JPH0462814A - 人工格子膜の製造方法 - Google Patents
人工格子膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH0462814A JPH0462814A JP16421190A JP16421190A JPH0462814A JP H0462814 A JPH0462814 A JP H0462814A JP 16421190 A JP16421190 A JP 16421190A JP 16421190 A JP16421190 A JP 16421190A JP H0462814 A JPH0462814 A JP H0462814A
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- JP
- Japan
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- film
- ion
- target
- magnetic
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は人工格子膜、特に垂直磁気異方性をもつ人工格
子膜の製造方法に関する。
子膜の製造方法に関する。
（従来の技術）
一般に、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有し、室温よ
り高いキュリー温度を有する磁性薄膜は、レーザ光等の
光ビームを照射することによって数μｍ以下の情報を記
録、再生することかでき、高密度の磁気記録媒体として
用いることができる。
り高いキュリー温度を有する磁性薄膜は、レーザ光等の
光ビームを照射することによって数μｍ以下の情報を記
録、再生することかでき、高密度の磁気記録媒体として
用いることができる。
このような記録媒体として、Ｍ ｎ Ｂ ｉ等の多結晶
金属薄膜、Ｇｄ１Ｇ（ガドリニウム鉄ガーネット）等の
化合物単結晶薄膜、Ｔｂ−Ｆｅ、Ｇｄ−Ｃｏ。
金属薄膜、Ｇｄ１Ｇ（ガドリニウム鉄ガーネット）等の
化合物単結晶薄膜、Ｔｂ−Ｆｅ、Ｇｄ−Ｃｏ。
Ｔｂ−Ｃｏ、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏなどの希土類−鉄族の非
晶質合金膜などがある。
晶質合金膜などがある。
ＭｎＢ１等の多結晶金属薄膜はキュリー温度（Ｔｃ）を
利用して書き込みが行なわれるが、Ｔｃ＝３６０℃程度
と高いため、書き込みに大きなエネルギーを要する欠点
がある。又、多紅品体であるため化学量論的な組成の薄
膜を作成する必要が有り、製造が困難であるという欠点
もある。
利用して書き込みが行なわれるが、Ｔｃ＝３６０℃程度
と高いため、書き込みに大きなエネルギーを要する欠点
がある。又、多紅品体であるため化学量論的な組成の薄
膜を作成する必要が有り、製造が困難であるという欠点
もある。
又、Ｇｄ１Ｇ等はＧＧＧ （ガドリニウムガリウムガー
ネット）単結晶基板上に膜形成か行なわれるため、この
基板の状態に磁気特性か影響されやすいこと、大面積の
基板を得にくい等の欠点がある。
ネット）単結晶基板上に膜形成か行なわれるため、この
基板の状態に磁気特性か影響されやすいこと、大面積の
基板を得にくい等の欠点がある。
これに対し、ＧｄＣｏ、Ｔｂ−Ｆｅ等の希土類鉄族の非
晶質合金薄膜（ＲＥ−ＴＭ膜）は、任意の大きさの磁性
薄膜が形成できること、組成制御が容易であること、結
晶粒界かないため再生Ｓ／Ｎ比が良好である等の利点を
有し、近年研究が盛んである。しかしながらこのＲＥ−
ＴＭ膜は一般に磁気光学ファラデー効果及びカー効果（
Ｋｅｒｒ効果）か小さく、Ｃ／Ｎ比等が充分てなく、ま
た、耐食性に劣る問題があった。
晶質合金薄膜（ＲＥ−ＴＭ膜）は、任意の大きさの磁性
薄膜が形成できること、組成制御が容易であること、結
晶粒界かないため再生Ｓ／Ｎ比が良好である等の利点を
有し、近年研究が盛んである。しかしながらこのＲＥ−
ＴＭ膜は一般に磁気光学ファラデー効果及びカー効果（
Ｋｅｒｒ効果）か小さく、Ｃ／Ｎ比等が充分てなく、ま
た、耐食性に劣る問題があった。
一方、最近新しい垂直磁化膜としてＣｏ ／ Ｐ ｔ
。
。
Ｃｏ ／ Ｐ ｄなどの人工格子膜か注目されている。
これらは通常のスパッタや超高真空蒸着法で作製されて
おり、ｃｏおよびＰｔまたはＰｄが適当な膜厚（４〜１
０人程度）のとき垂直磁化膜になることか知られている
。また、この膜は４００〜５００ｎｍという短波長でカ
ー効果か０．３〜０．４°と大きく、短波長対応の高密
度光磁気記録媒体として期待されている。
おり、ｃｏおよびＰｔまたはＰｄが適当な膜厚（４〜１
０人程度）のとき垂直磁化膜になることか知られている
。また、この膜は４００〜５００ｎｍという短波長でカ
ー効果か０．３〜０．４°と大きく、短波長対応の高密
度光磁気記録媒体として期待されている。
このような人工格子膜における垂直磁化の原因は表面異
方性にあるため、多層膜における界面を鋭く制御する必
要かある。そのためには表面のできるたけ清浄な膜を作
ること、エピタキシャル膜長させることなとか要求され
る。この目的のためにはＭ’ＢＥや超高真空蒸着法か望
ましいが、これらは装置か高価であったり、装置を稼動
させるための時間かかかり過ぎたりする欠点がある。
方性にあるため、多層膜における界面を鋭く制御する必
要かある。そのためには表面のできるたけ清浄な膜を作
ること、エピタキシャル膜長させることなとか要求され
る。この目的のためにはＭ’ＢＥや超高真空蒸着法か望
ましいが、これらは装置か高価であったり、装置を稼動
させるための時間かかかり過ぎたりする欠点がある。
一方、スパッタ法は簡便であるが、成膜中の真空度力用
０〜１０”Ｔｏｒｒと高くなく、基板がプラズマにさら
されるため基板の温度が上昇し、界面での拡散か生じや
すく、シャープな界面を得にくいという欠点かある。ま
た、結晶方位を制御した優れたエピタキシャル膜を得難
いという欠点もあった。
０〜１０”Ｔｏｒｒと高くなく、基板がプラズマにさら
されるため基板の温度が上昇し、界面での拡散か生じや
すく、シャープな界面を得にくいという欠点かある。ま
た、結晶方位を制御した優れたエピタキシャル膜を得難
いという欠点もあった。
（発明か解決しようとする課題）
本発明は積層膜の界面がシャープで、しがも結晶方位の
配向性が高く、垂直磁化を示す人工格子膜を提供するこ
とを目的とする。
配向性が高く、垂直磁化を示す人工格子膜を提供するこ
とを目的とする。
［発明の構成コ
（課題を解決するだめの手段及び作用）本発明はＣｏ１
−ｘＦｅ工（ｏ≦Ｘ≦１）からなる磁性金属層（好まし
くは３〜１５人）と、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｕ、
Ａｇの貴金属もしくはＡｊ２．Ｃｕの少なくとも一種□
４Ｌ磁性金属層（好ましくは６〜４５人）とか交互に積
層された人工格子膜であり、その製法としてイオンビー
ムスパッタ法を用い、イオンの加速エネルギーを６００
ｅＶ以下で行うことを特徴とする人工格子膜の製造方法
である。
−ｘＦｅ工（ｏ≦Ｘ≦１）からなる磁性金属層（好まし
くは３〜１５人）と、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｕ、
Ａｇの貴金属もしくはＡｊ２．Ｃｕの少なくとも一種□
４Ｌ磁性金属層（好ましくは６〜４５人）とか交互に積
層された人工格子膜であり、その製法としてイオンビー
ムスパッタ法を用い、イオンの加速エネルギーを６００
ｅＶ以下で行うことを特徴とする人工格子膜の製造方法
である。
本発明において、Ｃｏ １ｘ Ｆｅ Ｘ （０≦Ｘ≦１
）およびＭは垂直磁化を得るために必須の元素であり、
またそれぞれの膜厚３〜１５人と６〜４５人が垂直磁化
を得るために好ましい膜厚である。イオンビームスパッ
タ法は通常のスパッタ法に比べ高真空中て成膜でき、し
かも基板がプラズマにさらされることかないので基板の
温度上昇が少なく人工格子膜における界面反応の抑制が
期待される。ところが実際に人工格子膜を作製してみる
と加速電圧の制御が非常に重要であることがわかり本発
明に到った。
）およびＭは垂直磁化を得るために必須の元素であり、
またそれぞれの膜厚３〜１５人と６〜４５人が垂直磁化
を得るために好ましい膜厚である。イオンビームスパッ
タ法は通常のスパッタ法に比べ高真空中て成膜でき、し
かも基板がプラズマにさらされることかないので基板の
温度上昇が少なく人工格子膜における界面反応の抑制が
期待される。ところが実際に人工格子膜を作製してみる
と加速電圧の制御が非常に重要であることがわかり本発
明に到った。
第１図のイオンビームスパッタ（ＩＢＳ）装置の模式図
である。イオンガン（１）で発生したイオンは加速され
てターゲットに照射され、ターゲットを構成している原
子をはね飛ばし、はね飛ばされた原子は基板（Ｓ）上に
堆積する。積層膜を作製するためにはターゲットを交互
に回転させる。
である。イオンガン（１）で発生したイオンは加速され
てターゲットに照射され、ターゲットを構成している原
子をはね飛ばし、はね飛ばされた原子は基板（Ｓ）上に
堆積する。積層膜を作製するためにはターゲットを交互
に回転させる。
イオンカン（２）は基板のクリーニングや成膜中にイオ
ンを照射するためのものである。
ンを照射するためのものである。
イオンの加速エネルギーが大きすぎるとはね飛ばされた
ターゲットを構成している原子のエネルギーも大きくな
り、その結果基板上で原子の移動が起り易く積層膜中の
原子のミクシングが生じ鋭い界面をもつ人工格子膜を得
にくいことになる。
ターゲットを構成している原子のエネルギーも大きくな
り、その結果基板上で原子の移動が起り易く積層膜中の
原子のミクシングが生じ鋭い界面をもつ人工格子膜を得
にくいことになる。
種々実験の結果、加速エネルギーＥが６００ｅＶ以下の
とき界面のシャープな人工格子膜を作製できることがわ
かった。もちろん加速エネルギーが小さずぎるとスパッ
タ原子がターゲットがら飛びたぜなくなるので小さすぎ
てもいけない。好ましい範囲は５０〜６００ｅＶであり
、さらには２００−５００ｅＶである。
とき界面のシャープな人工格子膜を作製できることがわ
かった。もちろん加速エネルギーが小さずぎるとスパッ
タ原子がターゲットがら飛びたぜなくなるので小さすぎ
てもいけない。好ましい範囲は５０〜６００ｅＶであり
、さらには２００−５００ｅＶである。
界面のシャープさの程度は小角Ｘ線における高次のピー
クの有無で確認することができ、より高次のピークがあ
る程界面はよりシャープであると言える。また、磁化曲
線の挙動からもわかる。すなわぢ、界面のンヤープな程
垂直磁化になり易い。
クの有無で確認することができ、より高次のピークがあ
る程界面はよりシャープであると言える。また、磁化曲
線の挙動からもわかる。すなわぢ、界面のンヤープな程
垂直磁化になり易い。
（実施例）
以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
実施例１
第１図に示したイオンビームスパッタ装置を用いてＣｏ
／ Ｐ ｔから成る人工格子膜を作製した。Ｃｏとｐ
ｔから成る各ターゲットを用い、ターゲットを回転する
ことで積層膜を作製した。
／ Ｐ ｔから成る人工格子膜を作製した。Ｃｏとｐ
ｔから成る各ターゲットを用い、ターゲットを回転する
ことで積層膜を作製した。
基板は石英ガラスを用いた。
予め４Ｘ１０ ７Ｔｏｒｒの真空度まで排気後、メイン
ガン（イオンガン１）にＡｒガス（純度９９９９％）を
分圧が］、、５Ｘ１０ ４Ｔｏｒｒになるまて導入し、
Ａｒをイオン化し、加速電圧を種々変えてイオンビーム
としてターゲットに照射した。
ガン（イオンガン１）にＡｒガス（純度９９９９％）を
分圧が］、、５Ｘ１０ ４Ｔｏｒｒになるまて導入し、
Ａｒをイオン化し、加速電圧を種々変えてイオンビーム
としてターゲットに照射した。
ターゲットは所定の時間ごとにＣｏとｐｔを交互に回転
させ、ｃｏとｐｔの各膜厚を変化させた人工格子膜を作
製した。以下、ＣＯの膜厚をｔ。。。
させ、ｃｏとｐｔの各膜厚を変化させた人工格子膜を作
製した。以下、ＣＯの膜厚をｔ。。。
Ｐｔの膜厚をｔ、Ｃｏ層とｐｔ層のくり返し数ｔ
をｎとし、この人工格子膜を（ｔｃｏ／１Ｐｔ）ｎと表
示することにする。
示することにする。
加速電圧Ｖ を変えて（ｔｏｏ／ｌ、ｔ）−（５／１５
）７の人工格子膜を作製したときのＶＢ３００Ｖおよび
１００ＯＶにおけるＸ線パターンを第２図に示した。３
００Ｖのときは人工周期に伴う３次までの回折線が見ら
れるのに対し、１０００Ｖのときは２次の回折線しか見
られない。
）７の人工格子膜を作製したときのＶＢ３００Ｖおよび
１００ＯＶにおけるＸ線パターンを第２図に示した。３
００Ｖのときは人工周期に伴う３次までの回折線が見ら
れるのに対し、１０００Ｖのときは２次の回折線しか見
られない。
これはＶＢｌｏｏｏＶの場合は界面でのＰｔとＣｏ原子
の混合が生しており、３００Ｖではその程度が少ないこ
とを示している。ＶＢ＝６００Ｖ以下のとき３次までの
ピークが認められた。
の混合が生しており、３００Ｖではその程度が少ないこ
とを示している。ＶＢ＝６００Ｖ以下のとき３次までの
ピークが認められた。
第３図はＶＢ−３００■および１００ＯＶて作製した上
記膜のカーヒステリシス（波長４００ｎｍで測定）を示
したものである。３００Ｖの膜は完全な垂直磁化膜であ
るが、１００ＯＶの膜は角型比が悪く界面がかなり乱れ
ていることを示している。６００Ｖ以下の膜は３００■
の膜と同様であった。
記膜のカーヒステリシス（波長４００ｎｍで測定）を示
したものである。３００Ｖの膜は完全な垂直磁化膜であ
るが、１００ＯＶの膜は角型比が悪く界面がかなり乱れ
ていることを示している。６００Ｖ以下の膜は３００■
の膜と同様であった。
以上のように加速電圧を６００Ｖ以下で作製した人工格
子膜は界面がンヤープであり、優れた垂直磁化膜か得ら
れた。また、界面のシャープさを定量的に示す物性値と
して磁気異方性の測定から求められる表面異方性エネル
ギーＫｓがある。
子膜は界面がンヤープであり、優れた垂直磁化膜か得ら
れた。また、界面のシャープさを定量的に示す物性値と
して磁気異方性の測定から求められる表面異方性エネル
ギーＫｓがある。
Ｋ ｓか大きい程界面はシャープであることを意味する
。上記６００Ｖ以下で作製した膜について、トルクメー
タを用いて磁気異方性を測定しＫｓを求めたところ、全
てＫ ｓ ＝ ０．３５〜０．４２ｅｒｇ／ｃＪの範囲
にあった。一方、通常のスパッタで作製したものは ０
２〜０．２５ｅｒｇ／ｃＪと小さかった。これより本発
明の人工格子膜の方がより界面のシャープな人工格子膜
か得られることかわかる。
。上記６００Ｖ以下で作製した膜について、トルクメー
タを用いて磁気異方性を測定しＫｓを求めたところ、全
てＫ ｓ ＝ ０．３５〜０．４２ｅｒｇ／ｃＪの範囲
にあった。一方、通常のスパッタで作製したものは ０
２〜０．２５ｅｒｇ／ｃＪと小さかった。これより本発
明の人工格子膜の方がより界面のシャープな人工格子膜
か得られることかわかる。
他の組成からなる人工格子膜についても同様な結果であ
った。
った。
［発明の効果］
以上のように、本発明の製造方法によれば界面がシャー
プな人工格子膜を作製することができ、その結果優れた
垂直磁化膜を提供でき、新しい光磁気などの記録媒体を
提供できるなど工業的寄与するところ大である。
プな人工格子膜を作製することができ、その結果優れた
垂直磁化膜を提供でき、新しい光磁気などの記録媒体を
提供できるなど工業的寄与するところ大である。
第１図は本発明の人工格子膜を作製する装置例を示す図
。第２図および第３図はそれぞれ人工格子膜のＸ線パタ
ーンおよび磁化曲線を示す図。
。第２図および第３図はそれぞれ人工格子膜のＸ線パタ
ーンおよび磁化曲線を示す図。
Claims (1)
- Ｃｏ＿１＿−＿ｘ．．Ｆｅ＿ｘ．．（０≦ｘ≦１）から
なる磁性金属層と非磁性遷移金属からなる非磁性層とが
交互に積層された人工格子膜の作成を、イオンビームス
パッタ法を用い、そのイオンの加速エネルギーを６００
ｅＶ以下とすることを特徴とする人工格子膜の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16421190A JPH0462814A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 人工格子膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16421190A JPH0462814A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 人工格子膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0462814A true JPH0462814A (ja) | 1992-02-27 |
Family
ID=15788781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16421190A Pending JPH0462814A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 人工格子膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0462814A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998015668A1 (en) * | 1996-10-07 | 1998-04-16 | Hitachi, Ltd. | Production method of laminate body, and the laminate body |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP16421190A patent/JPH0462814A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998015668A1 (en) * | 1996-10-07 | 1998-04-16 | Hitachi, Ltd. | Production method of laminate body, and the laminate body |
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