JPH04105309A - 金属磁性体膜の製造方法 - Google Patents
金属磁性体膜の製造方法Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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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、金属磁性体膜の製造方法に関し、特に、磁気
へラドコア材として用いられる、スパッタ法、或は、蒸
着法により成膜される軟磁性体膜の製造方法に関する。
へラドコア材として用いられる、スパッタ法、或は、蒸
着法により成膜される軟磁性体膜の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来、金属磁性体膜をスパッタ法、或は、蒸着法で成膜
する際、膜組成制御は、もっばら、母材となるスパッタ
ターゲット、或は、蒸着源の組成を制御することによっ
ていた。しかしながら、この方法では、母材組成のばら
つき、また、成膜条件の変化、成膜装置の特性などによ
る、母材からの組成ずれにより、膜組成が一定になりに
くかった。結果として、膜特性がばらつき、また、最適
膜組成を得るための母材組成選択に、多大な時間とコス
トがかかることになっていた。更に、成膜に伴う母材の
侵食によっても、膜の組成ずれが引き起こされていた。
する際、膜組成制御は、もっばら、母材となるスパッタ
ターゲット、或は、蒸着源の組成を制御することによっ
ていた。しかしながら、この方法では、母材組成のばら
つき、また、成膜条件の変化、成膜装置の特性などによ
る、母材からの組成ずれにより、膜組成が一定になりに
くかった。結果として、膜特性がばらつき、また、最適
膜組成を得るための母材組成選択に、多大な時間とコス
トがかかることになっていた。更に、成膜に伴う母材の
侵食によっても、膜の組成ずれが引き起こされていた。
特に、組成により、磁気へラドコア材として重要な特性
である磁歪定数が大きく変化するＦｅ５ｉＡｌ合金（セ
ンダスト合金）などの軟磁性体膜においては、この問題
が大きかった。
である磁歪定数が大きく変化するＦｅ５ｉＡｌ合金（セ
ンダスト合金）などの軟磁性体膜においては、この問題
が大きかった。
第１表
第１表に、異なるメーカーで作製されたＸとＹのＦｅ８
４．９Ｓｉ９．６Ａ１５．５（ｗｔ％）合金ターゲット
を用いて、マグネトロンスパッタ装置にて成膜したＦｅ
５ｉＡ１膜の、飽和磁歪λＳを示す。公称のターゲット
組成は同一であっても、λＳが異なることから、膜組成
が異なることが伺える。この原因として、実際のターゲ
ット組成が、分析方法の違い、分析誤差により、公称値
からずれていたこと、ターゲットの結晶粒の成長程度の
違いによりスパッタ状態が異なったこと田本応用磁気学
会誌Ｖｏ１．１１． Ｎｏ、 ２． ｐ２９９゜１９８
７）などが考えられる。
４．９Ｓｉ９．６Ａ１５．５（ｗｔ％）合金ターゲット
を用いて、マグネトロンスパッタ装置にて成膜したＦｅ
５ｉＡ１膜の、飽和磁歪λＳを示す。公称のターゲット
組成は同一であっても、λＳが異なることから、膜組成
が異なることが伺える。この原因として、実際のターゲ
ット組成が、分析方法の違い、分析誤差により、公称値
からずれていたこと、ターゲットの結晶粒の成長程度の
違いによりスパッタ状態が異なったこと田本応用磁気学
会誌Ｖｏ１．１１． Ｎｏ、 ２． ｐ２９９゜１９８
７）などが考えられる。
第１図に、ターゲットとしてＦｅ９４．５−ｘｓｉｘＡ
１５．５（ｗｔ％）合金を用い、マグネトロンスパッタ
装置Ａ、Ｂにて成膜したＦｅ５ｉＡ１膜のλＳの組成依
存性を示す。
１５．５（ｗｔ％）合金を用い、マグネトロンスパッタ
装置Ａ、Ｂにて成膜したＦｅ５ｉＡ１膜のλＳの組成依
存性を示す。
同一ターゲットを用いても、装置が異なることでλＳが
異なることから、膜組成が異なることが伺える。
異なることから、膜組成が異なることが伺える。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように、所望の膜組成、即ち、膜特性を得るため
には、母材メーカー（スパッタ法の場合はターゲット、
蒸着法の場合は蒸着源）、成膜装置ごとに母材組成を選
択する必要があった。
には、母材メーカー（スパッタ法の場合はターゲット、
蒸着法の場合は蒸着源）、成膜装置ごとに母材組成を選
択する必要があった。
更に、同一装置、同一母材であっても、成膜条件が変化
することにより膜組成も変化することは、一般に良く知
られており、この面からも、母材の組成選択が必要であ
る。
することにより膜組成も変化することは、一般に良く知
られており、この面からも、母材の組成選択が必要であ
る。
従来は、以上のように、さまざまに変化する膜組成を母
材組成だけで制御してきていた。そのため、母材組成決
定のために、多大な時間とコストが必要であった。
材組成だけで制御してきていた。そのため、母材組成決
定のために、多大な時間とコストが必要であった。
また、組成決定後も、ターゲット、或は、蒸着源の成膜
に伴う侵食により、膜組成が変化し、磁歪などの磁気特
性がばらつくといった問題があった。
に伴う侵食により、膜組成が変化し、磁歪などの磁気特
性がばらつくといった問題があった。
本発明は、上記のように、スパッタ法、蒸着法により金
属磁性体膜を成膜する際、膜組成の制御性を向上させる
ことにより、膜特性の安定性を向上させ、母材組成選定
にががる時間、コストを低減することを目的としている
。
属磁性体膜を成膜する際、膜組成の制御性を向上させる
ことにより、膜特性の安定性を向上させ、母材組成選定
にががる時間、コストを低減することを目的としている
。
（課題を解決するための手段）
スパッタ法、或は、蒸着法により金属磁性体膜を成膜す
る際に、その上層、又は、下層に金属、或は、半導体膜
を成膜し、その後、熱処理することで、上層、又は、下
層の金属元素、或は、半導体元素を、金属磁性体膜中に
拡散させ、組成の厳密な制御を行う。
る際に、その上層、又は、下層に金属、或は、半導体膜
を成膜し、その後、熱処理することで、上層、又は、下
層の金属元素、或は、半導体元素を、金属磁性体膜中に
拡散させ、組成の厳密な制御を行う。
（作用）
第２図（ａ）、 （ｂ）、 （ｃ）、 （ｄ）は本発明
の製造方法において、成膜直後の構造を、第３図は成膜
後熱処理を施した膜の構造を示す。図において２−１．
３−１は金属磁性体膜、２−２は上層膜又は下層膜、２
−３．３−２は基板である。この方法により、金属磁性
体膜の母材の組成が最適化されていなくても、上層、或
は、下層に成膜する膜の成分と厚さをコントロールする
ことにより、所望の膜特性を得ることができる。
の製造方法において、成膜直後の構造を、第３図は成膜
後熱処理を施した膜の構造を示す。図において２−１．
３−１は金属磁性体膜、２−２は上層膜又は下層膜、２
−３．３−２は基板である。この方法により、金属磁性
体膜の母材の組成が最適化されていなくても、上層、或
は、下層に成膜する膜の成分と厚さをコントロールする
ことにより、所望の膜特性を得ることができる。
そして、従来必要としていた、母材最適化に必要な時間
とコストを節約することが出来る。さらに、成膜に伴っ
て、母材が侵食されることにより生じていた組成変動に
おいても、上層、或は、下層の厚さをコントロールする
ことで調節することが出来る。
とコストを節約することが出来る。さらに、成膜に伴っ
て、母材が侵食されることにより生じていた組成変動に
おいても、上層、或は、下層の厚さをコントロールする
ことで調節することが出来る。
金属磁性体膜をセンダスト（Ｆｅ、 Ｓｉ、 Ａ１合金
）とした場合、上層、或は、下層に成膜する膜を、Ｆｅ
膜とすることでセンダストのＦｅ組成を、Ｓｉ膜とする
ことでＳｉ組成を、Ａｌ膜とすることでＡ１組成を制御
することが出来る。又、Ｃｒ膜とすることで、磁歪を制
御することが出来、更に、膜の耐蝕性を向上させること
が出来る。
）とした場合、上層、或は、下層に成膜する膜を、Ｆｅ
膜とすることでセンダストのＦｅ組成を、Ｓｉ膜とする
ことでＳｉ組成を、Ａｌ膜とすることでＡ１組成を制御
することが出来る。又、Ｃｒ膜とすることで、磁歪を制
御することが出来、更に、膜の耐蝕性を向上させること
が出来る。
（実施例）
マグネトロンスパッタ法により、ターゲットとしてＦｅ
８４．９Ｓｉ９．６Ａ１５．５（センダスト）合金を用
い、セラミックス基板上に５．ｕｍ厚のセンダスト膜を
形成した。このとき、センダスト膜と基板との間に、Ｃ
ｒ膜を形成し、その厚みを０．０．０５．０．１．０．
２．、、ｎとした。更に、これらの膜に、Ｉ Ｘ １Ｏ
−５Ｔｏｒｒ以下の高真空中で６８０°Ｃ１２時間の熱
処理を施した。その後、飽和磁歪λＳ、膜中のＣｒ組成
、及び、Ｃｒ分布状況を評価した。
８４．９Ｓｉ９．６Ａ１５．５（センダスト）合金を用
い、セラミックス基板上に５．ｕｍ厚のセンダスト膜を
形成した。このとき、センダスト膜と基板との間に、Ｃ
ｒ膜を形成し、その厚みを０．０．０５．０．１．０．
２．、、ｎとした。更に、これらの膜に、Ｉ Ｘ １Ｏ
−５Ｔｏｒｒ以下の高真空中で６８０°Ｃ１２時間の熱
処理を施した。その後、飽和磁歪λＳ、膜中のＣｒ組成
、及び、Ｃｒ分布状況を評価した。
第４図にλｓ、 Ｃｒ組成のＣｒ膜厚依存性を示す。Ｃ
ｒ膜厚が増すに従ってλＳは負側に変化する。このとき
膜中の０４或は単調増加した。
ｒ膜厚が増すに従ってλＳは負側に変化する。このとき
膜中の０４或は単調増加した。
以上のように、Ｃｒ下地膜を用いてセンダスト膜の磁歪
を制御することができた。
を制御することができた。
このとき、ターゲットは組成を変更したものを改めて造
る必要なしに、Ｃｒ膜厚を換えるだけで所望のλＳを得
ることが出来、時間的にも経済的にも効率を上げること
が出来た。
る必要なしに、Ｃｒ膜厚を換えるだけで所望のλＳを得
ることが出来、時間的にも経済的にも効率を上げること
が出来た。
又、成膜に伴いターゲットが侵食され膜組成ずれが発生
し、磁歪が変化しても、Ｃｒ膜厚を制御するだけで所望
の特性を得ることが出来た。
し、磁歪が変化しても、Ｃｒ膜厚を制御するだけで所望
の特性を得ることが出来た。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明により、スパッタ法、蒸着
法で金属磁性膜を成膜する際、母材組成が最適化されて
いなくても、その母材を使って、所望の特性を持った膜
を得ることが可能となった。
法で金属磁性膜を成膜する際、母材組成が最適化されて
いなくても、その母材を使って、所望の特性を持った膜
を得ることが可能となった。
即ち、従来のように母材組成を最適化するために要した
時間とコストが不用となり、更に、成膜に伴う母材侵食
による膜組成ずれにたいしても、母材を変更しなくても
、膜特性を安定化させられるようになった。
時間とコストが不用となり、更に、成膜に伴う母材侵食
による膜組成ずれにたいしても、母材を変更しなくても
、膜特性を安定化させられるようになった。
第１図は、スパッタ法により成膜したセンダスト膜の飽
和磁歪λＳのＳｉ組成依存性を示す図、第２図は、本製
造方法における成膜直後の構造図であり、２−１．３−
１は金属磁性体膜、２−２は上層或は下層膜、２−３お
よび３−２は基板、第３図は、成膜後熱処理を施した膜
の構造図、第４図は、Ｃｒ膜厚を変えたときのセンダス
ト膜のλＳ、及び、センダスト膜中のＣｒ量を示す図。 ｃ 第１図
和磁歪λＳのＳｉ組成依存性を示す図、第２図は、本製
造方法における成膜直後の構造図であり、２−１．３−
１は金属磁性体膜、２−２は上層或は下層膜、２−３お
よび３−２は基板、第３図は、成膜後熱処理を施した膜
の構造図、第４図は、Ｃｒ膜厚を変えたときのセンダス
ト膜のλＳ、及び、センダスト膜中のＣｒ量を示す図。 ｃ 第１図
Claims (6)
- （１）金属磁性体膜の製造方法において、金属磁性体の
上層或いは下層に、金属膜或は半導体膜を成膜し、その
後熱処理により、金属元素或は半導体元素を金属磁性体
膜中に拡散させ、金属磁性体膜の組成制御を行うことを
特徴とする金属磁性体膜の製造方法。 - （２）前記金属磁性体膜が、Ｆｅ，Ａｌ，Ｓｉを含む合
金膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の金属磁性体膜の製造方法。 - （３）前記金属磁性体膜の上層或は下層に成膜された金
属膜が、Ｃｒ膜或はＣｒを含む合金膜であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の金属磁
性体膜の製造方法。 - （４）前記金属磁性体膜の上層或は下層に成膜された金
属膜がＦｅ膜或はＦｅを含む合金膜であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の金属磁性
体膜の製造方法。 - （５）前記金属磁性体膜の上層或は下層に成膜された金
属膜がＡｌ膜或はＡｌを含む合金膜であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の金属磁性
体膜の製造方法。 - （６）前記金属磁性体膜の上層或は下層に成膜された半
導体膜或は金属膜が、Ｓｉ膜或はＳｉを含む合金膜であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載の金属磁性体膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22293690A JPH04105309A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 金属磁性体膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22293690A JPH04105309A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 金属磁性体膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04105309A true JPH04105309A (ja) | 1992-04-07 |
Family
ID=16790192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22293690A Pending JPH04105309A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 金属磁性体膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04105309A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6301086B1 (en) * | 1998-11-12 | 2001-10-09 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Thin-film magnetic head supporting structure and method for manufacturing the same |
| WO2002023564A1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of manufacturing a spin valve structure |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61194635A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-29 | Hitachi Ltd | 薄膜永久磁石 |
| JPH04102308A (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-03 | Nec Kansai Ltd | Ｆｅ―Ｓｉ―Ａｌ系合金磁性膜の製造方法 |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP22293690A patent/JPH04105309A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61194635A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-29 | Hitachi Ltd | 薄膜永久磁石 |
| JPH04102308A (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-03 | Nec Kansai Ltd | Ｆｅ―Ｓｉ―Ａｌ系合金磁性膜の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6301086B1 (en) * | 1998-11-12 | 2001-10-09 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Thin-film magnetic head supporting structure and method for manufacturing the same |
| WO2002023564A1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of manufacturing a spin valve structure |
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