JPH03283514A - 高透磁率を有する多層磁性薄膜の製造方法 - Google Patents
高透磁率を有する多層磁性薄膜の製造方法Info
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- JPH03283514A JPH03283514A JP8137390A JP8137390A JPH03283514A JP H03283514 A JPH03283514 A JP H03283514A JP 8137390 A JP8137390 A JP 8137390A JP 8137390 A JP8137390 A JP 8137390A JP H03283514 A JPH03283514 A JP H03283514A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は高周波領域で使用されるインダクタ、トランス
等の磁気素子の磁心材料に用いられる高透磁率磁性材料
、特に非晶質金属強磁性体および絶縁体を交互に積層し
た多層磁性薄膜の製造方法に関するものである。
等の磁気素子の磁心材料に用いられる高透磁率磁性材料
、特に非晶質金属強磁性体および絶縁体を交互に積層し
た多層磁性薄膜の製造方法に関するものである。
［従来の技術］
インダクタ等の磁気素子のマイクロ化に伴って、用いら
れる磁心用軟磁性材料のより高い高周波領域での使用要
求が増大してきた。
れる磁心用軟磁性材料のより高い高周波領域での使用要
求が増大してきた。
このためには、材料の厚さを薄くする等の処置があるが
、磁気素子全体としては所定の磁化量を確保することが
必要なため絶縁体を挾んで薄い磁性材料を積層した多層
膜が採用されている。この多層膜の絶縁体としてはＳｉ
Ｏ２、Ａｌ□０．またはＳｉ、Ｎ４等の酸化物、窒化物
系セラミックスが用いられている。
、磁気素子全体としては所定の磁化量を確保することが
必要なため絶縁体を挾んで薄い磁性材料を積層した多層
膜が採用されている。この多層膜の絶縁体としてはＳｉ
Ｏ２、Ａｌ□０．またはＳｉ、Ｎ４等の酸化物、窒化物
系セラミックスが用いられている。
［発明が解決しようとする課題］
従来の多層膜においては成膜後に熱処理を施すことによ
って磁気特性をフルに発揮させていた。
って磁気特性をフルに発揮させていた。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、成膜後に
熱処理を施すことなく極めて優れた磁気特性を有し、か
つ高周波数域までこの磁気特性を維持する多層磁性薄膜
の製造方法を提供することを目的とする。
熱処理を施すことなく極めて優れた磁気特性を有し、か
つ高周波数域までこの磁気特性を維持する多層磁性薄膜
の製造方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段と作用］
本発明の多層磁性薄膜に用いる絶縁体生成物としては上
記した従来から周知の酸化物および窒化物系セラミック
スに属するものであるが、このセラミックス形成のため
の成膜手段およびそれによる作用効果が新規に知見され
たものである。
記した従来から周知の酸化物および窒化物系セラミック
スに属するものであるが、このセラミックス形成のため
の成膜手段およびそれによる作用効果が新規に知見され
たものである。
即ち、本発明者達は先に特願平１−
２５１０１５号で開示したごとく、強磁性体／絶縁体か
らなる多層磁性薄膜において生成絶縁体をＡＩＮに限定
し、このＡＩＮを強磁性体成膜後の上面にスパッタ法に
より特定スパッタ条件下で堆積成膜することにより下部
強磁性体層が焼鈍効果を受は磁気特性殊に透磁率の向上
が顕著であることを知見していた。
らなる多層磁性薄膜において生成絶縁体をＡＩＮに限定
し、このＡＩＮを強磁性体成膜後の上面にスパッタ法に
より特定スパッタ条件下で堆積成膜することにより下部
強磁性体層が焼鈍効果を受は磁気特性殊に透磁率の向上
が顕著であることを知見していた。
本発明者達は更に研究を重ねた結果、上記絶縁体として
のセラミックスを、ターゲットとして例えばＳｔ、ＡＩ
およびＴｉ等の単独元素を用いかつ供給ガスをＮ２また
は０２の反応性ガスを単独或はＡｒガスとの適当な組み
合わせの混合でスパッタすることにより、堆積中の温度
を３００℃以上かつ非晶質金属強磁性体の結晶化温度以
下の範囲にするようなセラミックス形成元素であればい
かなる元素でも成膜後に爾後の熱処理を施すことなしで
極めて高い透磁率を有する多層磁性薄膜が得られること
を新規に知見し本発明に到達したものである。
のセラミックスを、ターゲットとして例えばＳｔ、ＡＩ
およびＴｉ等の単独元素を用いかつ供給ガスをＮ２また
は０２の反応性ガスを単独或はＡｒガスとの適当な組み
合わせの混合でスパッタすることにより、堆積中の温度
を３００℃以上かつ非晶質金属強磁性体の結晶化温度以
下の範囲にするようなセラミックス形成元素であればい
かなる元素でも成膜後に爾後の熱処理を施すことなしで
極めて高い透磁率を有する多層磁性薄膜が得られること
を新規に知見し本発明に到達したものである。
［実施例］
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
本発明の高透磁率を有する多層磁性薄膜はスパッタ法に
て作製されるが、強磁性体としては高周波領域で優れた
軟磁性を有する材料であることが必要で、それには高い
飽和磁束密度、零に近い磁歪、更に、高い電気比抵抗を
もつ非晶質材料が適している。
て作製されるが、強磁性体としては高周波領域で優れた
軟磁性を有する材料であることが必要で、それには高い
飽和磁束密度、零に近い磁歪、更に、高い電気比抵抗を
もつ非晶質材料が適している。
非晶質材料としては金属−金属系や金属−半金属系があ
り代表的な組成例としてＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ系や（ｃｏ−
Ｆｅ）−（Ｓｉ・Ｂ）系が挙げられる。その他に、本発
明に用いる材料としては複合構造や変調構造を有する材
料でもよく、上記特性を満足するもので高周波特性の優
れる材料であればいかなる材料を用いてもよい。
り代表的な組成例としてＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ系や（ｃｏ−
Ｆｅ）−（Ｓｉ・Ｂ）系が挙げられる。その他に、本発
明に用いる材料としては複合構造や変調構造を有する材
料でもよく、上記特性を満足するもので高周波特性の優
れる材料であればいかなる材料を用いてもよい。
かかる非晶質金属強磁性体と絶縁体で多層磁性薄膜を作
製するが、この場合、まず非晶質金属強磁性体を成膜し
た後引き続きその上に絶縁体を成膜するが、この絶縁体
はこの分野で要求される絶縁体の電気・物理特性を満足
するものであればいかなるセラミックスであってもよい
。
製するが、この場合、まず非晶質金属強磁性体を成膜し
た後引き続きその上に絶縁体を成膜するが、この絶縁体
はこの分野で要求される絶縁体の電気・物理特性を満足
するものであればいかなるセラミックスであってもよい
。
このセラミックスは所望のセラミックスを生成する元素
をターゲットとし、スパッタガスとしてＮ２または０２
の反応性ガスを単独或はＡ「との適当な組み合わせの混
合で用いて作製する。
をターゲットとし、スパッタガスとしてＮ２または０２
の反応性ガスを単独或はＡ「との適当な組み合わせの混
合で用いて作製する。
この場合に、スパッタ条件を適切に′：Ｉ８整すること
により堆積中の温度を３００℃以上かつ非晶質金属強磁
性体の結晶化温度以下の範囲に制御する。
により堆積中の温度を３００℃以上かつ非晶質金属強磁
性体の結晶化温度以下の範囲に制御する。
この温度が３００℃に満たない場合は非晶質金属強磁性
体に及ぼす効果が無く、また、非晶質金属強磁性体の結
晶化温度を越えると非晶質金属強磁性体の磁気特性が劣
化する。
体に及ぼす効果が無く、また、非晶質金属強磁性体の結
晶化温度を越えると非晶質金属強磁性体の磁気特性が劣
化する。
以下、本発明の具体的実施例を示す。
◎ 具体的実施例−１
Ｒ、Ｆ、スパッタ装置を用い、次の条件で成膜した。
強磁性体ターゲット： Ｃ０５ｏＮｂ＋ｏＺ ｒ＋。
絶縁体ターゲット：ＳｉまたはＡ１またはＴｉスパッタ
条件ニ スパッタ電力 ４．４ｗ／ｃｍ’ スパッタガス ■ＣｏＮｂＺｒ ；Ａｒ■Ｓｉ、ＡＩ、
Ｔｉ ；Ｎ２ または０２ スパッタガス圧 ５ｓＴｏｒｒ 基板面磁界 ２００ｅ 膜 厚： ＣｏＮｂＺ ｒ ；９０００人絶縁体
；３００人 積層周期＝１ まず、ガラス基板上に強磁性体を成膜し、引き続き窒化
物系絶縁体を成膜する場合はＮ２ガスで、酸化物系絶縁
体を成膜する場合は０２ガスでそれぞれを標記条件に成
膜した。
条件ニ スパッタ電力 ４．４ｗ／ｃｍ’ スパッタガス ■ＣｏＮｂＺｒ ；Ａｒ■Ｓｉ、ＡＩ、
Ｔｉ ；Ｎ２ または０２ スパッタガス圧 ５ｓＴｏｒｒ 基板面磁界 ２００ｅ 膜 厚： ＣｏＮｂＺ ｒ ；９０００人絶縁体
；３００人 積層周期＝１ まず、ガラス基板上に強磁性体を成膜し、引き続き窒化
物系絶縁体を成膜する場合はＮ２ガスで、酸化物系絶縁
体を成膜する場合は０２ガスでそれぞれを標記条件に成
膜した。
比較例としては絶縁体ターゲットに５ｉｎ２を用い、ス
パッタガスをＡｒ＋３％０２として他の条件は同一にし
て成膜した。
パッタガスをＡｒ＋３％０２として他の条件は同一にし
て成膜した。
成膜後のそれぞれの膜の平均磁化困難方向に比初透磁率
μｉ （周波数１０ＭＨｚ 、印加磁界５ｓＯｅ）を第
１表に示した。これより、いずれの生成膜においてもμ
ｉ＞５０００をもち、成膜のままで極めて高透磁率の多
層磁性薄膜が得られることが明白である。
μｉ （周波数１０ＭＨｚ 、印加磁界５ｓＯｅ）を第
１表に示した。これより、いずれの生成膜においてもμ
ｉ＞５０００をもち、成膜のままで極めて高透磁率の多
層磁性薄膜が得られることが明白である。
また、第１図に（Ｓ １−Ｎ２）膜の比初透磁率μｉ
（５ｍ０ｅ）の周波数変化を示すが高周波数域迄極めて
優れた比初透磁率μｉを有する。
（５ｍ０ｅ）の周波数変化を示すが高周波数域迄極めて
優れた比初透磁率μｉを有する。
第
表
◎ 具体的実施例−２
強磁性体ターゲットとしてＣＯＢ６Ｎ ｂ １０２ ｒ
１０％絶縁体ターゲットとしてＳｉを用い、Ｒ，Ｐ、
スパッタ装置により成膜した。積層周期は３とし、基板
ＣｏＮｂＺｒ−３ｉ−ＣｏＮｂＺｒ−８ｉＣｏＮｂＺｒ
−５ｉの順に積層した。
１０％絶縁体ターゲットとしてＳｉを用い、Ｒ，Ｐ、
スパッタ装置により成膜した。積層周期は３とし、基板
ＣｏＮｂＺｒ−３ｉ−ＣｏＮｂＺｒ−８ｉＣｏＮｂＺｒ
−５ｉの順に積層した。
殊に、Ｓｉ成膜時の堆積温度を制御し、温度は基板に塗
布した不可逆性示温塗料でモニターした。
布した不可逆性示温塗料でモニターした。
ＣｏＮｂＺ ｒの成膜は具体的実施例−１と同一条件で
実施した。堆積温度は２５０℃であった。
実施した。堆積温度は２５０℃であった。
絶縁体成膜時のスパッタ・ガスはＮ２または０２の単独
或はＡ「との比率を調整した混合ガスを用いた。結果は
Ｎ ２．０２いづれを用いても同等の効果を得た。
或はＡ「との比率を調整した混合ガスを用いた。結果は
Ｎ ２．０２いづれを用いても同等の効果を得た。
第２図に０２ガスを用いた場合におけるそれぞれの堆積
温度の異なる膜の平均磁化困難方向の比初透磁率μｉ
（周波数１０Ｍｔｌｚ、印加磁界５ｍ０ｅ）を示した。
温度の異なる膜の平均磁化困難方向の比初透磁率μｉ
（周波数１０Ｍｔｌｚ、印加磁界５ｍ０ｅ）を示した。
第２図より３００℃以上で優れた比初透磁率μｉの得ら
れることが明白である。
れることが明白である。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、非晶質金属強磁性体
／絶縁体からなる多層磁性薄膜の製造方法において、絶
縁体成膜時Ｎ２または０２の反応性ガスを単独或はＡｒ
ガスとの適当な組み合わせで堆積温度を３００℃以上か
つ非晶質金属強磁性体の結晶化温度以下の範囲で成膜す
ることによって非晶質金属強磁性体に熱処理効果を付与
し、成膜後の状態で、爾後の熱処理を施すこと無しに極
めて優れた磁気特性を有し、かつ、高周波数域までこの
磁気特性を維持する軟磁性多層薄膜が得られることがわ
かり、この工業的意義、産業界に及はす効果は大きい。
／絶縁体からなる多層磁性薄膜の製造方法において、絶
縁体成膜時Ｎ２または０２の反応性ガスを単独或はＡｒ
ガスとの適当な組み合わせで堆積温度を３００℃以上か
つ非晶質金属強磁性体の結晶化温度以下の範囲で成膜す
ることによって非晶質金属強磁性体に熱処理効果を付与
し、成膜後の状態で、爾後の熱処理を施すこと無しに極
めて優れた磁気特性を有し、かつ、高周波数域までこの
磁気特性を維持する軟磁性多層薄膜が得られることがわ
かり、この工業的意義、産業界に及はす効果は大きい。
第１図は本発明に係る絶縁体をＳ １−Ｎ２なる条件で
成膜した多層磁性薄膜の周波数と比初透磁率／ｌ ｉの
関係の一例を示す特性図、第２図は本発明に係る絶縁体
を５ｔ−０□なる条件で成膜した多層磁性薄膜の絶縁体
成膜時の堆積温度と比初透磁率μｉの関係の一例を示す
特性図である。
成膜した多層磁性薄膜の周波数と比初透磁率／ｌ ｉの
関係の一例を示す特性図、第２図は本発明に係る絶縁体
を５ｔ−０□なる条件で成膜した多層磁性薄膜の絶縁体
成膜時の堆積温度と比初透磁率μｉの関係の一例を示す
特性図である。
Claims (1)
- 非晶質金属強磁性体／絶縁体からなる多層磁性薄膜の
製造方法において、絶縁体が酸化物もしくは窒化物のセ
ラミックスより成り、該絶縁体を非晶質金属強磁性体の
上面にスパッタ法で堆積成膜するにあたって上記セラミ
ックスを、ターゲットとして単独元素を用い、供給ガス
をＮ＿２もしくはＯ＿２の反応性ガス単独或はＡｒガス
との適当な組み合わせの混合で堆積中の温度を３００℃
以上かつ非晶質金属強磁性体の結晶化温度以下の範囲で
成膜したことを特徴とする多層磁性薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081373A JPH0750660B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 高透磁率を有する多層磁性薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2081373A JPH0750660B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 高透磁率を有する多層磁性薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03283514A true JPH03283514A (ja) | 1991-12-13 |
| JPH0750660B2 JPH0750660B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=13744506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2081373A Expired - Lifetime JPH0750660B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 高透磁率を有する多層磁性薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750660B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5375499A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-04 | Fujitsu Ltd | Fabrication of laminated magetic body |
| JPH01175707A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Sony Corp | 積層軟磁性薄膜 |
| JPH0282601A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 多層磁性膜 |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2081373A patent/JPH0750660B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5375499A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-04 | Fujitsu Ltd | Fabrication of laminated magetic body |
| JPH01175707A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Sony Corp | 積層軟磁性薄膜 |
| JPH0282601A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-23 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 多層磁性膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0750660B2 (ja) | 1995-05-31 |
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