JPH03284811A - 磁性膜の形成方法 - Google Patents
磁性膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH03284811A JPH03284811A JP8592190A JP8592190A JPH03284811A JP H03284811 A JPH03284811 A JP H03284811A JP 8592190 A JP8592190 A JP 8592190A JP 8592190 A JP8592190 A JP 8592190A JP H03284811 A JPH03284811 A JP H03284811A
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- JP
- Japan
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- substrate
- magnetic
- film
- ion
- magnetic film
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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〕
この発明は、例えば磁気ヘッドおよび磁界センサ等に用
いられる磁性膜の形成方法に関するものである。
いられる磁性膜の形成方法に関するものである。
〔従来の技術］
第６図は従来の磁性膜の形成方法に用いられる薄膜形成
装置を示す概念図である。
装置を示す概念図である。
第６図に示すように、磁性膜を形成すべき基体ｌは、基
体ホルダ２に保持される。この基体１と対向した位置に
は、スパッタターゲット３を保持した水冷ターゲット４
が配置される。さらにこのスパッタターゲット３と対向
した位置には、スパッタ用イオン１ｌ１５が配置される
。
体ホルダ２に保持される。この基体１と対向した位置に
は、スパッタターゲット３を保持した水冷ターゲット４
が配置される。さらにこのスパッタターゲット３と対向
した位置には、スパッタ用イオン１ｌ１５が配置される
。
なお基体１．基体ホルダ２．スパッタターゲット３．水
冷ターゲットホルダ４およびスパッタ用イオン源５は、
図示しない真空容器内に収められる。
冷ターゲットホルダ４およびスパッタ用イオン源５は、
図示しない真空容器内に収められる。
このような薄膜形成装置を用いて、スパッタ用イオン源
５からスパッタターゲット３にイオンビーム５゛を照射
し、基体１上にスパツクによる膜を堆積させることによ
り、所望の磁性膜が形成される。
５からスパッタターゲット３にイオンビーム５゛を照射
し、基体１上にスパツクによる膜を堆積させることによ
り、所望の磁性膜が形成される。
一般に磁気へ・７ドおよび磁気センサ等に用いられる磁
性膜においては、面内で一方向のみに磁化されやすいほ
ど、すなわち磁気異方性を有するほど、優れた磁性膜と
いえる。
性膜においては、面内で一方向のみに磁化されやすいほ
ど、すなわち磁気異方性を有するほど、優れた磁性膜と
いえる。
しかしながら、このような方法で形成された磁性膜は、
その面内の磁気異方性を制御することが困難であり、し
たがって等友釣な磁気特性しか得ることができないとい
う問題があった。
その面内の磁気異方性を制御することが困難であり、し
たがって等友釣な磁気特性しか得ることができないとい
う問題があった。
この発明の目的は、上記問題点に鑑み、磁性膜の面内の
磁気異方性を制御することのできる磁性膜の形成方法を
提供するものである。
磁気異方性を制御することのできる磁性膜の形成方法を
提供するものである。
この発明の磁性膜の形成方法は、スパッタ用イオン源に
よりイオンビームをスパッタターゲットに照射して基体
上に膜を堆積すると同時または交互に、基体照射用イオ
ン源により前記基体の横方向からイオンビームを照射す
ることを特徴とする。
よりイオンビームをスパッタターゲットに照射して基体
上に膜を堆積すると同時または交互に、基体照射用イオ
ン源により前記基体の横方向からイオンビームを照射す
ることを特徴とする。
第１図はこの発明の磁性膜の形成方法に用いられる薄膜
形成装置の一例を示す概念図である。
形成装置の一例を示す概念図である。
第１図に示すように、磁性膜を形成すべき基体１を基体
ホルダ２に保持する。基体１と対向した位置には、スパ
ッタターゲット３を保持した水冷ターゲットホルダ４を
傾斜させて配置する。スパッタターゲット３と対向した
位置には、スパッタ用イオン源５を配置する。さちに基
体１の横方向には、基体照射用イオン源６を配置する。
ホルダ２に保持する。基体１と対向した位置には、スパ
ッタターゲット３を保持した水冷ターゲットホルダ４を
傾斜させて配置する。スパッタターゲット３と対向した
位置には、スパッタ用イオン源５を配置する。さちに基
体１の横方向には、基体照射用イオン源６を配置する。
また基体ｌ、基体ホルダ２．基体照射用イオン源６．ス
パッタターゲット３．水冷ターゲットホルダ４およびス
パッタ用イオン源５は、図示しない真空容器内に収める
。
パッタターゲット３．水冷ターゲットホルダ４およびス
パッタ用イオン源５は、図示しない真空容器内に収める
。
このような薄膜形成装置を用いて、スパッタ用イオン源
５からスパッタターゲット３にイオンビーム５゛を照射
することにより、基体１上にスパッタによる膜の堆積を
行うと同時または交互に、基体照射用イオン源６からイ
オンビーム６°を横方向から基体１上に照射することに
よって、基体１上に磁性膜（図示せず）を形成する。こ
の際、基体照射用イオンｔＡ６によるイオンビーム６゛
の照射方向に、磁性膜の結晶性を向上させ、この方向の
磁化を容易にする。
５からスパッタターゲット３にイオンビーム５゛を照射
することにより、基体１上にスパッタによる膜の堆積を
行うと同時または交互に、基体照射用イオン源６からイ
オンビーム６°を横方向から基体１上に照射することに
よって、基体１上に磁性膜（図示せず）を形成する。こ
の際、基体照射用イオンｔＡ６によるイオンビーム６゛
の照射方向に、磁性膜の結晶性を向上させ、この方向の
磁化を容易にする。
なお基体照射用イオン源６によるイオンビーム６°のイ
オンエネルギーは特に限定されるものではないが、イオ
ンビーム引き出しの限界を考慮すると、１０ｅＶ以上が
好ましく、形成する膜のダメージを考慮すると、３ｋｅ
Ｖ以下が好ましい。
オンエネルギーは特に限定されるものではないが、イオ
ンビーム引き出しの限界を考慮すると、１０ｅＶ以上が
好ましく、形成する膜のダメージを考慮すると、３ｋｅ
Ｖ以下が好ましい。
またイオンビーム６′の照射量は特に限定されないが、
膜の堆積量に対して０．１％以上が好ましい。
膜の堆積量に対して０．１％以上が好ましい。
また基体ｌ上に照射するイオンビーム６゛の種類は特に
限定されるものではないが、例えば不活性ガスイオンま
たは不活性ガスイオンと窒素イオンとの混合ビーム等で
ある。またイオンビーム５′は例えば不活性ガスイオン
等である。
限定されるものではないが、例えば不活性ガスイオンま
たは不活性ガスイオンと窒素イオンとの混合ビーム等で
ある。またイオンビーム５′は例えば不活性ガスイオン
等である。
またスパッタターゲット３は、例えばパーマロイ（Ｎｉ
−Ｆｅ合金）４．センダスト（ＦｅＡＩＳｉ）またはＣ
ｏ−Ｔａ系アモルファス等である。
−Ｆｅ合金）４．センダスト（ＦｅＡＩＳｉ）またはＣ
ｏ−Ｔａ系アモルファス等である。
また基体照射用イオン源６によるイオンビーム６°の照
射方向と、基体１の一生面とのなす角度θは、０° （
略平行）以上４５°以下とすることが好ましい。
射方向と、基体１の一生面とのなす角度θは、０° （
略平行）以上４５°以下とすることが好ましい。
これは第２図に示すように、角度θの値が９０゜に近づ
くほど、Ｈ＊−／Ｈ＊ｈの値（磁性膜の磁気異方性を示
す一つの指数）が１に近づく傾向がある。
くほど、Ｈ＊−／Ｈ＊ｈの値（磁性膜の磁気異方性を示
す一つの指数）が１に近づく傾向がある。
このＨｋ、ＺＨｋｋの値が１となると、その磁性膜の磁
化特性は等友釣であることを示している。すなわち第３
図に示すように、Ｈｋｍとは、磁性膜を磁化容易軸方向
Ｘに磁化した際に、この方向の磁束密度Ｂが飽和磁束密
度Ｂ、に達する磁化力Ｈの値を示し、またＨｌとは、磁
性膜を磁化困難軸方向Ｙに磁化した際に、この方向の磁
束密度Ｂが飽和磁束密度Ｂ、に達する磁化力Ｈの値を示
すため、このＨｋｓおよびＨｏの値に差がなくなるほど
、つまりＨＩｌ、ＺＨｋｋの値が１に近づくほど、その
磁性膜は方向に関係なく磁化されることを示している。
化特性は等友釣であることを示している。すなわち第３
図に示すように、Ｈｋｍとは、磁性膜を磁化容易軸方向
Ｘに磁化した際に、この方向の磁束密度Ｂが飽和磁束密
度Ｂ、に達する磁化力Ｈの値を示し、またＨｌとは、磁
性膜を磁化困難軸方向Ｙに磁化した際に、この方向の磁
束密度Ｂが飽和磁束密度Ｂ、に達する磁化力Ｈの値を示
すため、このＨｋｓおよびＨｏの値に差がなくなるほど
、つまりＨＩｌ、ＺＨｋｋの値が１に近づくほど、その
磁性膜は方向に関係なく磁化されることを示している。
したがって、基体照射用イオン源６によるイオンビーム
６′の照射方向と、基体１の一王面とのなす角度θを０
°以上４５°以下とすることにより、Ｈｋ−／ Ｈ−ｈ
の値を０．５以下にすることができ、磁気ヘッドおよび
磁界センサ等において、好ましい磁気異方性を有する磁
性膜を形成することができる。
６′の照射方向と、基体１の一王面とのなす角度θを０
°以上４５°以下とすることにより、Ｈｋ−／ Ｈ−ｈ
の値を０．５以下にすることができ、磁気ヘッドおよび
磁界センサ等において、好ましい磁気異方性を有する磁
性膜を形成することができる。
〔作用］
この発明の構成によれば、基体照射用イオン源により、
基体上に横方向から照射するイオンビームによって、こ
の照射方向の磁性膜の結晶性を向上させることができ、
この方向の磁化を容易にすることができる。
基体上に横方向から照射するイオンビームによって、こ
の照射方向の磁性膜の結晶性を向上させることができ、
この方向の磁化を容易にすることができる。
叉豊拠
第１図に示す薄膜形成装置を用いて、スパッタ用イオン
源５により、パーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）からなるス
パッタターゲット３にＡｒイオンビームを照射し、基体
１上に膜の堆積を行うと同時または交互に、基体照射用
イオン源６により、基体１の横方向からＡｒイオンを照
射して、基体１上にパーマロイ薄膜を形成した。
源５により、パーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）からなるス
パッタターゲット３にＡｒイオンビームを照射し、基体
１上に膜の堆積を行うと同時または交互に、基体照射用
イオン源６により、基体１の横方向からＡｒイオンを照
射して、基体１上にパーマロイ薄膜を形成した。
なお基体照射用イオン＃５によるＡｒイオンの照射方向
と、基体の一生面とのなす角度θを５゜とした。
と、基体の一生面とのなす角度θを５゜とした。
また基体照射用イオン源６により基体１上に照射するＡ
ｒイオンのイオンエネルギーは５００ｅＶ 。
ｒイオンのイオンエネルギーは５００ｅＶ 。
またＡｒイオンの照射量は０．１ｍＡ／ｃｄとした。
几較±
第１図に示す薄膜形成装置を用いて、基体照射用イオン
源６によるＡｒイオンの照射方向と、基体１の一生面と
のなす角度を９０°と設定し、他は実施例と同様にして
、基体１上にパーマロイ薄膜を形成した。
源６によるＡｒイオンの照射方向と、基体１の一生面と
のなす角度を９０°と設定し、他は実施例と同様にして
、基体１上にパーマロイ薄膜を形成した。
このように、形成した実施例および比較例のパーマロイ
薄膜の磁化特性を第４図および第５図に示す。
薄膜の磁化特性を第４図および第５図に示す。
第４図は実施例のパーマロイ薄膜の磁化特性を示す図、
第５図は比較例のパーマロイ薄膜の磁化特性を示す図で
ある。
第５図は比較例のパーマロイ薄膜の磁化特性を示す図で
ある。
第３図および第４図において、縦軸は磁束密度Ｂ（Ｔ）
（Ｂｓ１． Ｂ、、および！３ｓｚは飽和磁束密度）
横軸は磁化力Ｈ（Ａ／ｍ）、Ａはパーマロイ薄膜の面内
の磁化容易軸方向の磁化曲線（以下「磁化容易軸方向Ａ
」という、）、Ｂはパーマロイ薄膜の面内の磁化困難軸
方向の磁化曲線（以下「磁化困難軸方向Ｂ」という、）
、Ｈ，、は磁化容易軸方向への飽和磁束密度に達する磁
化力Ｈの値およびＨｋｈは磁化困難軸方向Ｂの飽和磁束
密度に達する磁化力Ｈの値を示す。また第１図に示す薄
膜形成装置で形成した基体１上のパーマロイ薄膜におい
て、基体照射用イオン源６によるイオンビーム６゛の照
射方向が磁化容易軸方向Ａであり、また紙面に垂直な方
向が磁化困難軸方向Ｂである。
（Ｂｓ１． Ｂ、、および！３ｓｚは飽和磁束密度）
横軸は磁化力Ｈ（Ａ／ｍ）、Ａはパーマロイ薄膜の面内
の磁化容易軸方向の磁化曲線（以下「磁化容易軸方向Ａ
」という、）、Ｂはパーマロイ薄膜の面内の磁化困難軸
方向の磁化曲線（以下「磁化困難軸方向Ｂ」という、）
、Ｈ，、は磁化容易軸方向への飽和磁束密度に達する磁
化力Ｈの値およびＨｋｈは磁化困難軸方向Ｂの飽和磁束
密度に達する磁化力Ｈの値を示す。また第１図に示す薄
膜形成装置で形成した基体１上のパーマロイ薄膜におい
て、基体照射用イオン源６によるイオンビーム６゛の照
射方向が磁化容易軸方向Ａであり、また紙面に垂直な方
向が磁化困難軸方向Ｂである。
第４図に示すように、比較例のパーマロイ薄膜は、磁化
容易軸方向Ａおよび磁化困難軸方向Ｂにおいて、飽和磁
束密度Ｅ３ｓ３に達する磁化力Ｈの値がほぼ同一（Ｈｋ
−およびＨｏの値がほぼ同一）である、すなわち比較例
のパーマロイ薄膜は、面内で磁気異方性が得られていな
い。
容易軸方向Ａおよび磁化困難軸方向Ｂにおいて、飽和磁
束密度Ｅ３ｓ３に達する磁化力Ｈの値がほぼ同一（Ｈｋ
−およびＨｏの値がほぼ同一）である、すなわち比較例
のパーマロイ薄膜は、面内で磁気異方性が得られていな
い。
これに対して、第３図に示す実施例のパーマロイ薄膜は
、磁化容易軸方向Ａおよび磁化困難軸方向Ｂにおいて、
飽和磁束密度Ｂ Ｓｌｌ Ｂ Ｉ！に達する磁化力Ｈ
の値（Ｈ，、およびＨｏの（１りが、各々明確に異なる
。すなわち実施例のパーマロイ薄膜は、面内で磁気異方
性を得られていることがわかる。
、磁化容易軸方向Ａおよび磁化困難軸方向Ｂにおいて、
飽和磁束密度Ｂ Ｓｌｌ Ｂ Ｉ！に達する磁化力Ｈ
の値（Ｈ，、およびＨｏの（１りが、各々明確に異なる
。すなわち実施例のパーマロイ薄膜は、面内で磁気異方
性を得られていることがわかる。
このように基体１の横方向に設置した基体照射用イオン
源６によるＡｒイオンの照射方向と、基体１の主面との
なす角度θを制御することにより、形成したバーロイ薄
膜の結晶性をＡ「イオンの照射方向に向上させ、その方
向の磁化を容易にし、磁気異方性を制御することができ
る。
源６によるＡｒイオンの照射方向と、基体１の主面との
なす角度θを制御することにより、形成したバーロイ薄
膜の結晶性をＡ「イオンの照射方向に向上させ、その方
向の磁化を容易にし、磁気異方性を制御することができ
る。
〔発明の効果］
この発明の磁性膜の形成方法によれば、基体照射用イオ
ン源により、基体上に横方向から照射するイオンビーム
によって、この照射方向に磁性膜の結晶性を向上させる
ことができ、この方向の磁化を容易にすることができる
。磁性膜の結晶性は基体上に照射するイオンビームのエ
ネルギーや照射量にも相関関係があるが、基体照射用イ
オン源によるイオンビームの照射方向と、基体の一生面
とのなす角度を制御することによって、形成する磁性膜
の磁気異方性を制御することができる。その結果、磁気
異方性に優れた磁性膜を得ることができ、磁気ヘッドお
よび磁界センサ等に極めて有用な磁性膜を得ることがで
きる。
ン源により、基体上に横方向から照射するイオンビーム
によって、この照射方向に磁性膜の結晶性を向上させる
ことができ、この方向の磁化を容易にすることができる
。磁性膜の結晶性は基体上に照射するイオンビームのエ
ネルギーや照射量にも相関関係があるが、基体照射用イ
オン源によるイオンビームの照射方向と、基体の一生面
とのなす角度を制御することによって、形成する磁性膜
の磁気異方性を制御することができる。その結果、磁気
異方性に優れた磁性膜を得ることができ、磁気ヘッドお
よび磁界センサ等に極めて有用な磁性膜を得ることがで
きる。
第１図はこの発明の磁性膜の形成方法に用いられる薄膜
形成装置の一例を示す概念図、第２図は第１図に示す角
度θとＨｍ−／Ｈｖｈの値との関係を示す図、第３図は
磁性膜の磁化特性と、ＨｏおよびＬｈとの関係を説明す
るための図、第４図は実施のパーマロイ薄膜の磁化特性
を示す図、第５図は比較例のパーマロイ薄膜の磁化特性
を示す図、第６図は従来の磁性膜の形成方法に用いられ
る薄膜形成装置を示す概念図である。 １・・・基体、３・・・スパッタターゲット、５・・・
スパッタ用イオン源、６・・・基体照射用イオン源、５
６′・・・イオンビーム 図 図
形成装置の一例を示す概念図、第２図は第１図に示す角
度θとＨｍ−／Ｈｖｈの値との関係を示す図、第３図は
磁性膜の磁化特性と、ＨｏおよびＬｈとの関係を説明す
るための図、第４図は実施のパーマロイ薄膜の磁化特性
を示す図、第５図は比較例のパーマロイ薄膜の磁化特性
を示す図、第６図は従来の磁性膜の形成方法に用いられ
る薄膜形成装置を示す概念図である。 １・・・基体、３・・・スパッタターゲット、５・・・
スパッタ用イオン源、６・・・基体照射用イオン源、５
６′・・・イオンビーム 図 図
Claims (1)
- スパッタ用イオン源によりイオンビームをスパッタタ
ーゲットに照射して基体上に膜を堆積すると同時または
交互に、基体照射用イオン源により前記基体の横方向か
らイオンビームを照射することを特徴とする磁性膜の形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8592190A JPH03284811A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 磁性膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8592190A JPH03284811A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 磁性膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03284811A true JPH03284811A (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=13872247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8592190A Pending JPH03284811A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 磁性膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03284811A (ja) |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP8592190A patent/JPH03284811A/ja active Pending
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