JPH09102420A

JPH09102420A - ナノグラニュラー磁性薄膜用基板、その製造方法及びナノグラニュラー磁性薄膜の形成方法

Info

Publication number: JPH09102420A
Application number: JP26032595A
Authority: JP
Inventors: Futoshi Katsuki; 太香月; Manabu Sugimoto; 学杉本; Kazuto Kamei; 一人亀井
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1995-10-06
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の方法では、磁性層を非磁性相中に微細
に、しかも均一に分散させることができず、膜厚を十分
に薄くすることができないため、ＧＭＲ効果を十分に向
上させることができなかった。【解決手段】（１１１）ファセット構造と欠陥領域と
を有するＳｉ（１１１）ウエハからなるナノグラニュラ
ー磁性薄膜用基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はナノグラニュラー磁
性薄膜用基板、その製造方法及びナノグラニュラー磁性
薄膜の形成方法に関し、より詳細には例えば磁気ヘッド
等の磁気センサに用いられ、超高密度磁気記録媒体に書
き込まれた磁気情報を高速で電気信号に変換することが
できる巨大磁気抵抗効果を有するナノグラニュラー磁性
薄膜形成用の基板、その製造方法及びナノグラニュラー
磁性薄膜の形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、新しい磁気材料として巨大磁気抵
抗（以下、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）と記
す）効果を有する薄膜が注目されている。ここで磁気抵
抗効果とは、合金等からなる膜に磁場を作用させた場
合、磁場の強さにより前記膜の抵抗が変化する現象をい
い、外部磁場の変化を電圧に変換できるため、コンピュ
ータ用ハードディスクの磁気ヘッド等の磁気センサとし
て利用されている。

【０００３】また、この磁気抵抗の大きさは、下記の数
１式で示した「磁気抵抗比（ｒ）」、すなわち磁場０の
ときの抵抗値Ｒ₀ から特定の強さの磁場での抵抗値Ｒ_s
を差し引いた値（Ｒ₀ −Ｒ_s ）をさらにＲ₀ で除し、こ
れを百分率で表わした値で示される。

【０００４】

【数１】磁気抵抗比（ｒ）［％］＝（Ｒ₀ −Ｒ_s ）×１
００／Ｒ₀ ＧＭＲ効果は前記磁気抵抗比（ｒ）が数百Ｏ_e 〜数テス
ラ程度の磁場で数％程度以上の値を有するものであり、
磁性−非磁性界面を有する不均一な物質における、磁性
−非磁性界面でのスピン依存不純物散乱が重要な役割を
担っている（A.E.Berkowitz,et al;Phys. Rev.Lett．,
25(1992)，p3745.）。

【０００５】前記ＧＭＲ効果を有する磁気材料の形態と
しては、これまで、薄膜、薄帯、バルクの３種類が提唱
されているが、このうち、磁気デバイスに利用しようと
する場合は形態制御が容易であるという点で薄膜が実用
上有利である。

【０００６】ＧＭＲ効果を有する前記薄膜としては、大
きく分けて次の２つが挙げられる。一つは、磁性層と非
磁性層とが交互に積層された金属人工格子膜であり、も
う一つは磁気的析出物（磁気的クラスター等）と非磁性
マトリックスとを含んで構成されるナノグラニュラー磁
性薄膜である。両者とも精力的に研究されているが、前
記金属人工格子膜の場合、厚みが１〜１０ｎｍの極薄い
層を多層化して形成しなければならないためその作製が
容易ではなく、比較的作製が容易なナノグラニュラー磁
性薄膜の開発が期待されている。

【０００７】例えばナノグラニュラー磁性薄膜を構成す
るナノグラニュラー磁性体のＧＭＲ効果においては、そ
の特徴の一つとして、制御すべき因子の多いことが挙げ
られる。前記ナノグラニュラー磁性体は、ナノオーダー
の微細構造を有する磁性体と非磁性体との複合体である
ため、ＧＭＲ効果を得るにあたっては、磁性体の集合体
である磁性相及び非磁性体の集合体である非磁性相の個
々の組成、構造や物性、さらには磁性−非磁性界面の構
造や電子状態等が重要な役割を担っている。

【０００８】制御すべき因子の例としては、（１）非磁
性マトリックス中での平均自由行程。（２）磁性粒子中
での平均自由行程、（３）磁性粒子の平均粒子径、
（４）磁性粒子の粒度分布、（５）磁性−非磁性界面に
おけるスピン依存散乱係数、（６）磁性粒子内部のスピ
ン依存散乱係数、（７）磁性体中の磁性元素の濃度、
（８）磁性粒子間の結合状態、（９）磁性−非磁性界面
での合金化又は非磁性合金相の存在等が挙げられている
（潟岡教行、深道和明；Materia Japan 、33(1994)、p16
5.）。

【０００９】また、Ｚｈａｎｇらは、現象論的なモデル
により、磁性粒子の粒径が小さいほどＧＭＲ効果が顕著
にあらわれることを示した。このモデルでは磁性体の割
合が一定の場合、磁性粒子が小さいほど（原子、または
イオン１個の形態に近付くほど）、磁性−非磁性界面の
表面積が大きくなることから、該磁性−非磁性界面にお
けるスピン依存散乱が支配的になり、ＧＭＲ効果が顕著
になる。前記スピン依存散乱のみを考慮すると、磁性体
の濃度が高いほどＧＭＲ効果は顕著になることになる
が、実際には磁性粒子間の結合状態（上記（７））が強
くなるので、無磁場中でランダム配向する磁気モーメン
トが減少し、通常の異方性磁気抵抗効果が支配的になっ
てきてしまう。また、磁性粒子間の結合はＧＭＲ効果の
磁場に対する応答性にも著しく影響し、前記結合力が大
きくなると応答性が悪くなるため、実用的観点からすれ
ば磁性体の濃度はあまり高いと好ましくない（S.Zhang:
APPI. Phys.Lett.，61(1992)，1855. ）。

【００１０】ナノグラニュラー磁性薄膜の形成方法とし
てはスパッタ法が主流をなしているが、より大きいＧＭ
Ｒ効果を得るために上記Ｚｈａｎｇらの理論を基に前記
磁性粒子を微細化することにポイントをおいた形成方法
を、以下に述べる。

【００１１】まずガラス板を基板とし、スパッタ法によ
り合金元素（例えば、ＣｏＣｕ、ＣｏＡｇ、ＦｅＡｕ
等）を成膜する。このようにして成膜された薄膜は、ｄ
ｅｐｏｓｉｔｅｄ状態では、不完全ではあるものの過飽
和固溶体を形成している。次に前記薄膜に熱処理を施
し、磁性相（例えばＣｏ相、Ｆｅ相）を微細に析出させ
ることにより、非磁性マトリックス中に磁性相である微
細粒子を分散させる。このようにしてＧＭＲ効果を有す
るナノグラニュラー磁性薄膜を形成する(John Q.Xiao e
t al:Phys. Rev.Lett.,25(1992)p3749. ）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ＧＭ
Ｒ効果をより顕著なものとするためには磁性粒子を極力
微細化する必要があり、形成されるナノグラニュラー薄
膜の膜厚を５ｎｍ程度と非常に薄くする必要がある。こ
のため基板上の凹凸は前記膜厚の１０％程度、すなわち
０．５ｎｍ（原子２〜３個分）程度に押さえる必要があ
る。

【００１３】しかしながら従来のガラス基板ではどうし
ても数ｎｍの研磨傷が残り、これは機械研磨後に化学研
磨を施した後であっても数ｎｍの表面あれとなって残存
する。このため、従来のスパッタ法によるナノグラニュ
ラー薄膜の膜厚は最小でも１０ｎｍ程度となっていた。
また、上記した従来の方法によって形成したナノグラニ
ュラー磁性薄膜においては、以下に示すような課題があ
った。

【００１４】（１）合金系によっては過飽和固溶体を得
るのが困難で、ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ状態においてすでに
磁性相と非磁性相とが相分離してしまい、磁性析出物を
微細化することが非常に困難である。

【００１５】（２）スパッタ法による形成方法によれ
ば、成膜中に、成膜時の雰囲気中の汚染物質やガラス基
板上の汚染吸着物質等が膜内に取り込まれ易く、これら
取り込まれた汚染物質が析出核となって過飽和固溶体中
に特異な析出物が生じやすい。

【００１６】（３）ナノグラニュラー薄膜を５ｎｍ程度
に薄膜化すると、磁性相が表面偏析することがあり、該
磁性相が必ずしもクラスターとして薄膜中に析出しな
い。

【００１７】（４）通常、熱処理によって前記過飽和固
溶体からクラスター（原子や分子が凝縮してゆく途中に
過度的にあらわれる準安定な相。すなわちここでは磁気
的析出物が析出する相）が析出する場合、粒界や格子欠
陥といった歪みの大きな箇所から析出するが、スパッタ
法により形成される膜は多結晶であるため、微細な磁性
相が前記過飽和固溶体の粒界近傍に優先的に析出してし
まい、磁性相が均一に分布しないためＧＭＲ効果が損な
われるといった課題があった。

【００１８】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、磁性相を、従来の方法によるよりも微細に、しかも
均一に非磁性マトリックス中に分散させ得ることによ
り、膜厚の薄い、ＧＭＲ効果の優れたナノグラニュラー
磁性薄膜を形成し得るナノグラニュラー磁性薄膜用基
板、その製造方法及びナノグラニュラー磁性薄膜の形成
方法を提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するため、本発明に係るナノグラニュラー磁性薄膜
用基板は、（１１１）ファセット構造と欠陥領域とを有
するＳｉ（１１１）ウエハからなることを特徴としてい
る。

【００２０】本発明におけるＳｉ（１１１）ウエハのオ
フ角度は±５°の範囲である。

【００２１】（１１１）ファセット構造とは、表面エネ
ルギーの面異方性により、結晶表面において（１１１）
面が優先的に露出した構造をいう。ここでファセット構
造とは、特定の結晶面で構成されるテラスと、前記結晶
面からのオフ角度により生じるステップ、さらにテラス
端に形成されるキンクを有する構造である。

【００２２】前記ステップ端のキンク位置やテラス上に
は構造の乱れによるエネルギー的に不安定な領域、すな
わち欠陥領域が存在する。一方、蒸着金属は前記欠陥領
域から吸着が進行することが知られている。

【００２３】上記したナノグラニュラー磁性薄膜用基板
によれば、ステップ及び欠陥領域の密度、キンクの局所
性（密度及び形態）を制御し、蒸着金属の吸着位置及び
密度を所望のものにすることが可能である。すなわち、
前記ナノグラニュラー磁性薄膜用基板のテラス幅を狭
く、ステップ、キンク、欠陥領域密度を大きくすると共
にキンクの形態を制御することにより、後工程での磁性
金属の蒸着時においては極めて微細で均一な磁性相を前
記基板上に形成することができる。

【００２４】また、本発明に係るナノグラニュラー磁性
薄膜用基板の製造方法は、上記（１）記載のナノグラニ
ュラー磁性薄膜用基板の製造方法であって、（１１１）
ファセット構造を有さないＳｉ（１１１）ウエハに、８
００℃以上９００℃以下の熱処理を施すことを特徴とし
ている。

【００２５】上記したナノグラニュラー磁性薄膜用基板
の製造方法によれば、超高真空中でＳｉウエハを加熱清
浄化した後、表面再配列現象を利用し得るため、表面の
平坦度を原子レベルにまで高めることができる。以下
に、その原理を示す。

【００２６】Ｓｉウエハ表面では表面原子の一方の側の
再近接原子の結合力が欠けるため、表面エネルギーが生
じる。通常、このエネルギー増大を低減させるために、
表面原子は固体内部の対称性とは異なる並進対称性をも
った構造、すなわち表面再配列構造を取ることになる。

【００２７】このようにして形成された結晶の表面形態
は表面の自由エネルギーを最小とする形態をとり、液体
では球形をとろうとするが固体においては結晶面によっ
て表面の自由エネルギーが異なるため、自由エネルギー
が大きな表面は消失し、最も小さなエネルギーを持った
結晶面が優先的に露出したファセット構造が形成され
る。前記表面の自由エネルギーは表面の原子構造によっ
て決定される。

【００２８】図１はＳｉ（１１１）ウエハ表面に熱処理
を施した時に形成される前記表面再配列構造を説明する
ための模式的側面図であり、（ａ）は熱処理前のＳｉ
（１１１）ウエハを、（ｂ）は熱処理後のＳｉ（１１
１）ウエハをそれぞれ示している。

【００２９】Ｓｉ（１１１）ウエハ１（図１（ａ））を
熱処理すると表面再配列構造を有したＳｉ（１１１）ウ
エハ１１（図１（ｂ））となる。表面再配列構造は所定
のテラス幅１２ａを有する無数のテラス面１２がステッ
プ状に配列されたものとなる。

【００３０】このように、熱処理等により結晶表面に表
面再配列構造（ファセット構造）をつくり、表面の自由
エネルギーを大きく変化させると、特定の結晶面が大き
く成長したテラス面１２が形成されることになり、すな
わちＳｉ（１１１）ウエハ１１の表面を原子レベルで平
坦化し得ることになる。

【００３１】原子レベルで平坦なＳｉ（１１１）ウエハ
１１の表面形態（凹凸）はステップ高さ１３ａ、テラス
幅１２ａ、及びステップ端１３ｂのキンク（急激な屈曲
部）の局所性により定義することができる。通常、ステ
ップ高さ１３ａ、テラス幅１２ａはＳｉ（１１１）ウエ
ハ１１のオフ角度（傾き角度）Ａにより制御することが
できるが、ステップ端１３ｂのキンクの局所性はオフ角
度Ａの制御のみでは決定不可能である。

【００３２】本発明に係るナノグラニュラー磁性薄膜用
基板の製造方法ではこれら３つの因子を前記オフ角度を
変えることなく制御し得るものである。

【００３３】例えば工業的にも広く市販されているＳｉ
（１１１）ウエハ１１の清浄表面は８５０℃以上では１
×１再配列構造（図２（ａ））を、８５０℃未満では７
×７再配列構造（図２（ｂ））を取ることが知られてい
る。そこで、所定の温度で一定時間保持した後に急冷す
るとそれぞれの再配列構造に対応する表面エネルギーに
応じたステップ構造（ステップ高さ１３ａ、テラス幅１
２ａ）となる。

【００３４】図３は熱処理時間によってステップ端１３
ｂのキンクの局所性が変化することを示した模式的平面
図であり、（ａ）は熱処理時間が短い場合を、（ｂ）は
熱処理時間が長い場合をそれぞれ示している。

【００３５】熱処理時間が例えば２分以上の場合はステ
ップ端１３ｂには方向性がなくなり（図３（ｂ））、例
えば２分未満の場合はステップ端１３ｂが特定の結晶方
位を持ち、キンク１４密度を高めることができる（図３
（ａ））。

【００３６】図２、３から明らかなように、熱処理温度
とその熱処理時間とを制御することにより、オフ角度Ａ
の異なるウエハを用いることなく、同一のオフ角度Ａを
有する一種類のウエハにより表面形態を制御することが
できる。

【００３７】また、１×１再配列構造（図２（ａ））と
７×７再配列構造（図２（ｂ））はその相転位温度近傍
（約８５０℃）にて両者が混在した状態となり、その境
界領域には欠陥領域が形成される。最終的に、ウエハを
例えば室温まで急冷却したときに１×１再配列構造は７
×７再配列構造に変化するが、この欠陥領域は高温時に
おける密度でほぼそのまま残存する。

【００３８】上記したように、本発明に係るナノグラニ
ュラー磁性薄膜用基板の製造方法によれば、（１１１）
ファセット構造と磁性相のクラスターの核形成密度、位
置、大きさが規定されたナノグラニュラー磁性薄膜用基
板を容易に製造することができる。

【００３９】また、本発明に係るナノグラニュラー磁性
薄膜の形成方法は、上記のナノグラニュラー磁性薄膜用
基板上に、磁性金属を蒸着させ、さらに非磁性金属を蒸
着させることを特徴としている。

【００４０】上記したナノグラニュラー磁性薄膜の形成
方法によれば、テラス幅１２ａ、ステップ高さ１３ａ、
ステップ端１３ｂのキンク１４の局所性が制御され、よ
って欠陥領域密度が制御されたＳｉ（１１１）ウエハ１
１上に磁性相を蒸着させ、形成するため、蒸着金属の吸
着位置の密度、すなわち磁性相の密度を制御することが
可能となる。このことから、極限的にテラス幅１２ａが
狭く、ステップ１３、キンク１４、欠陥領域密度が大き
なＳｉ（１１１）ウエハ１１を用いた場合には磁性相蒸
着後に、同様にして非磁性相を蒸着させることにより非
磁性金属中に極めて微細な磁性相を均一に分散させ、形
成することができる。よってＧＭＲ効果に優れた薄い磁
性薄膜を得ることができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るナノグラニュ
ラー磁性薄膜用基板、その製造方法及びナノグラニュラ
ー磁性薄膜の形成方法の実施の形態を図面に基づいて説
明する。

【００４２】図４は実施の形態に係るナノグラニュラー
磁性薄膜用基板上に磁性相が形成された状態を示した模
式的斜視図であり、図１〜３と同一の機能を有する構成
部分には同一の符号を付してある。

【００４３】ナノグラニュラー磁性薄膜用基板としての
Ｓｉ（１１１）ウエハ１１は、いわゆる（１１１）ファ
セット構造を有しており、テラス幅１２ａ、ステップ高
さ１３ａ、キンク１４の局所性が所定の状態に設定さ
れ、そのテラス面１２には構造が乱れエネルギー的に不
安定な領域である、欠陥領域１５が形成されている。

【００４４】このような構成のナノグラニュラー磁性薄
膜用基板は、適当なオフ角度を有するＳｉ（１１１）ウ
エハ１１を切り出し、８００℃以上９００℃以下の温度
で所定時間熱処理を施すことにより製造する。

【００４５】ここで、ウエハの熱処理温度を８００〜９
００℃としたのはＳｉ（１１１）ウエハ１１における表
面再配列構造が約８５０℃近傍で高温相の１×１再配列
構造から低温相の７×７再配列構造へと相転移し、この
とき生じる７×７再配列構造の核形成にともないステッ
プ１３及び欠陥領域１５密度が制御されると共にキンク
１４の局所性が制御されるためである。また、ウエハ１
１のオフ角度は０〜５。が適している。５。以上のオフ
角度を有する場合、（１１１）面以外の高指数面が出現
し、これによりウエハ表面の制御が困難になるためであ
る。

【００４６】このようにして製造されたナノグラニュラ
ー磁性薄膜用基板にナノグラニュラー磁性薄膜を形成す
るには、まずＳｉ（１１１）ウエハ１１上に磁性相１６
を蒸着させる。この場合の蒸着金属はＣｏ、Ｆｅ等の磁
性金属であれば種類は問わない。これら蒸着金属が最初
に吸着する位置は図４に示したように、構造が乱れエネ
ルギー的に不安定な領域である、ステップ端１３ｂのキ
ンク１４位置やテラス面１２上の欠陥領域１５である。
上記したようにステップ１３、キンク１４及び欠陥領域
１５の密度は制御されているため磁性相１６の密度を制
御することが可能となる。

【００４７】図５（ａ）はこのようにしてナノグラニュ
ラー磁性薄膜用基板上にナノグラニュラー磁性薄膜が形
成された状態を示した模式的平面図であり、（ｂ）は模
式的断面図である。なお、（ａ）では非磁性相の記載は
省略してある。

【００４８】図５に示したように、Ｓｉ（１１１）ウエ
ハ１１はファセット構造及び欠陥領域１５を有してお
り、欠陥領域１５には磁性相１６が微細に分散、形成さ
れている。また、磁性相１６が形成されたＳｉ（１１
１）ウエハ１１上には非磁性相１７が蒸着により形成さ
れている。

【００４９】

【実施例及び比較例】実施例及び比較例に係るナノグラ
ニュラー磁性薄膜用基板及びナノグラニュラー磁性薄膜
は、以下の条件により形成した。

【００５０】Ｓｉ（１１１）ウエハ１１のオフ角度：
０．５° 熱処理温度：７００〜１０００℃ 熱処理時間：３０〜１２０秒磁性金属：Ｃｏ磁性金属の蒸着速度：０．１ＭＬ／ｍｉｎ非磁性金属：Ｃｕナノグラニュラー磁性薄膜の組成：Ｃｏ２０％、Ｃｕ８
０％（原子分率）図６はナノグラニュラー磁性薄膜形成用の装置を示した
模式的断面図であり、図中６１は超高真空槽を示してい
る。超高真空槽６１内には図示しない支持棒により支持
された容器６２中にコバルト蒸着源６３、同じく図示し
ない支持棒により支持された容器８０中に銅蒸着源８１
がそれぞれ収容されている。また、超高真空槽６１内の
所定位置には同じく図示しない支持棒により支持された
蒸着速度モニタ６４が配置されており、コバルト蒸着源
６３又は銅蒸着源８１が、その上方に位置するＳｉ（１
１１）ウエハ１１に蒸着する状態を観察し得るようにな
っている。Ｓｉ（１１１）ウエハ１１はＴａ（タンタ
ル）等の板部材からなるホルダ６６の支持部材６６ａに
より挟持されており、ホルダ６６に挟持されたＳｉ（１
１１）ウエハ１１には超高真空槽６１上方に配置された
ウエハ加熱機構６７からの配線６７ａが接続され、導通
により加熱されるようになっている。

【００５１】超高真空槽６１の底部６１ａには配管６８
が接続され、配管６８の他端にはイオンポンプ６９が接
続されている。また、超高真空槽６１の側部６１ｂには
配管７０、７１が接続されており、配管７０の他端には
バルブ７５ａを介して拡散ポンプ７２が、配管７１の他
端にはバルブ７５ｂを介してロータリーポンプ７３が接
続されており、拡散ポンプ７２と配管７１とは配管７４
及びバルブ７５ｂを介して接続されている。

【００５２】このように構成された装置を用いてナノグ
ラニュラー磁性薄膜を形成するには、まずロータリーポ
ンプ７３により超高真空槽６１内のほとんどの空気を排
気し、次に拡散ポンプ７２により排気を行うことにより
さらに真空度を高める。その後イオンポンプ６９により
排気を行うことにより超高真空槽６１内を略精密に真空
状態とする。

【００５３】次に、ウエハ加熱機構６７によりＳｉ（１
１１）ウエハ１１に８００〜９００℃の熱処理を行った
後、Ｓｉ（１１１）ウエハ１１を略室温まで冷却し、そ
の後容器６２を加熱してコバルト蒸着源６３を蒸発さ
せ、Ｓｉ（１１１）ウエハ１１に蒸着させる。

【００５４】次に、銅蒸着源８１をコバルト蒸着源６３
と同じ要領で蒸発させ、コバルトを蒸着したＳｉ（１１
１）ウエハ１１に銅を蒸着させることによって、非磁性
相１７を形成する。

【００５５】このようにして形成したナノグラニュラー
磁性薄膜の膜厚を測定したところ、３ｎｍ以下の非常に
薄い薄膜となっていた。

【００５６】表１はＳｉ（１１１）ウエハ１１を熱処理
したときの熱処理温度及び熱処理時間と、Ｓｉ（１１
１）ウエハ１μｍあたりのステップ１３密度、キンク１
４密度、欠陥領域１５密度、さらに、蒸着された磁性相
１６の析出核密度、核の大きさ、及びナノグラニュラー
磁性薄膜の磁気抵抗比Δρ／ρとの関係を示した表であ
る。磁気抵抗比Δρ／ρの求めかたは先に示した通りで
あり、比較例として従来から用いられてきたガラス基板
上にも同様に磁性相、非磁性相を蒸着させ、磁気抵抗比
を測定した。なお、比較例となるものには備考の欄に＊
を付した。

【００５７】

【表１】

【００５８】表１から明らかなように、実施例に係るナ
ノグラニュラー磁性薄膜用基板においては、熱処理温度
及び熱処理時間を制御することによりステップ１３密
度、キンク１４の局所性、欠陥領域１５密度を制御する
ことができ、ナノグラニュラー磁性薄膜においては磁性
相１６の核密度、核の大きさを制御することができるた
め、これまで得ることが不可能であった、均一・微細に
磁性相が分散した、磁気抵抗比が４％以上のナノグラニ
ュラー磁性薄膜を得ることができた。また、該ナノグラ
ニュラー磁性薄膜の厚さを３ｎｍ以下と非常に薄くする
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は熱処理前のＳｉ（１１１）ウエハを、
（ｂ）は熱処理後のＳｉ（１１１）ウエハを示した模式
的側面図である。

【図２】（ａ）は１×１再配列構造、（ｂ）は７×７再
配列構造のそれぞれを有するときのＳｉ（１１１）ウエ
ハの表面形態を示した模式的側面図である。

【図３】熱処理時間とステップ端の形状との関係を示し
た模式的平面図である。

【図４】Ｓｉ（１１１）ウエハのファセット構造及び蒸
着金属初期吸着位置を説明するための模式的斜視図であ
る。

【図５】（ａ）は実施の形態に係るナノグラニュラー磁
性薄膜用基板及びナノグラニュラー磁性薄膜を示した模
式的平面図であり、（ｂ）は模式的断面図である。

【図６】ナノグラニュラー磁性薄膜形成用の装置を示し
た模式的断面図である。

【符号の説明】

１１Ｓｉ（１１１）ウエハ１５欠陥領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１１１）ファセット構造と欠陥領域と
を有するＳｉ（１１１）ウエハからなるナノグラニュラ
ー磁性薄膜用基板。
【請求項２】（１１１）ファセット構造を有さないＳ
ｉ（１１１）ウエハに、８００℃以上９００℃以下の熱
処理を施すことを特徴とする請求項１記載のナノグラニ
ュラー磁性薄膜用基板の製造方法。
【請求項３】請求項１記載のナノグラニュラー磁性薄
膜用基板上に、磁性金属を蒸着させ、さらに非磁性金属
を蒸着させることを特徴とするナノグラニュラー磁性薄
膜の形成方法。