JPH0243714A - 鉄系磁性薄膜の製造方法 - Google Patents
鉄系磁性薄膜の製造方法Info
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- JPH0243714A JPH0243714A JP63194991A JP19499188A JPH0243714A JP H0243714 A JPH0243714 A JP H0243714A JP 63194991 A JP63194991 A JP 63194991A JP 19499188 A JP19499188 A JP 19499188A JP H0243714 A JPH0243714 A JP H0243714A
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- Japan
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- iron
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- gas
- thin film
- magnetic thin
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- Pending
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- 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
本発明は、磁気記録媒体あるいは、磁気記録用へノド材
として応用が期待されている鉄系磁性薄膜の製造方法に
関するものである。
として応用が期待されている鉄系磁性薄膜の製造方法に
関するものである。
従来の技術
近年、マイクロ波を利用する電子サイクロトロン共鳴プ
ラズマＣＶＤ装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒ
ｏｎＲｅｓｏｎａｎｃｅ Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃ
ｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｕｒＤｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ、以下ＥＣＲ−ＣＶＤ装置
と略称する）による薄膜の製造が行われるようになって
きている。この方法によれば、比較的低いガス圧力（ｌ
Ｏ’ 〜１０４Ｔｏ ｒ ｒ）でも高密度のプラズマ
が得られ、低い基板温度でも良質の薄膜が得られること
が知られている。
ラズマＣＶＤ装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒ
ｏｎＲｅｓｏｎａｎｃｅ Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃ
ｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｕｒＤｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ、以下ＥＣＲ−ＣＶＤ装置
と略称する）による薄膜の製造が行われるようになって
きている。この方法によれば、比較的低いガス圧力（ｌ
Ｏ’ 〜１０４Ｔｏ ｒ ｒ）でも高密度のプラズマ
が得られ、低い基板温度でも良質の薄膜が得られること
が知られている。
以下図面を参照しながら、従来のＥＣＲ−ＣＶＤ装置に
よる鉄系磁性薄膜の製造方法について説明する。
よる鉄系磁性薄膜の製造方法について説明する。
第２図は一般的な従来例の場合のＥＣＲ−ＣＶＤ装置の
模式図である。マイクロ波発振機９から出て導波管８を
経由してマイクロ波透過窓７を通゛過したマイクロ波は
磁場発生器６による磁界の存在するイオン化室１３の中
でイオン化用ガス導入口１０より導入されたガス（例え
ば、Ｈ２やＮ２）と反応してＥＣＲプラズマを発生させ
る。イオン引出し窓１２を通って反応処理室５に進入し
たイオンシャワーは反応ガス導入口１１より導入された
ガス、例えば、フェロセン（ビスシクロペンタジェニル
鉄、化学式は（Ｃ５Ｈ５）２Ｆｅ｝と反応して基板１の
上に炭化鉄薄膜を成長させる。
模式図である。マイクロ波発振機９から出て導波管８を
経由してマイクロ波透過窓７を通゛過したマイクロ波は
磁場発生器６による磁界の存在するイオン化室１３の中
でイオン化用ガス導入口１０より導入されたガス（例え
ば、Ｈ２やＮ２）と反応してＥＣＲプラズマを発生させ
る。イオン引出し窓１２を通って反応処理室５に進入し
たイオンシャワーは反応ガス導入口１１より導入された
ガス、例えば、フェロセン（ビスシクロペンタジェニル
鉄、化学式は（Ｃ５Ｈ５）２Ｆｅ｝と反応して基板１の
上に炭化鉄薄膜を成長させる。
（例えば、日本物理学会誌２２巻１９８３年Ｌ２１０、
松属、菊池） 発明が解決しようとする１題 しかしながら上記のような製造方法では、金属を含む原
料ガスが一種類であるため、磁性薄膜の各種特性（飽和
磁化、保磁力、耐久性など）を制御するのに限界が生し
ていた。
松属、菊池） 発明が解決しようとする１題 しかしながら上記のような製造方法では、金属を含む原
料ガスが一種類であるため、磁性薄膜の各種特性（飽和
磁化、保磁力、耐久性など）を制御するのに限界が生し
ていた。
本発明は上記問題点に鑑み、目的にあった高性能な磁性
薄膜を作成する鉄系磁性薄膜の製造方法を堤供するもの
である。
薄膜を作成する鉄系磁性薄膜の製造方法を堤供するもの
である。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明の鉄系磁性薄膜の製造
方法では、真空容器中に第一の原料ガスとして、鉄を含
むガスを供給し、第二の原料ガス、及び第三以降の原料
ガスとして、鉄以外の元素を含むガスを供給するという
手段を用いている。鉄を含む原料ガスとしては、フェロ
セン、鉄カルボニル（Ｆ ｅ （Ｃｏ） ５１ 、
トリエトキシ鉄（Ｆｅ（ＱＣ２Ｈ８）鉄アセチルアセ
トナート（Ｆｅ（０□Ｃ５Ｈ７）３）などを使用できる
。
方法では、真空容器中に第一の原料ガスとして、鉄を含
むガスを供給し、第二の原料ガス、及び第三以降の原料
ガスとして、鉄以外の元素を含むガスを供給するという
手段を用いている。鉄を含む原料ガスとしては、フェロ
セン、鉄カルボニル（Ｆ ｅ （Ｃｏ） ５１ 、
トリエトキシ鉄（Ｆｅ（ＱＣ２Ｈ８）鉄アセチルアセ
トナート（Ｆｅ（０□Ｃ５Ｈ７）３）などを使用できる
。
第二の原料ガス、及び第三以降の原料ガスとして鉄以外
の元素を含むガスは、ＣＯ（Ｃ５Ｈ５）２゜Ｎ Ｉ
（Ｃ５Ｈ５） ２ 、 Ｒｕ （Ｃｓ Ｈ５）Ｏｓ
（Ｃ５Ｈ５） ２などのメタロセンや、Ｃｒ （Ｃｏ）
。、Ｍｏ （Ｃｏ） ６．Ｖ （Ｃｏ） ６Ｗ （Ｃ
ｏ）、、およびＣＯ□ （ＣＯ）８などの金属カルボニ
ルのうちいずれかを用いる。
の元素を含むガスは、ＣＯ（Ｃ５Ｈ５）２゜Ｎ Ｉ
（Ｃ５Ｈ５） ２ 、 Ｒｕ （Ｃｓ Ｈ５）Ｏｓ
（Ｃ５Ｈ５） ２などのメタロセンや、Ｃｒ （Ｃｏ）
。、Ｍｏ （Ｃｏ） ６．Ｖ （Ｃｏ） ６Ｗ （Ｃ
ｏ）、、およびＣＯ□ （ＣＯ）８などの金属カルボニ
ルのうちいずれかを用いる。
作用
本発明は上記した構成によって、真空容器中に、第一の
原料ガスとして、鉄を含むガスを供給し、第二の原料ガ
ス、及び第三以降の原ネ１ガスとして、鉄以外の元素を
含むガスを供給することにより、従来Ｆｅ−ＣやＦｅ−
Ｎ、あるいはＦｅ−０なと２元系では得られなかった特
徴を存する３元系以上の多元系の鉄系磁性薄膜を得るこ
とができる。
原料ガスとして、鉄を含むガスを供給し、第二の原料ガ
ス、及び第三以降の原ネ１ガスとして、鉄以外の元素を
含むガスを供給することにより、従来Ｆｅ−ＣやＦｅ−
Ｎ、あるいはＦｅ−０なと２元系では得られなかった特
徴を存する３元系以上の多元系の鉄系磁性薄膜を得るこ
とができる。
第一の原料ガス、第二の原料ガス、及び第三以降の原料
ガスは、ＥＣＲプラズマによって分解し、基板上に３元
系以上の多元系の鉄系磁性薄膜が成膜する。
ガスは、ＥＣＲプラズマによって分解し、基板上に３元
系以上の多元系の鉄系磁性薄膜が成膜する。
例えば、磁気ヘッド用軟磁性膜としては、高飽和磁束密
度、低保磁力、高透磁率が要求される。
度、低保磁力、高透磁率が要求される。
Ｆｅ−Ｃ膜では、Ｆｅ５Ｃなどの結晶質の生成により、
結晶磁気異方性が増え保磁力の増大が起こる場合がある
が、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等を添加することにより、結晶質の
生成を抑制し、保Ｇｆｉ力を低くできる。
結晶磁気異方性が増え保磁力の増大が起こる場合がある
が、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等を添加することにより、結晶質の
生成を抑制し、保Ｇｆｉ力を低くできる。
実施例
以下本発明の一実施例の鉄系磁性薄膜の製造方法につい
て、図面を参照しながら説明する。第（１１図は本発明
の一実施例の鉄系磁性薄膜の製造方法に用いるＥＣＲ−
ＣＶＤ装置の模式図である。第一の反応ガス導入口ｔｔ
よりガス状のフェロセンを導入する。第二の反応ガス導
入口１４からはモＪブデンのヘキサカルボニル、Ｍｏ
（Ｃｏ） ６を導入する。イオン化ガス導入口ｌＯから
は、Ｈ２゜及びＮ２ガスを導入しＥＣＲプラズマの励起
状態にする。イオン引出し窓１２から出てくるＥＣＲプ
ラズマを反応ガスに作用させ、分解してＦｅＭｏ−Ｃ薄
膜を作成させる１本実施例では、マイクロ波発振機９の
周波数は２．４５ Ｇ Ｈｚとし、イオン化用ガス導入
口１０からは水素および窒素を各々０〜５０３ＣＣＭ導
入し、第一の反応ガス導入口１１より窒素またはアルゴ
ンをキャリアガスとしたガス状のフェロセン（ビスシク
ロペンタジェニル鉄、化学式は（Ｃｓ Ｈ５）２ Ｆ
ｅ ｌを導入し、第二の反応ガス導入口１４からは、窒
素またはアルゴンをキャリアガスとしたガス状のＭ ｏ
（ＣＯ）６を導入し、ガラス製の基板１の上にＦｅ−
Ｍｏ−Ｃ薄膜を作製する。フェロセンとモリブデンのヘ
キサカルボニルの導入量は、各々のバブラー（気化器）
の温度と、キャリアガスの流壇により制′４Ｗシた。
て、図面を参照しながら説明する。第（１１図は本発明
の一実施例の鉄系磁性薄膜の製造方法に用いるＥＣＲ−
ＣＶＤ装置の模式図である。第一の反応ガス導入口ｔｔ
よりガス状のフェロセンを導入する。第二の反応ガス導
入口１４からはモＪブデンのヘキサカルボニル、Ｍｏ
（Ｃｏ） ６を導入する。イオン化ガス導入口ｌＯから
は、Ｈ２゜及びＮ２ガスを導入しＥＣＲプラズマの励起
状態にする。イオン引出し窓１２から出てくるＥＣＲプ
ラズマを反応ガスに作用させ、分解してＦｅＭｏ−Ｃ薄
膜を作成させる１本実施例では、マイクロ波発振機９の
周波数は２．４５ Ｇ Ｈｚとし、イオン化用ガス導入
口１０からは水素および窒素を各々０〜５０３ＣＣＭ導
入し、第一の反応ガス導入口１１より窒素またはアルゴ
ンをキャリアガスとしたガス状のフェロセン（ビスシク
ロペンタジェニル鉄、化学式は（Ｃｓ Ｈ５）２ Ｆ
ｅ ｌを導入し、第二の反応ガス導入口１４からは、窒
素またはアルゴンをキャリアガスとしたガス状のＭ ｏ
（ＣＯ）６を導入し、ガラス製の基板１の上にＦｅ−
Ｍｏ−Ｃ薄膜を作製する。フェロセンとモリブデンのヘ
キサカルボニルの導入量は、各々のバブラー（気化器）
の温度と、キャリアガスの流壇により制′４Ｗシた。
（以 下 余 白）
第１表
その結果の一例を第１表に示す様に、本発明の薄膜の製
造方法によりモリブデンを添加したＦｅＭＯ−Ｃ′ｉｉ
ｌ膜では保磁力を低くできることが明らかとなった。こ
れは、ＭＯの添加により、多結晶質の生成が抑制され、
結晶磁気異方性が低下するためである。なお、モリブデ
ンのヘキサカルボニルの代わりに、クロムやタングステ
ンのヘキサカルボニルを用いてＣｒ、Ｗを添加しても同
様の効果かえられる。これは高密度磁気記録用ヘッド材
料として炭化鉄系磁性薄膜を用いる場合に有利である。
造方法によりモリブデンを添加したＦｅＭＯ−Ｃ′ｉｉ
ｌ膜では保磁力を低くできることが明らかとなった。こ
れは、ＭＯの添加により、多結晶質の生成が抑制され、
結晶磁気異方性が低下するためである。なお、モリブデ
ンのヘキサカルボニルの代わりに、クロムやタングステ
ンのヘキサカルボニルを用いてＣｒ、Ｗを添加しても同
様の効果かえられる。これは高密度磁気記録用ヘッド材
料として炭化鉄系磁性薄膜を用いる場合に有利である。
次に、第二の実施例について以下に述べる。第一の実施
例と同じく、第一の反応ガス導入口１１より、ガス状の
フェロセンを原料ガスとして導入し、一方、第二の反応
ガス導入口１４から、コバルトのオクタカルボニル（Ｃ
ｏ２ （Ｃｏ） ８１を導入する。イオン化用ガス導入
口１０より、酸素。
例と同じく、第一の反応ガス導入口１１より、ガス状の
フェロセンを原料ガスとして導入し、一方、第二の反応
ガス導入口１４から、コバルトのオクタカルボニル（Ｃ
ｏ２ （Ｃｏ） ８１を導入する。イオン化用ガス導入
口１０より、酸素。
窒素、水素等のガスを導入する。マイクロ波発振機９は
、４００Ｗに設定し、基板１上にスピネル型フェライト
Ｃ０Ｆｅ２０ａを堆積させた。
、４００Ｗに設定し、基板１上にスピネル型フェライト
Ｃ０Ｆｅ２０ａを堆積させた。
Ｃ６Ｆｅ２ ｏ４は安定な光磁気記録媒体として研究が
進んでいるが、本実施例の製造方法によれば、常温でも
成膜できる。
進んでいるが、本実施例の製造方法によれば、常温でも
成膜できる。
さらに、第三の実施例を以下に述べる。第一の実施例と
同じく、第一の反応ガス導入口１１よりは、ガス状のフ
ェロセンを原料ガスとして導入し、一方、第二の反応ガ
ス導入口１４から、ルテニウムのメタロセン（Ｒｕ （
Ｃ５Ｈｓ ）２１を導入する。イオン化用ガス導入口ｌ
Ｏより、酸素、窒゛素５水素等のガスを導入する。マイ
クロ波発振機９は４００Ｗに設定し、基板１上にＦｅ−
Ｒｕ−Ｃｙｔ膜を堆積させた。Ｒｕは薄膜の耐久性の向
上に効果がある。
同じく、第一の反応ガス導入口１１よりは、ガス状のフ
ェロセンを原料ガスとして導入し、一方、第二の反応ガ
ス導入口１４から、ルテニウムのメタロセン（Ｒｕ （
Ｃ５Ｈｓ ）２１を導入する。イオン化用ガス導入口ｌ
Ｏより、酸素、窒゛素５水素等のガスを導入する。マイ
クロ波発振機９は４００Ｗに設定し、基板１上にＦｅ−
Ｒｕ−Ｃｙｔ膜を堆積させた。Ｒｕは薄膜の耐久性の向
上に効果がある。
以上の実施例に述べたように、本発明では、真空容器中
に第一の原料ガスとして、鉄を含むガスを供給し、第二
の原料ガス、及び第三以降の原料ガスとして、鉄以外の
元素を含むガスを供給するという手段を用いることによ
り、鉄系磁性薄膜の磁気特性の改善や、新たな鉄系磁性
薄膜の製造を可能にしている。
に第一の原料ガスとして、鉄を含むガスを供給し、第二
の原料ガス、及び第三以降の原料ガスとして、鉄以外の
元素を含むガスを供給するという手段を用いることによ
り、鉄系磁性薄膜の磁気特性の改善や、新たな鉄系磁性
薄膜の製造を可能にしている。
発明の効果
以上のように本発明では、真空容器中に第一の原料ガス
として、鉄を含むガスを供給し、第二の原料ガス、及び
第三以降の原料ガスとして、鉄以外の元素を含むガスを
供給するという手段を用いることにより、鉄系磁性薄膜
の磁気特性の改善や、新たな鉄系磁性薄膜の製造を可能
にするという効果を有している。
として、鉄を含むガスを供給し、第二の原料ガス、及び
第三以降の原料ガスとして、鉄以外の元素を含むガスを
供給するという手段を用いることにより、鉄系磁性薄膜
の磁気特性の改善や、新たな鉄系磁性薄膜の製造を可能
にするという効果を有している。
第１図は本発明の一実施例に用いるＥＣＲＣＶＤ装置の
模式図、第２図は従来例の製造方法で用いるＥＣＲ−Ｃ
ＶＤ装置の模式図である。 ｌ・・・・・・基板、２・・・・・・基板支持台、３・
・・・・・ターゲフト、４・・・・・・スパッタリング
用Ｔ！ｌｆｉ、５・・・・・・反応処理室、６・・・・
・・磁場発生器、７・・・・・・マイクロ波透過窓、８
・・・・・・導波管、９・・・・・・マイクロ波発振機
、ｌＯ・・・・・・イオン化用ガス導入口、１１・・・
・・・反応ガス導入口、１２・・・・・・イオン引出し
窓、１３・・・・・・イオン化室、１４・・・・・・第
二の反応ガス導入口。
模式図、第２図は従来例の製造方法で用いるＥＣＲ−Ｃ
ＶＤ装置の模式図である。 ｌ・・・・・・基板、２・・・・・・基板支持台、３・
・・・・・ターゲフト、４・・・・・・スパッタリング
用Ｔ！ｌｆｉ、５・・・・・・反応処理室、６・・・・
・・磁場発生器、７・・・・・・マイクロ波透過窓、８
・・・・・・導波管、９・・・・・・マイクロ波発振機
、ｌＯ・・・・・・イオン化用ガス導入口、１１・・・
・・・反応ガス導入口、１２・・・・・・イオン引出し
窓、１３・・・・・・イオン化室、１４・・・・・・第
二の反応ガス導入口。
Claims (2)
- （１）真空容器の中で電子サイクロトロン共鳴プラズマ
を発生させ原料ガスを分解して基板上に鉄系磁性薄膜を
堆積させる際に、上記真空容器中に、第一の原料ガスと
して、鉄を含むガスを供給し、第二の原料ガス、及び第
三以降の原料ガスとして、鉄以外の元素を含むガスを供
給することを特徴とする鉄系磁性薄膜の製造方法。 - （２）第一の原料ガスをフェロセン｛（Ｃ＿５Ｈ＿５）
＿２Ｆｅ｝とし、第二の原料ガスをフェロセン以外のメ
タロセン、及び金属カルボニルのうちいずれかとする請
求項（１）記載の鉄系磁性薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194991A JPH0243714A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 鉄系磁性薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194991A JPH0243714A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 鉄系磁性薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243714A true JPH0243714A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16333720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63194991A Pending JPH0243714A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 鉄系磁性薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0243714A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0443623A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｎｉ―Ｚｎフェライト薄膜の製造方法 |
| JP2007069325A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Japan Science & Technology Agency | 微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置 |
-
1988
- 1988-08-04 JP JP63194991A patent/JPH0243714A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0443623A (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ｎｉ―Ｚｎフェライト薄膜の製造方法 |
| JP2007069325A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Japan Science & Technology Agency | 微小電磁装置の作製方法及びそれによって作製される微小電磁装置 |
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