ｓ
３ Ｌ″欠乏生ずる。マグネトロン電極を使用する場
合、マグネトロンの高いスパッタリング パワーのため
にターゲット電極と基体電極との間の距離を上記バック
−スパッター効果が殆んど生じないように選択すること
ができる。
の間の距離を４０〜１００ ｍｍの範囲で選択すること
ができる。上述するように、ＨＰＰ極スパッタリングを
用いるビスフス置換フェリ磁性ガーネットの堆積におけ
る特別の問題は酸化物化合物中のビスマスが層の他の成
分より著しく高いスパッター生成速度を有していること
である。この効果はターゲットのスパッタリング中、当
然に感知されるばかりか、層中にすでに存在するａｔ”
のバッタースパッタリングが生ずる生長フィルムはプラ
ズマからイオン衝撃を受、このためにフィルムのＢ ｓ
３ Ｌ″欠乏生ずる。マグネトロン電極を使用する場
合、マグネトロンの高いスパッタリング パワーのため
にターゲット電極と基体電極との間の距離を上記バック
−スパッター効果が殆んど生じないように選択すること
ができる。
本発明の更に他の例において、基体を３００〜６５０℃
の範囲の温度に、好ましくは約５５０℃の温度に加熱す
ることができる。この温度範囲はガラス物質の場合には
極めて重要である。ある条件下で、最適なフィルムは３
００℃以下では得られず、またある条件下で、多くの種
類のガラスの場合には、同様に６５０℃ではあまりに高
すぎる。約５５０℃のプロセス温度において、極めて微
細な分布を有する第２相を生じ、このために特定の化学
量論を有するターゲットの式組成（ｆｏｒｍｕｌａ ｃ
ｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）からそれることは厳格なことで
はない。この事は、凝縮現象により生ずるＢ ｉ３ ＋
の損失を放射性無定形フィルムにおいてすでに微結晶の
形成が開始していることから減少することができる。ま
た、この事は、作業を、例えば５５０℃のような低い温
度で行う場合に自然結晶化フィルムを再焼もどじ（ｒｅ
−ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）せずに達成できることを意味す
る。
の範囲の温度に、好ましくは約５５０℃の温度に加熱す
ることができる。この温度範囲はガラス物質の場合には
極めて重要である。ある条件下で、最適なフィルムは３
００℃以下では得られず、またある条件下で、多くの種
類のガラスの場合には、同様に６５０℃ではあまりに高
すぎる。約５５０℃のプロセス温度において、極めて微
細な分布を有する第２相を生じ、このために特定の化学
量論を有するターゲットの式組成（ｆｏｒｍｕｌａ ｃ
ｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）からそれることは厳格なことで
はない。この事は、凝縮現象により生ずるＢ ｉ３ ＋
の損失を放射性無定形フィルムにおいてすでに微結晶の
形成が開始していることから減少することができる。ま
た、この事は、作業を、例えば５５０℃のような低い温
度で行う場合に自然結晶化フィルムを再焼もどじ（ｒｅ
−ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ）せずに達成できることを意味す
る。
本発明の更に他の例において、フィルムを不活性ガス雰
囲気において、１．１〜１０×１０−″ミリバールの圧
力で堆積する。フィルム中に存在するビスマスの割合は
、堆積を酸素含有不活性ガス雰囲気の代りに純粋不活性
ガス雰囲気で行う場合に適度に高めることができ、クリ
プトンを選定する場合に良好な結果が得られる。
囲気において、１．１〜１０×１０−″ミリバールの圧
力で堆積する。フィルム中に存在するビスマスの割合は
、堆積を酸素含有不活性ガス雰囲気の代りに純粋不活性
ガス雰囲気で行う場合に適度に高めることができ、クリ
プトンを選定する場合に良好な結果が得られる。
本発明の更に他の例において、一般式： （Ｇｄ、Ｂｉ
） 。
） 。
（Ｆｅ、Ｇａ、 Ａ ｌ ）ｓｏ＋□を有するフィルム
を堆積する。
を堆積する。
ターゲットとして次の組成（重量％）のターゲットを用
いる場合に良好な結果を得ることができる：ＧｄｇＯｚ
２５．７ ＧｄｇＯ＋
１７．２ＢｉＦｅＯ３４Ｂ、７
Ｂｉｚ、＋Ｇｄｏ、７Ｆｅ５０１ｇ ７１．ＩＰｅ
ｇ’ｓ １７．６ またはＰｅ２０．
３． ＩＡｆｚＯｓ ３．４
八１ｔｃｈ ３．４Ｇａｚｅｓ
５．２ ＧａｚＯａ
５．２本発明の方法により形成したビスマス置換
鉄−ガーネット フィルムは、その光学および磁気−光
学特性および飽和磁化の温度依存性が液相エピタキシに
より得られる相当する組成のフィルムの値といくぶん一
致し、しかも液相エピタキシにより生成する異なるフィ
ルムはその全フィルム厚さにわたり著しい均質性を示す
利点を有する。
いる場合に良好な結果を得ることができる：ＧｄｇＯｚ
２５．７ ＧｄｇＯ＋
１７．２ＢｉＦｅＯ３４Ｂ、７
Ｂｉｚ、＋Ｇｄｏ、７Ｆｅ５０１ｇ ７１．ＩＰｅ
ｇ’ｓ １７．６ またはＰｅ２０．
３． ＩＡｆｚＯｓ ３．４
八１ｔｃｈ ３．４Ｇａｚｅｓ
５．２ ＧａｚＯａ
５．２本発明の方法により形成したビスマス置換
鉄−ガーネット フィルムは、その光学および磁気−光
学特性および飽和磁化の温度依存性が液相エピタキシに
より得られる相当する組成のフィルムの値といくぶん一
致し、しかも液相エピタキシにより生成する異なるフィ
ルムはその全フィルム厚さにわたり著しい均質性を示す
利点を有する。
本発明の方法の他の利点は酸素の存在しない不活性ガス
プラズマで作業でき、このために酸素雰囲気を用いる
すでに提案されたプロセスによるより必然的に高い基体
温度を用いることができることである。高い基体温度は
堆積フィルムの自然結晶化を促進する。
プラズマで作業でき、このために酸素雰囲気を用いる
すでに提案されたプロセスによるより必然的に高い基体
温度を用いることができることである。高い基体温度は
堆積フィルムの自然結晶化を促進する。
実−隻一斑
本発明の方法を達成する１例として鉄の１部をアルミニ
ウムおよびガリウムで置換したビスマス直換ガドリニウ
ム−鉄ガーネット フィルムの製造について説明する。
ウムおよびガリウムで置換したビスマス直換ガドリニウ
ム−鉄ガーネット フィルムの製造について説明する。
訃陰極スパンタリングのために、磁気ター７ゲツト電極
（マグネトロン）を具えるＦＩＦＨＦ電圧勢する一般に
入手しうる陰極−スパッタリング装置を用いた。また、
ターゲット電極および基体電極にｒ、ｍ、ｓ ｌ（Ｆ
電圧を測定する測定装置を補助装置として設けた。マグ
ネトロン電極は普通の真空容器に水平に配置した。スパ
ッタリング プロセスに要するＨＦパワーをインピーダ
ンス整合素子を介してターゲット電極に供給し、インピ
ーダンス整合素子のキャパシタンスを調節することによ
ってターゲット電極における）ＨＦ電圧の調節を行った
。
（マグネトロン）を具えるＦＩＦＨＦ電圧勢する一般に
入手しうる陰極−スパッタリング装置を用いた。また、
ターゲット電極および基体電極にｒ、ｍ、ｓ ｌ（Ｆ
電圧を測定する測定装置を補助装置として設けた。マグ
ネトロン電極は普通の真空容器に水平に配置した。スパ
ッタリング プロセスに要するＨＦパワーをインピーダ
ンス整合素子を介してターゲット電極に供給し、インピ
ーダンス整合素子のキャパシタンスを調節することによ
ってターゲット電極における）ＨＦ電圧の調節を行った
。
ターゲット電極におけるＨＦ電圧をコンピュータコント
ロールによって±１％内に一定に維持した。
ロールによって±１％内に一定に維持した。
スパッタリング装置に用いるエネルギー源として１６０
Ｗの出力電力で作動する通常の）ＩＰ発生器を用いた。
Ｗの出力電力で作動する通常の）ＩＰ発生器を用いた。
作動周波数を１３．５６ ＭＨｚにした。ターゲット
（陰極−スパッタリング源）としてフィルム構造に包含
する元素の酸化物からホットプレスして直径７５Ｉｌ１
１１、厚さ４ＩＩ１ｍおよび多孔度〈４％を有し、かつ
次の組成（重量％）を有する２種のターゲット本体を作
った： ＧｄｚＯ＋ ２５．７ ＧｄｚＯｉ
１７．２ＢｉＦｅＯｓ ４８−Ｉ
Ｂｉｚ、＋Ｇｄｏ、ＪｅｓＯ＋ｚ ７１．ＩＦｅｔｒ
ｓ １７．６ およびＦｅｚｅｓ
３− ＩＡ １２ ｚＯｉ ３．４
八１ｌｚ０３３．４Ｇａｓ（１＋ ５．２
Ｇａｇ（１＋ ５．２出発酸化物
からターゲットを形成するセラミック プロセスを遊離
ＢｉｚＯ，をバンク−スパッターしないように行った。
（陰極−スパッタリング源）としてフィルム構造に包含
する元素の酸化物からホットプレスして直径７５Ｉｌ１
１１、厚さ４ＩＩ１ｍおよび多孔度〈４％を有し、かつ
次の組成（重量％）を有する２種のターゲット本体を作
った： ＧｄｚＯ＋ ２５．７ ＧｄｚＯｉ
１７．２ＢｉＦｅＯｓ ４８−Ｉ
Ｂｉｚ、＋Ｇｄｏ、ＪｅｓＯ＋ｚ ７１．ＩＦｅｔｒ
ｓ １７．６ およびＦｅｚｅｓ
３− ＩＡ １２ ｚＯｉ ３．４
八１ｌｚ０３３．４Ｇａｓ（１＋ ５．２
Ｇａｇ（１＋ ５．２出発酸化物
からターゲットを形成するセラミック プロセスを遊離
ＢｉｚＯ，をバンク−スパッターしないように行った。
ターゲット本体を支持プレートに有効な熱伝導接着剤（
銀粉末を充填したエポキシ樹脂）で固定し、次いでこの
複合構造体をターゲット電極に固定した。
銀粉末を充填したエポキシ樹脂）で固定し、次いでこの
複合構造体をターゲット電極に固定した。
また、ターゲット本体をフィル構造に含める元素の酸化
物をホットプレスして作った。
物をホットプレスして作った。
不必要な熱を消散するために、水冷ターゲット電極を用
いるのが効果的である。
いるのが効果的である。
基体電極として３５５〜５５０℃の温度に加熱する直径
１５０ ｍｍの高周波に適当な電極を用いた。基体とし
て（１１１）配向を有するＣａ／Ｍｇ／Ｚｒ−置換ガト
リニウム−ガリウム−ガーネット−結晶スライス、また
は堆積すべきフィルム材料に適当な高い転位温度および
熱膨張係数を有するガラスプレートを用いた。基体の選
択は、堆積フィルムを用いる目的に依存する。例えば表
示管の如き大きい面積のフィルムを必要とする場合には
、ガラス基体が特に適当である。
１５０ ｍｍの高周波に適当な電極を用いた。基体とし
て（１１１）配向を有するＣａ／Ｍｇ／Ｚｒ−置換ガト
リニウム−ガリウム−ガーネット−結晶スライス、また
は堆積すべきフィルム材料に適当な高い転位温度および
熱膨張係数を有するガラスプレートを用いた。基体の選
択は、堆積フィルムを用いる目的に依存する。例えば表
示管の如き大きい面積のフィルムを必要とする場合には
、ガラス基体が特に適当である。
次いで、スパッタリング装置を真空ポンプにより約１０
− ” ミリバールの圧力に排気し、次いで不活性ガス
、好ましくはクリプトンを５Ｘ１０−’ ミリバール
の圧力で導入した。電極相互間距離を５０〜８０ｍｍに
した。堆積速度は、ホットプレスターゲット本体を用い
た場合に約０．５〜２μｍ／時にした。
− ” ミリバールの圧力に排気し、次いで不活性ガス
、好ましくはクリプトンを５Ｘ１０−’ ミリバール
の圧力で導入した。電極相互間距離を５０〜８０ｍｍに
した。堆積速度は、ホットプレスターゲット本体を用い
た場合に約０．５〜２μｍ／時にした。
ターゲット電極の背後におけるＩＰ引込線で測定したＨ
Ｆ電圧は≦２００ Ｖ ｒｍｓにし、基体電圧は浮動さ
せた。
Ｆ電圧は≦２００ Ｖ ｒｍｓにし、基体電圧は浮動さ
せた。
フィルムの堆積前に（代表的なフィルム厚さは１〜２μ
ｍ）、ターゲットおよび基体のそれぞれを、表面におい
て相成分の釣合分布を達成するためにプラズマ スパッ
タリングにより腐食した。
ｍ）、ターゲットおよび基体のそれぞれを、表面におい
て相成分の釣合分布を達成するためにプラズマ スパッ
タリングにより腐食した。
予備腐食時間は、同じターゲットについての他の試験に
おいて、ターゲットにおける平衡ボテンシアルが安定化
するまで、約０．５〜１時に減少した。
おいて、ターゲットにおける平衡ボテンシアルが安定化
するまで、約０．５〜１時に減少した。
陰極−スパッタリング装置における堆積後、層はＸ−線
に対して著しく無定形であった。結晶ビスマス置換鉄−
ガーネット フィルムの転化は酸素雰囲気において、単
結晶−ガーネット基体を用いる場合には約７３０℃の温
度で加熱し、およびガラス基体を用いる場合には約７８
０°Ｃの温度で加熱して得た。
に対して著しく無定形であった。結晶ビスマス置換鉄−
ガーネット フィルムの転化は酸素雰囲気において、単
結晶−ガーネット基体を用いる場合には約７３０℃の温
度で加熱し、およびガラス基体を用いる場合には約７８
０°Ｃの温度で加熱して得た。
上述する発明の本発明方法の利点としては、堆積フィル
ムにおけるＢｉ”のスパッター生成がターゲットの他の
成分より若干高いにもかかわらず、高いビスマス含存量
を反復達成できたこと、および堆積フィルムは層厚さに
わたり高い均質性を示し、かつＦｅ”、 Ｇｅ”、 Ｇ
ａ２＋および八４３＋″の如きターゲットから除去する
他のイオンの非常に異なるスパッタリング速度により生
じさせるスパッタリングの結果としてターゲットから分
裂される大きい粒子状態の欠陥が存在しないことである
。
ムにおけるＢｉ”のスパッター生成がターゲットの他の
成分より若干高いにもかかわらず、高いビスマス含存量
を反復達成できたこと、および堆積フィルムは層厚さに
わたり高い均質性を示し、かつＦｅ”、 Ｇｅ”、 Ｇ
ａ２＋および八４３＋″の如きターゲットから除去する
他のイオンの非常に異なるスパッタリング速度により生
じさせるスパッタリングの結果としてターゲットから分
裂される大きい粒子状態の欠陥が存在しないことである
。
含まれる元素がターゲットから生長フィルムに移動する
ことについてのプロセスの良好な挙動を次表に示す（層
組成は化学量論的に示していない。）上述する実験結果
は、アルゴン圧力の変化（３，５−５−７Ｘ １０−“
ミリバール）はフィルム中に堆積するビスマスの分量に
殆んど影響を及ぼさないことを示している。純粋アルゴ
ン雰囲気はフィルム中に堆積するビスマスの量に関して
有利であるのに対して、不活性ガス雰囲気中に酸素が存
在するとビスマスターゲットからフィルムに移動するの
に悪影響を与えることを示している。
ことについてのプロセスの良好な挙動を次表に示す（層
組成は化学量論的に示していない。）上述する実験結果
は、アルゴン圧力の変化（３，５−５−７Ｘ １０−“
ミリバール）はフィルム中に堆積するビスマスの分量に
殆んど影響を及ぼさないことを示している。純粋アルゴ
ン雰囲気はフィルム中に堆積するビスマスの量に関して
有利であるのに対して、不活性ガス雰囲気中に酸素が存
在するとビスマスターゲットからフィルムに移動するの
に悪影響を与えることを示している。
特許出願人 エヌ・ヘー・フィリップス・フルーイ
ランペンファブリケン
ランペンファブリケン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、フィルムの形成に包含する元素を酸化物の形態で含
むターゲットを用いてＨＦ陰極スパッタリングにより基
体上にビスマス置換フェリ磁性ガーネットフィルムを形
成する方法において、ある化学量論を有する酸化物化合
物の形態のビスマス、ビスマスおよびフィルム形成に包
含する少なくとも１種の元素を含むターゲットを用い、
かかる元素は固定格子位置に導入するビスマスのスパッ
タリング速度より明らかに低いスパッタリング速度を有
することを特徴とするビスマス置換フェリ磁性ガーネッ
トフィルム形成方法。 ２、使用するターゲット電極をスパッタリングプロセス
に必要なＨＦパワーを供給するマグネトロンとする特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ３、二成分酸化物化合物におけるビスマスをターゲット
の形成のために酸化物混合物に導入する特許請求の範囲
第１項記載の方法。 ４、ＢｉＦｅＯ＿３粉末の形態のビスマスをターゲット
の形成のために酸化物混合物に導入する特許請求の範囲
第３項記載の方法。 ５、三成分酸化物相におけるビスマスをターゲットの形
成のために酸化物混合物に導入する特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ６、（Ｇｄ、Ｂｉ）＿３Ｆｅ＿５Ｏ＿１＿２粉末の形態
のビスマスをターゲットの形成のために酸化物混合物に
導入する特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、一般式（Ｇｄ、Ｂｉ）＿３（Ｆｅ、Ｆａ、Ａｌ）＿
５Ｏ＿１＿２のフィルムを堆積する特許請求の範囲第１
項記載の方法。 ８、基体電極に付着する基体を３００〜６５０℃の範囲
の温度に加熱する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９、基体を約５５０℃の温度に加熱する特許請求の範囲
第８項記載の方法。 １０、ターゲットは次の組成（重量％）： Ｇｄ＿２Ｏ＿３ ２５．７ ＢｉＦｅＯ＿３ ４８．１ Ｆｅ＿２Ｏ＿３ １７．６ Ａｌ＿２Ｏ＿３ ３．４ Ｇａ＿２Ｏ＿３ ５．２ からなる特許請求の範囲第１〜９項のいずれか一つの項
記載の方法。 １１、ターゲットは次の組成（重量％）： Ｇｄ＿２Ｏ＿３ １７．２ Ｂｉ＿２＿．＿３Ｇｄ＿０＿．＿７Ｆｅ＿５Ｏ＿１＿２
７１．１ Ｆｅ＿２Ｏ＿３ ３．１ Ａｌ＿２Ｏ＿３ ３．４ Ｇａ＿２Ｏ＿３ ５．２ からなる特許請求の範囲第１〜９項のいずれか一つの項
記載の方法。 １２、フィルムを不活性ガス雰囲気中において１．０〜
１０×１０＾−＾３ミリバールの範囲の圧力で堆積する
特許請求の範囲第２項記載の方法。 １３、ターゲット電極と基体電極との間の距離を４０〜
１００ｍｍの範囲で選択する特許請求の範囲第２項記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3424467.0 | 1984-07-03 | ||
| DE19843424467 DE3424467A1 (de) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | Verfahren zur herstellung wismut-substituierter ferrimagnetischer granatschichten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6124213A true JPS6124213A (ja) | 1986-02-01 |
Family
ID=6239735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14484285A Pending JPS6124213A (ja) | 1984-07-03 | 1985-07-03 | ビスマス置換フエリ磁性ガーネツト フイルムの形成方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0167213B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6124213A (ja) |
| CA (1) | CA1274804A (ja) |
| DE (2) | DE3424467A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6109045A (en) * | 1998-04-22 | 2000-08-29 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Automotive Air Conditioner |
| JP2006097126A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Ricoh Co Ltd | スパッタリングターゲットとその製造方法、及び光記録媒体 |
| JP2008038250A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Samsung Corning Co Ltd | 回転式ターゲットアセンブリ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3482886D1 (de) * | 1983-11-17 | 1990-09-06 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Verfahren zur herstellung photothermomagnetischer aufzeichnungsfilme. |
| JPS61222109A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-02 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 希土類鉄ガ−ネツト膜の製造方法 |
| DE3605793A1 (de) * | 1986-02-22 | 1987-08-27 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung von strukturierten epitaxialen schichten auf einem substrat |
| DE3704378A1 (de) * | 1986-05-21 | 1987-11-26 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung eines optischen streifenwellenleiters fuer nicht-reziproke optische bauelemente |
| US6179976B1 (en) * | 1999-12-03 | 2001-01-30 | Com Dev Limited | Surface treatment and method for applying surface treatment to suppress secondary electron emission |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912399A (ja) * | 1972-05-16 | 1974-02-02 | ||
| JPS5613710A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Nec Corp | Material for magnetic element |
| JPS6065511A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-15 | Toshiba Corp | 磁性酸化物単結晶の製造方法 |
| JPS60107815A (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-13 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 磁性薄膜の製造方法 |
| JPS60150614A (ja) * | 1984-01-17 | 1985-08-08 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 磁性薄膜の製造方法 |
| JPS60185237A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-20 | Fujitsu Ltd | 光熱磁気記録媒体 |
| JPS60200887A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 磁性薄膜の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3482886D1 (de) * | 1983-11-17 | 1990-09-06 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Verfahren zur herstellung photothermomagnetischer aufzeichnungsfilme. |
-
1984
- 1984-07-03 DE DE19843424467 patent/DE3424467A1/de not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-07-01 EP EP85201046A patent/EP0167213B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-01 DE DE8585201046T patent/DE3582825D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-03 JP JP14484285A patent/JPS6124213A/ja active Pending
- 1985-07-03 CA CA000486235A patent/CA1274804A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4912399A (ja) * | 1972-05-16 | 1974-02-02 | ||
| JPS5613710A (en) * | 1979-07-13 | 1981-02-10 | Nec Corp | Material for magnetic element |
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| JP2008038250A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Samsung Corning Co Ltd | 回転式ターゲットアセンブリ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1274804A (en) | 1990-10-02 |
| DE3424467A1 (de) | 1986-01-16 |
| DE3582825D1 (de) | 1991-06-20 |
| EP0167213A3 (en) | 1988-05-04 |
| EP0167213B1 (de) | 1991-05-15 |
| EP0167213A2 (de) | 1986-01-08 |
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