JPH01110715A - 強磁性薄膜の形成方法 - Google Patents
強磁性薄膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH01110715A JPH01110715A JP62268818A JP26881887A JPH01110715A JP H01110715 A JPH01110715 A JP H01110715A JP 62268818 A JP62268818 A JP 62268818A JP 26881887 A JP26881887 A JP 26881887A JP H01110715 A JPH01110715 A JP H01110715A
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- Japan
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- film
- straight line
- thin film
- thickness direction
- annealing
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- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Thin Magnetic Films (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】
（産業上の利用分野）
この発明は磁気記録媒体や高性能小型モータ等に用いら
れる強磁性薄膜に係り、最大エネルギ積（ＢＨ）ｍａｙ
を大きくする形成方法に関する。
れる強磁性薄膜に係り、最大エネルギ積（ＢＨ）ｍａｙ
を大きくする形成方法に関する。
（従来の技術）
大きな保磁力と最大エネルギ積（ＢＨ）ｍａｙを有する
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は機器の小型化に貢献するためそ
の利用が進められている。ところが、この磁石は成形性
と加工性が困難なため薄肉化や特殊形状での使用ができ
ない、そのため、液体急冷法、スパッタ法、スプレー法
等により、任意の形状の薄膜を形成する研究が行われて
おり。
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は機器の小型化に貢献するためそ
の利用が進められている。ところが、この磁石は成形性
と加工性が困難なため薄肉化や特殊形状での使用ができ
ない、そのため、液体急冷法、スパッタ法、スプレー法
等により、任意の形状の薄膜を形成する研究が行われて
おり。
たとえば５スパツタ法の例は、Ｊ、Ｍａｇｎ。
Ｍａｇｎ、Ｍａｔ、５４−５７ （１９８６）Ｐ５３
５．あるいは１本出願人が出願した特願昭６１−２２９
１３０号などに示されている。
５．あるいは１本出願人が出願した特願昭６１−２２９
１３０号などに示されている。
（発明が解決しようとする問題点）
磁気を利用した装置を高性能化、小型化する場合には最
大エネルギ積（ＢＨ）ｍａｘが大きく。
大エネルギ積（ＢＨ）ｍａｘが大きく。
たとえばＩＯＭＣ；Ｏｅ以上の値のものが必要であるが
、特に膜厚方向に異方性をそなえたもので最大エネルギ
積（ＢＨ）ｍａｘが上記の値を超えるものは前項文献に
示されているように得られていないのが現状である。
、特に膜厚方向に異方性をそなえたもので最大エネルギ
積（ＢＨ）ｍａｘが上記の値を超えるものは前項文献に
示されているように得られていないのが現状である。
この発明の目的は上記の問題点を解決した最大エネルギ
積（ＢＨ）ｍａ ｘの高い膜厚方向に異方性をもつ膜の
形成方法を提供するものである。
積（ＢＨ）ｍａ ｘの高い膜厚方向に異方性をもつ膜の
形成方法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
このためＮｄが１３〜２７原子％、Ｂが３〜１７原子％
、Ｆｅが２８原子％以上、残部は。
、Ｆｅが２８原子％以上、残部は。
ｃｏ、Ａ１の一種以上からなる合金薄膜をスパッタリン
グ法により形成したのち、膜厚方向の角形比が０．７以
上のものを真空中もしくは非酸化性ガス雲囲気中（例え
ばＮ２ガス中）で所定の温度で所定時間アニール処理を
行う。
グ法により形成したのち、膜厚方向の角形比が０．７以
上のものを真空中もしくは非酸化性ガス雲囲気中（例え
ばＮ２ガス中）で所定の温度で所定時間アニール処理を
行う。
（作用）
スパッタリング法により膜厚方向に異方性のついた膜を
上記の条件でアニールすることにより結晶化が計られる
と共に磁性層が、結晶粒界に生成した非磁性層に取り囲
まれた状態になり、このため、外部磁界が作用しても磁
壁の移動が妨げられるので、高エネルギ積を有する膜厚
方向に異方性をもった膜が得られる。
上記の条件でアニールすることにより結晶化が計られる
と共に磁性層が、結晶粒界に生成した非磁性層に取り囲
まれた状態になり、このため、外部磁界が作用しても磁
壁の移動が妨げられるので、高エネルギ積を有する膜厚
方向に異方性をもった膜が得られる。
（実施例）
第１図は本発明の垂直磁化膜を形成するための多極マグ
ネトロンスパッタリング装置の断面図である。真空容器
ｌの中にターゲット２を設け、これと対向させて２５ｍ
ｍの間隔を置き基板３を基板取付台４に配置している。
ネトロンスパッタリング装置の断面図である。真空容器
ｌの中にターゲット２を設け、これと対向させて２５ｍ
ｍの間隔を置き基板３を基板取付台４に配置している。
基板はヒータ６によって加熱することができ。
基板の温度をヒータ電源１３によってコントロールする
ようにしである。ターゲット２と基板３の間にはスパッ
タリング初期に飛散する粒子が基板に付着するのを防ぐ
ためシャッタ５を配設しており、ターゲット２にはター
ゲット電源７によって直流電圧または高周波電圧を印加
できるようにしである。ターゲットの近傍にはフィラメ
ント８とアノード電極１０を配置しフィラメント電ａ９
によりフィラメントを加熱し熱電子を発生させてアノー
ド電極１０へ集めるようにしており、フィラメント電源
９とアノード電極源１１によりターゲット電流は任意に
変えられるのでターゲット電源とターゲット電流は独立
に変えることが可能である。
ようにしである。ターゲット２と基板３の間にはスパッ
タリング初期に飛散する粒子が基板に付着するのを防ぐ
ためシャッタ５を配設しており、ターゲット２にはター
ゲット電源７によって直流電圧または高周波電圧を印加
できるようにしである。ターゲットの近傍にはフィラメ
ント８とアノード電極１０を配置しフィラメント電ａ９
によりフィラメントを加熱し熱電子を発生させてアノー
ド電極１０へ集めるようにしており、フィラメント電源
９とアノード電極源１１によりターゲット電流は任意に
変えられるのでターゲット電源とターゲット電流は独立
に変えることが可能である。
ターゲット２は薄膜中のＮｄが１５原子％、Ｂが５原子
％、Ｆｅが６３原子％、ＣｏがＩＯ原子％、Ａｌが７原
子％になるように各粉末を混合し、真空中で焼結したも
のを用い５このターゲットをスパッタリング電極に取り
付け、基板３を基板台４に設置した後１真空容器内を排
気系Ｉ４により２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ以下に排気する。
％、Ｆｅが６３原子％、ＣｏがＩＯ原子％、Ａｌが７原
子％になるように各粉末を混合し、真空中で焼結したも
のを用い５このターゲットをスパッタリング電極に取り
付け、基板３を基板台４に設置した後１真空容器内を排
気系Ｉ４により２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ以下に排気する。
ヒータ電＃１３を調整しながら基板を３００℃に加熱し
ておき、フィラメント電源９を調整してフィラメント８
を加熱した後、アルゴンガス導入バルブ１２を開いてア
ルゴンガスを導入し、圧力が８×１ ｏ−３Ｔｏ ｒ
ｒになるように調整した。アノ−１゛電源を調整してタ
ーゲット電流を０．５八にした後、シャッタ５を閉じた
ままターゲット電源７により負の直流電圧３００Ｖを印
加して１５分間予備スパッタリングを行い、ターゲット
表面の酸化物等を除去し、シャッタを開いて２０分間ス
パックリングを行い、約２μｍの厚さの膜を形成した。
ておき、フィラメント電源９を調整してフィラメント８
を加熱した後、アルゴンガス導入バルブ１２を開いてア
ルゴンガスを導入し、圧力が８×１ ｏ−３Ｔｏ ｒ
ｒになるように調整した。アノ−１゛電源を調整してタ
ーゲット電流を０．５八にした後、シャッタ５を閉じた
ままターゲット電源７により負の直流電圧３００Ｖを印
加して１５分間予備スパッタリングを行い、ターゲット
表面の酸化物等を除去し、シャッタを開いて２０分間ス
パックリングを行い、約２μｍの厚さの膜を形成した。
この後１再び真空容器内を２Ｘ１０−６Ｔｏｒｒ以下に
排気し、基板温度が室温になるまで冷却した。膜厚方向
の角型比が０．７以上のもの を選択して急加熱２、冷
が可能な赤外線イメージ炉にセントし炉内を２Ｘ １０
−ｂＴｏ ｒ ｒ以下にυ磁気した後、６４０’Ｃに急
加熱して１０秒間保持してアニールを行った後ただちに
冷却した。この結果。
排気し、基板温度が室温になるまで冷却した。膜厚方向
の角型比が０．７以上のもの を選択して急加熱２、冷
が可能な赤外線イメージ炉にセントし炉内を２Ｘ １０
−ｂＴｏ ｒ ｒ以下にυ磁気した後、６４０’Ｃに急
加熱して１０秒間保持してアニールを行った後ただちに
冷却した。この結果。
１０ＭＧＯｅ以上のエネルギー積の強磁性膜が得られた
。第２図は温度と時間を種々変えてアニールをしたとき
の膜の特性の測定値をＩＯＭＧＯｅ以上と以下に分けた
分布を示す。丸印はアニール後膜厚方向の最大エネルギ
積（ＢＨ）ｍａｙが１０ＭＧＯｅ以上となったものであ
る。すなわら斜線で示した領域の条件でアニールを行え
ば膜１７方向の最大エネルギ積（ＢＨ）ｍａ ｘがＩＯ
ＭＧＯｅ以上のものが得られる。アニール温度が８００
℃を超えると常磁性相の成長により磁気特性が損われ、
逆に４００℃に満たないといくら時間をかけても結晶化
が促進されず磁気特性が向上しない。
。第２図は温度と時間を種々変えてアニールをしたとき
の膜の特性の測定値をＩＯＭＧＯｅ以上と以下に分けた
分布を示す。丸印はアニール後膜厚方向の最大エネルギ
積（ＢＨ）ｍａｙが１０ＭＧＯｅ以上となったものであ
る。すなわら斜線で示した領域の条件でアニールを行え
ば膜１７方向の最大エネルギ積（ＢＨ）ｍａ ｘがＩＯ
ＭＧＯｅ以上のものが得られる。アニール温度が８００
℃を超えると常磁性相の成長により磁気特性が損われ、
逆に４００℃に満たないといくら時間をかけても結晶化
が促進されず磁気特性が向上しない。
またアニール保持時間はアニール温度により異なり、た
とえばアニール温度６４０℃〜８００℃のときは保持時
間１０秒で良いが、アニール温度が６００℃のときは保
持時間４５秒、５００℃のときは１７００秒というよう
にアニール温度が低いほど保持時間が長くなるが、保持
時間が２０時間を超えるときはアニール温度は４００〜
８００℃の間であれば１０ＭＧＯｅのものが得られる。
とえばアニール温度６４０℃〜８００℃のときは保持時
間１０秒で良いが、アニール温度が６００℃のときは保
持時間４５秒、５００℃のときは１７００秒というよう
にアニール温度が低いほど保持時間が長くなるが、保持
時間が２０時間を超えるときはアニール温度は４００〜
８００℃の間であれば１０ＭＧＯｅのものが得られる。
なお２合金薄膜の組成を変え、調べたところ。
表に示す組成で角形比０．７以上のものを選び、前記ア
ニール条件で実験した結果は、いずれも良好な結果が得
られた。すなわちＮｄが１３〜２７原子％、Ｂが３〜１
７原子％、Ｆｅが２８原子％。
ニール条件で実験した結果は、いずれも良好な結果が得
られた。すなわちＮｄが１３〜２７原子％、Ｂが３〜１
７原子％、Ｆｅが２８原子％。
残部、Ｇｏ、Ａｌの一種以上からなる組成の膜を上記ア
ニール条件でアニールすることにより最大エネルギ積（
ＢＨ）ｍａｘが１０ＭＧＯｅ以上でかつ異方性の膜が得
られる。
ニール条件でアニールすることにより最大エネルギ積（
ＢＨ）ｍａｘが１０ＭＧＯｅ以上でかつ異方性の膜が得
られる。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、最大エネルギ積（
ＢＨ）ｍａｘが１０ＭＧＯｅ以上の垂直磁化膜が得られ
る効果があり２ このため磁気を利用した装置を高性能
化、小型化することができる。
ＢＨ）ｍａｘが１０ＭＧＯｅ以上の垂直磁化膜が得られ
る効果があり２ このため磁気を利用した装置を高性能
化、小型化することができる。
第１図は本発明の垂直磁化膜を形成するための多極マグ
ネトロンスパッタリング装置の例を示す断面図、第２図
は本発明のアニール条件を示す特性図である。 図において２はターゲント、３は基板、５はシャンクで
ある。 第 １ 図 １、真空容器 ７．ターケ”ット電Ｍ１３．ヒータ電
漁２、ターゲット ８．フィうメ）ト １４
．排気系３、基 板 ｑ、 フィラメシトｌｌ
源４、基板取付台 １０．７ノードを種
ネトロンスパッタリング装置の例を示す断面図、第２図
は本発明のアニール条件を示す特性図である。 図において２はターゲント、３は基板、５はシャンクで
ある。 第 １ 図 １、真空容器 ７．ターケ”ット電Ｍ１３．ヒータ電
漁２、ターゲット ８．フィうメ）ト １４
．排気系３、基 板 ｑ、 フィラメシトｌｌ
源４、基板取付台 １０．７ノードを種
Claims (1)
- Ｎｄが１３〜２７原子％，Ｂが３〜１７原子％，Ｆｅ
が２８原子％以上，残部がＣｏ，Ａｌのうち一種以上か
らなる合金薄膜をスパッタリング法により基板上に形成
し，膜厚方向の角形比が０．７以上の合金薄膜を有する
基板を選択して真空中または非酸化製ガス雰囲気中で，
アニール保持時間（ｌｏｇｓ）をＸ軸にとり，アニール
保持温度（℃）をＹ軸にとったとき，直線Ｙ＝８００，
直線Ｘ＝１，直線Ｙ＝４００，直線Ｘ＝６および点（１
，６４０）と点（４．８，４００）を結ぶ直線で囲まれ
る範囲でアニールすることを特徴とする強磁性薄膜の形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268818A JPH07120596B2 (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 強磁性薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268818A JPH07120596B2 (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 強磁性薄膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01110715A true JPH01110715A (ja) | 1989-04-27 |
| JPH07120596B2 JPH07120596B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=17463682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62268818A Expired - Lifetime JPH07120596B2 (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 強磁性薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120596B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633810A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-04 | Sony Corp | Preparation of magnetic recording medium |
| JPS60128606A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 光磁気記録媒体 |
| JPS60200887A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 磁性薄膜の製造方法 |
-
1987
- 1987-10-23 JP JP62268818A patent/JPH07120596B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633810A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-04 | Sony Corp | Preparation of magnetic recording medium |
| JPS60128606A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-09 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 光磁気記録媒体 |
| JPS60200887A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-11 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 磁性薄膜の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07120596B2 (ja) | 1995-12-20 |
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