JPH0664737B2 - 磁性体薄膜の製造方法 - Google Patents
磁性体薄膜の製造方法Info
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- JPH0664737B2 JPH0664737B2 JP8377585A JP8377585A JPH0664737B2 JP H0664737 B2 JPH0664737 B2 JP H0664737B2 JP 8377585 A JP8377585 A JP 8377585A JP 8377585 A JP8377585 A JP 8377585A JP H0664737 B2 JPH0664737 B2 JP H0664737B2
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Landscapes
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- Thin Magnetic Films (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高密度の垂直磁気記録を可能とする磁性体薄膜
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
従来の技術 近年磁気記録は、高密度化，ディタル化の方向へ進みつ
つある。磁気記録の方式として従来は磁気記録媒体の面
内に磁化の容易軸を持っているいわゆる面内磁化による
磁気記録方式が主であった。しかしながら本方式では記
録密度を上げれば上げるほど磁気記録媒体内の磁化方向
が互いに反発し合うように並ぶため高密度化を計るのが
困難になってきている。そこで最近磁気記録の新しい方
式として磁気記録媒体の面内に対して垂直方向に磁化容
易軸を持っているいわゆる垂直磁化による磁気記録方式
が開発され〔例えばエス・イワサキとワイ・ナカヤマ；
高密度記録のため磁気モードの分析，アイ・イー・イー
・イー，トランス，マガジン,MAG−13,5番,1272ページ,
1977年（Ar analysis for the magnetization mode for
high density magnetic recording. IEEE Trans. Mag
n. MAG−13.No.5,p.1272（1977））〕記録密度が飛躍的
に増大することが可能となった。この垂直磁気記録方式
にもちいられている記録媒体としては、コバルト−クロ
ム（Co−Cr）合金膜が主としてスパッタ法〔例えばエス
・イワサキとケイ・オオウチ：垂直磁化異方性を持つコ
バルト・クロム記録フィルム，アイ・イー・イー・イ
ー，トランス，マガジンMAG−14,5,第849ページ,1978年
（K.Ouchi:Co−Cr recording film with perpendicular
magnetic anisotropy, IEEE Trans. Magn. MAG−14,5,
849（1978））〕，真空蒸着法〔例えば杉田龍二；真空
蒸着法によるCo−Cr垂直異方性膜信学技報,MR81−５（1
981）〕等によって開発されつつある。またCo−Cr以外
にもバリウムフェライト（BaO・6Fe２Ｏ３）がスパッタ
法〔例えば星，松岡，直江，山中；対向ターゲット式ス
パッタによるＣ軸配向Ba−フェライト膜の構造と磁気特
性，信学論（Ｃ）,J66−C,1,p.9−16（昭和58−01）〕
により得られている。
つある。磁気記録の方式として従来は磁気記録媒体の面
内に磁化の容易軸を持っているいわゆる面内磁化による
磁気記録方式が主であった。しかしながら本方式では記
録密度を上げれば上げるほど磁気記録媒体内の磁化方向
が互いに反発し合うように並ぶため高密度化を計るのが
困難になってきている。そこで最近磁気記録の新しい方
式として磁気記録媒体の面内に対して垂直方向に磁化容
易軸を持っているいわゆる垂直磁化による磁気記録方式
が開発され〔例えばエス・イワサキとワイ・ナカヤマ；
高密度記録のため磁気モードの分析，アイ・イー・イー
・イー，トランス，マガジン,MAG−13,5番,1272ページ,
1977年（Ar analysis for the magnetization mode for
high density magnetic recording. IEEE Trans. Mag
n. MAG−13.No.5,p.1272（1977））〕記録密度が飛躍的
に増大することが可能となった。この垂直磁気記録方式
にもちいられている記録媒体としては、コバルト−クロ
ム（Co−Cr）合金膜が主としてスパッタ法〔例えばエス
・イワサキとケイ・オオウチ：垂直磁化異方性を持つコ
バルト・クロム記録フィルム，アイ・イー・イー・イ
ー，トランス，マガジンMAG−14,5,第849ページ,1978年
（K.Ouchi:Co−Cr recording film with perpendicular
magnetic anisotropy, IEEE Trans. Magn. MAG−14,5,
849（1978））〕，真空蒸着法〔例えば杉田龍二；真空
蒸着法によるCo−Cr垂直異方性膜信学技報,MR81−５（1
981）〕等によって開発されつつある。またCo−Cr以外
にもバリウムフェライト（BaO・6Fe２Ｏ３）がスパッタ
法〔例えば星，松岡，直江，山中；対向ターゲット式ス
パッタによるＣ軸配向Ba−フェライト膜の構造と磁気特
性，信学論（Ｃ）,J66−C,1,p.9−16（昭和58−01）〕
により得られている。
発明が解決しようとする問題点 これらの垂直磁気記録媒体においてCo−Cr合金膜は低温
で作成することが可能であるが垂直磁化の大きさの目安
となる垂直磁気異方性がバリウムフェライトやストロン
チウムフェライトよりちいさい。そのため完全な垂直磁
化膜とはならずある程度面内の磁化成分をものこすとい
う問題がある。
で作成することが可能であるが垂直磁化の大きさの目安
となる垂直磁気異方性がバリウムフェライトやストロン
チウムフェライトよりちいさい。そのため完全な垂直磁
化膜とはならずある程度面内の磁化成分をものこすとい
う問題がある。
また一方バリウムフェライトやストロンチウムフェライ
トは、ほぼ完全なＣ軸配向の膜が得られるため、ほぼ完
全な垂直磁化膜が作成できる。しかしながらバリウムフ
ェライトやストロンチウムフェライト膜を作成するのに
は、500℃以上の基板温度が必要であるため、ポリイミ
ドやアルミ上にストロンチウムフェライトやBaフェライ
トを作成することが困難である。
トは、ほぼ完全なＣ軸配向の膜が得られるため、ほぼ完
全な垂直磁化膜が作成できる。しかしながらバリウムフ
ェライトやストロンチウムフェライト膜を作成するのに
は、500℃以上の基板温度が必要であるため、ポリイミ
ドやアルミ上にストロンチウムフェライトやBaフェライ
トを作成することが困難である。
問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点を解決するため、従来のスパッタ法
や真空蒸着法ではなく、プラズマ中に反応ガスを流しプ
ラズマの活性さを利用したプラズマCVD法によって、350
℃以下の低温で垂直磁気異方性の大きいストロンチウム
フェライト単相Ｃ軸配向膜から成る垂直磁化膜を製造す
る方法を提供する。
や真空蒸着法ではなく、プラズマ中に反応ガスを流しプ
ラズマの活性さを利用したプラズマCVD法によって、350
℃以下の低温で垂直磁気異方性の大きいストロンチウム
フェライト単相Ｃ軸配向膜から成る垂直磁化膜を製造す
る方法を提供する。
作 用 発明者らは、プラズマCVD法を用いることによって350℃
以下の低温でストロンチウムフェライトが得られること
を見いだした。すなわちSrおよびFeを含有する金属アル
コオキサイド例えばSr（Ｏ・Ｃ２Ｈ５）２（ジエトキシ
ストロンチウム）およびFe（Ｏ・Ｃ２Ｈ５）３（ジエト
キシ鉄）をそれぞれエチルアルコール中に溶解させ、ア
ルゴン（Ar）をキャリアガスとし、酸素（Ｏ２）を反応
ガスとして、高周波プラズマ（周波数13.56MHz），電力
0.5W／cm２以上）中にこれらのガスを導入して、350℃
以下の基板上で分解析出させることによりストロンチウ
ムフェライトを生成するものである。
以下の低温でストロンチウムフェライトが得られること
を見いだした。すなわちSrおよびFeを含有する金属アル
コオキサイド例えばSr（Ｏ・Ｃ２Ｈ５）２（ジエトキシ
ストロンチウム）およびFe（Ｏ・Ｃ２Ｈ５）３（ジエト
キシ鉄）をそれぞれエチルアルコール中に溶解させ、ア
ルゴン（Ar）をキャリアガスとし、酸素（Ｏ２）を反応
ガスとして、高周波プラズマ（周波数13.56MHz），電力
0.5W／cm２以上）中にこれらのガスを導入して、350℃
以下の基板上で分解析出させることによりストロンチウ
ムフェライトを生成するものである。
このように低温でストロンチウムフェライトの析出が可
能となるのは、プラズマ中においては、化学反応を低温
で引きおこす活性なラジカルやイオン等の化学種が多く
存在し、通のCVD（熱による分解析出をおこなうCVD）で
はエネルギー的におこりえない反応がプラズマ中では可
能であるためである。〔例えば薄膜ハンドブック225ペ
ージ，オーム社，昭和58年12月10日〕 また一般にプラズマCVD法は通常の熱CVD法にくらべて、
低温で酸化物，炭化物，窒化物等の高融点物質が合成で
きるばかりでなく、熱分解析出反応を伴うために低温に
おいても高純度でしかも結晶性の良い膜が得られる。そ
のためストロンチウムフェライトのような結晶の配向性
の良いことが必要でしかもそれを低温で合成するのには
最適の方法であると考えられる。
能となるのは、プラズマ中においては、化学反応を低温
で引きおこす活性なラジカルやイオン等の化学種が多く
存在し、通のCVD（熱による分解析出をおこなうCVD）で
はエネルギー的におこりえない反応がプラズマ中では可
能であるためである。〔例えば薄膜ハンドブック225ペ
ージ，オーム社，昭和58年12月10日〕 また一般にプラズマCVD法は通常の熱CVD法にくらべて、
低温で酸化物，炭化物，窒化物等の高融点物質が合成で
きるばかりでなく、熱分解析出反応を伴うために低温に
おいても高純度でしかも結晶性の良い膜が得られる。そ
のためストロンチウムフェライトのような結晶の配向性
の良いことが必要でしかもそれを低温で合成するのには
最適の方法であると考えられる。
実施例 以下、本発明の一実施例について、図面に基づいて説明
する。図は本発明の一実施例におけるプラズマCVD装置
の概略図を示すものである。第１図において、11は反応
チャンバー、12は高周波電極、13は高周波電源、14は基
板加熱ホルダー、15は基板、16はSr（OR）２のバブラ
ー、17はFe（OR）３のバブラー、18はArキャリアガスボ
ンベ、19はＯ２反応ガスボンベ、20はロータリーポンプ
である。
する。図は本発明の一実施例におけるプラズマCVD装置
の概略図を示すものである。第１図において、11は反応
チャンバー、12は高周波電極、13は高周波電源、14は基
板加熱ホルダー、15は基板、16はSr（OR）２のバブラ
ー、17はFe（OR）３のバブラー、18はArキャリアガスボ
ンベ、19はＯ２反応ガスボンベ、20はロータリーポンプ
である。
まずジエトキシストロンチウム〔Sr（Ｏ・Ｃ
２Ｈ５）２〕および、ジエトキシ鉄〔Fe（Ｏ・Ｃ
２Ｈ５）３〕をエタノール〔Ｃ２Ｈ５OH〕の入った〔Sr
（Ｏ・Ｃ２Ｈ５）２,Fe（Ｏ・Ｃ２Ｈ５）３30wt％溶
液〕バブラー16,17にそれぞれ入れ、バブル用のアルゴ
ンガスをそれぞれ20cc／分および200cc／分流し、これ
らの蒸気をロータリーポンプ20によって減圧状態になっ
た反応チャンバー11内の350℃に加熱されたポリイミド
基板上に導入する。次に同じく反応ガスである酸素19を
200cc／分の流量で同じくガラス基板上に流し、反応チ
ヤンバー11内に導入する。この時のガス圧は10Torrであ
った。次いで高周波電力（13.65MHz）を500W（SW／c
m２）で60分印加し反応させた。。
２Ｈ５）２〕および、ジエトキシ鉄〔Fe（Ｏ・Ｃ
２Ｈ５）３〕をエタノール〔Ｃ２Ｈ５OH〕の入った〔Sr
（Ｏ・Ｃ２Ｈ５）２,Fe（Ｏ・Ｃ２Ｈ５）３30wt％溶
液〕バブラー16,17にそれぞれ入れ、バブル用のアルゴ
ンガスをそれぞれ20cc／分および200cc／分流し、これ
らの蒸気をロータリーポンプ20によって減圧状態になっ
た反応チャンバー11内の350℃に加熱されたポリイミド
基板上に導入する。次に同じく反応ガスである酸素19を
200cc／分の流量で同じくガラス基板上に流し、反応チ
ヤンバー11内に導入する。この時のガス圧は10Torrであ
った。次いで高周波電力（13.65MHz）を500W（SW／c
m２）で60分印加し反応させた。。
次にこの時ポリイミド基板上に析出したストロンチウム
フェライトの膜厚は、約2.0μｍであった。次にこの膜
について、Ｘ線解析、およびVSM（振動試料型磁力計）
による膜の磁気的特性を測定した。結果は、第１表，試
料番号１に示す。以下同様にして、基板温度、Sr（OR）
２,Fe（OR）３のバブラー量（Arの流量），反応チャン
バー内の圧力，高周波電力等を変化させた時の膜厚,X線
解析,VSMの結果を第１表試料番号２〜８に示す。また試
料番号９〜16は本願発明外の比較例である。
フェライトの膜厚は、約2.0μｍであった。次にこの膜
について、Ｘ線解析、およびVSM（振動試料型磁力計）
による膜の磁気的特性を測定した。結果は、第１表，試
料番号１に示す。以下同様にして、基板温度、Sr（OR）
２,Fe（OR）３のバブラー量（Arの流量），反応チャン
バー内の圧力，高周波電力等を変化させた時の膜厚,X線
解析,VSMの結果を第１表試料番号２〜８に示す。また試
料番号９〜16は本願発明外の比較例である。
ここでＸ線解析は、ストロンチウムフェライトの単相で
Ｃ軸配向が得られたかどうかを調べた。またVSMの結果
からストロンチウムフェライトの飽和磁化及びヒステリ
シス曲線（Ｂ−Ｈカーブ）を求めストロンチウムフェラ
イトの垂直方向の残留磁化および水平方向の残留磁化を
求めた（垂直方向の残留磁化が水平方向の残留磁化にく
らべて大きければ大きいほどよりすぐれた垂直磁化膜と
いえる） なお特許請求の範囲において、基板温度を350℃以下と
限定したのは、350℃以上になると基板材料として使用
されるポリイミドやAl等において熱的変形や劣化がおこ
り良質のストロンチウムフェライト膜が得られないため
である。
Ｃ軸配向が得られたかどうかを調べた。またVSMの結果
からストロンチウムフェライトの飽和磁化及びヒステリ
シス曲線（Ｂ−Ｈカーブ）を求めストロンチウムフェラ
イトの垂直方向の残留磁化および水平方向の残留磁化を
求めた（垂直方向の残留磁化が水平方向の残留磁化にく
らべて大きければ大きいほどよりすぐれた垂直磁化膜と
いえる） なお特許請求の範囲において、基板温度を350℃以下と
限定したのは、350℃以上になると基板材料として使用
されるポリイミドやAl等において熱的変形や劣化がおこ
り良質のストロンチウムフェライト膜が得られないため
である。
またプラズマ電力を0.5W〜10Wと限定したのは0.5W／cm
２以下のプラズマ電力では、十分に気相中で単相のスト
ロンチウムフェライトが合成できないためであり、10W
／cm２以上では、電力が強すぎて気相中で出来たストロ
ンチウムフェライトが再分解されストロンチウムフェラ
イト以外の相（Fe３Ｏ４等）が析出するためである。
２以下のプラズマ電力では、十分に気相中で単相のスト
ロンチウムフェライトが合成できないためであり、10W
／cm２以上では、電力が強すぎて気相中で出来たストロ
ンチウムフェライトが再分解されストロンチウムフェラ
イト以外の相（Fe３Ｏ４等）が析出するためである。
またプラズマを維持する時の圧力を0.1〜10Torrに限定
したのは0.1Torr以下では、反応生成物（ストロンチウ
ムフェライト）の製膜速度が遅く、実用上問題があるた
めであり、10Torr以上では基板上に膜として成生せず、
空間でパウダー状物質となるためである。
したのは0.1Torr以下では、反応生成物（ストロンチウ
ムフェライト）の製膜速度が遅く、実用上問題があるた
めであり、10Torr以上では基板上に膜として成生せず、
空間でパウダー状物質となるためである。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、プラズマの活
性さを巧みに利用して350℃以下の比較的低温で、垂直
磁気記録媒体としてすぐれたストロンチウムフェライト
膜が作成できる方法であって高密度の磁気記録を達成す
るのにきわめて有益な発明である。
性さを巧みに利用して350℃以下の比較的低温で、垂直
磁気記録媒体としてすぐれたストロンチウムフェライト
膜が作成できる方法であって高密度の磁気記録を達成す
るのにきわめて有益な発明である。
図は本発明の一実施例におけるプラズマCVD装置の概略
図である。 11……反応チャンバー、12……高周波電極、13……高周
波電源、14……基板加熱ホルダー、15……基板、16……
Sr（OR）２のバブラー、17……Fe（OR）３のバブラー、
18……Arキャリアガスボンベ、19……Ｏ２反応ガスボン
ベ、20……ロータリーポンプ。
図である。 11……反応チャンバー、12……高周波電極、13……高周
波電源、14……基板加熱ホルダー、15……基板、16……
Sr（OR）２のバブラー、17……Fe（OR）３のバブラー、
18……Arキャリアガスボンベ、19……Ｏ２反応ガスボン
ベ、20……ロータリーポンプ。
Claims (3)
- 【請求項１】ストロンチウム（Sr）および鉄（Fe）を含
有する金属アルコオキサイドの蒸気と、これらを輸送す
るガスとしての不活性ガスおよび、反応ガスとしての酸
素（Ｏ２）をプラズマ中で分解させ350℃以下に保持さ
せた基体上にストロンチウムフェライト単相Ｃ軸配向膜
から成る垂直磁化膜を析出させることを特徴とする磁性
体薄膜の製造方法。 - 【請求項２】ストロンチウムを含有するアルコオキサイ
ド化合物として、化学式がSr（OR）２（ただし、Ｒはア
ルキル基）で示されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のストロンチウムフェライト単相Ｃ軸配向膜
から成る磁性体薄膜の製造方法。 - 【請求項３】鉄を含有するアルコオキサイド化合物とし
て、化学式がFe（OR）３（ただし、Ｒはアルキル基）で
示されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ストロンチウムフェライト単相Ｃ軸配向膜から成る磁性
体薄膜の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8377585A JPH0664737B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 磁性体薄膜の製造方法 |
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| EP86300848A EP0194748B1 (en) | 1985-02-07 | 1986-02-07 | Magnetic thin film and method of manufacturing the same |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP8377585A JPH0664737B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 磁性体薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242331A JPS61242331A (ja) | 1986-10-28 |
| JPH0664737B2 true JPH0664737B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=13811978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8377585A Expired - Lifetime JPH0664737B2 (ja) | 1985-02-07 | 1985-04-19 | 磁性体薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0664737B2 (ja) |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP8377585A patent/JPH0664737B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61242331A (ja) | 1986-10-28 |
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