JPS6350474A - Formation of magnetic thin film - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気記録媒体としての磁性薄膜の形成方法に
係り、特に低温で形成可能な磁性薄膜の形成方法に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for forming a magnetic thin film as a magnetic recording medium, and particularly to a method for forming a magnetic thin film that can be formed at low temperatures.
近年、磁気記録再生機器の小型、軽量化および高性能化
を指向して、高密度磁気記録媒体に対する要求が高まっ
ていろ。このため、従来の針状のｒ−ＦｅｚＯｓを磁性
体とする塗布型磁気記録媒体に代って、バインダーを使
用することなく、直接真空蒸着やスパッタリングにより
基板上に磁性薄膜を形成する方法が検討されている。し
かし、これらの方法は、形成しようとする磁性ｍ １１
の組成と同一組成を有する母体を予め作成しておかなけ
ればならず、磁性薄膜の組成を変更する場合には、前記
母体から作り直おす必要があった。In recent years, demand for high-density magnetic recording media has increased with the aim of making magnetic recording and reproducing equipment smaller, lighter, and more capable. For this reason, instead of the conventional coating-type magnetic recording medium that uses needle-shaped r-FezOs as a magnetic material, a method of forming a magnetic thin film on a substrate directly by vacuum evaporation or sputtering without using a binder is being considered. has been done. However, these methods are limited to the magnetic m 11 to be formed.
It is necessary to prepare in advance a matrix having the same composition as that of the magnetic thin film, and when changing the composition of the magnetic thin film, it is necessary to recreate the matrix from the same composition.
このような点を改善するための従来技術として、特開昭
６０−１１０１１２号公報に開示された技術がある。こ
の従来技術による磁性薄膜の形成方法は、磁性金属元素
を含む化合物をガス状で供給しながら、プラズマ励起に
より磁性薄膜を形成するものであり、磁性薄膜と同一組
成の母体を必要としない点で一応の効果を有する。As a conventional technique for improving these points, there is a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 110112/1983. This conventional method for forming a magnetic thin film forms a magnetic thin film by plasma excitation while supplying a compound containing a magnetic metal element in gaseous form, and does not require a matrix having the same composition as the magnetic thin film. It has some effect.
前記従来技術のスパッタリング法および真空蒸着法は、
磁性薄膜形成の母体となる材料から基板１ 面に飛翔す
る原子の数が少な（、成膜速度が非常に遅いという問題
点があり、また、前記母体の組成と形成された磁性薄膜
の組成とが必ずしも一致せず相関が取りにくいという問
題点があった。The prior art sputtering method and vacuum evaporation method are as follows:
There is a problem that the number of atoms that fly from the material that is the base material for forming the magnetic thin film to the surface of the substrate 1 is very low (the film formation rate is very slow), and the composition of the base material and the composition of the formed magnetic thin film are There was a problem that they did not necessarily match and it was difficult to establish a correlation.
また、前記従来技術のプラズマ励起による方法は、まだ
磁性薄膜の形成速度に関して完全に解決するものではな
く、さらに、原料ガスがプラズマ化して高エネルギーの
多種類のラジカルやイオンが生成され、これらが激しく
基板面に衝突して基板面を損傷するという問題点があり
、形成された磁性薄膜内にこれらの多数のラジカルやイ
オンを含むため膜質が低下するという問題点がある。In addition, the method using plasma excitation of the prior art does not yet completely solve the problem of forming a magnetic thin film, and furthermore, the raw material gas becomes plasma and many kinds of high-energy radicals and ions are generated. There is a problem that the magnetic thin film violently collides with the substrate surface and damages the substrate surface, and there is also a problem that the formed magnetic thin film contains many of these radicals and ions, which deteriorates the film quality.
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、基板
に損傷を与えることなく、従来技術の場合より早い速度
で膜質の良い磁性薄膜を形成することのできる磁性薄膜
の形成方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for forming a magnetic thin film that solves the problems of the prior art and can form a magnetic thin film of good quality at a faster rate than in the prior art without damaging the substrate. It's about doing.
本発明によれば、前記目的は、磁性金属元素を含む化合
物をガス状で反応容器内に供給し、該ガスを紫外域の光
エネルギーを利用して分解反応させ、所望の温度に保た
れた基板上に磁性薄膜を形成させると共に、前記反応容
器内に還元性ガスを供給することにより、前記原料ガス
の分解反応で生じた不要なラジカル等が形成される磁性
薄膜内に混入しないようにすることにより達成される。According to the present invention, the above object is to supply a compound containing a magnetic metal element in a gaseous state into a reaction vessel, decompose the gas using light energy in the ultraviolet region, and maintain the gas at a desired temperature. By forming a magnetic thin film on the substrate and supplying a reducing gas into the reaction vessel, unnecessary radicals generated by the decomposition reaction of the raw material gas are prevented from being mixed into the formed magnetic thin film. This is achieved by
磁性薄膜形成に使用される金属元素としては・Ｃ０１Ｃ
ｒ、Ｎｉ、ｌ”ｅ等があり、多くはＣＯとの組合せで複
数の元素から構成される金属化合物である。原料ガスと
しては、これらの金属元素をかむカルボニル化合物、ハ
ロゲン化物、アセチルアセトン塩、ビシクロペンタジェ
ニル化合物等が利用できるが、好ましくは、加熱により
減圧下でガス状となり、その状態で反応容器内に供給で
きる化合物を使用する。このような化合物としては、Ｆ
ｅ （ＣＯ）ｓ、Ｃｒ （ＣＯ’）ｂｓ Ｎ ｉ （
ＣｏＬ、ｓＣＯＺ（ＣＯ）ａ等がある。これらの化合物
は、約３００ｎｍ以下の紫外光を吸収して、熱反応によ
らず光化学反応によって分解し、金属元素を生成する。The metal element used for forming the magnetic thin film is ・C01C
r, Ni, l"e, etc., and most of them are metal compounds composed of multiple elements in combination with CO. Raw material gases include carbonyl compounds, halides, acetylacetone salts, etc. that contain these metal elements. Although bicyclopentadienyl compounds and the like can be used, it is preferable to use a compound that becomes gaseous under reduced pressure by heating and can be supplied into the reaction vessel in that state.As such a compound, F
e (CO)s, Cr (CO')bs N i (
There are CoL, sCOZ(CO)a, etc. These compounds absorb ultraviolet light of about 300 nm or less and are decomposed by a photochemical reaction rather than a thermal reaction to produce metal elements.
この金属元素は、所望の温度に保持された基板上に付着
して磁性薄膜を形成する。ＣＯを含む化合物と他の金属
元素を含む化合物から選ばれた化合物との混合ガスを反
応容器内に供給し、前記反応を起させた場合には、ＣＯ
の金属化合物が基板上に磁性薄膜として形成される。形
成される磁性薄膜の元素組成は、反応容器内に供給する
混合原料ガスの混合比率を変えることにより変えること
ができる。This metal element is deposited on a substrate maintained at a desired temperature to form a magnetic thin film. When a mixed gas of a compound containing CO and a compound selected from compounds containing other metal elements is supplied into the reaction vessel to cause the reaction, CO
A metal compound is formed as a magnetic thin film on the substrate. The elemental composition of the formed magnetic thin film can be changed by changing the mixing ratio of the mixed raw material gases supplied into the reaction vessel.
前記の原料ガスの光化学反応過程では、原料ガスが分解
した活性種として金属元素とともにＣＯのラジカルが発
生する。このため、この光化学反応を不活性ガス雰囲気
中で行った場合には、前記ＣＯラジカル同志の反応によ
りカーボンが生成し、このカーボンが形成される磁性薄
膜中に混入し、磁性薄膜の膜質を低下させる。これを回
避するため、本発明においては、還元性ガス、好ましく
は水素ガスを同時に反応容器内に供給し、前記カーボン
を生成する反応を防止している。形成された磁性薄膜中
へのカーボンの混入を防止する効果は、還元性ガスの一
部をプラズマ化して反応容器内に供給することにより一
層高められる。還元性ガスとして水素を用いる場合には
、水素は紫外域の光エネルギーでは直接分解しないため
、予めプラズマ化して反応容器内に供給することが特に
有効にカーボンの生成を防止する。In the photochemical reaction process of the raw material gas, CO radicals are generated together with metal elements as active species when the raw material gas is decomposed. Therefore, when this photochemical reaction is performed in an inert gas atmosphere, carbon is generated by the reaction of the CO radicals, and this carbon mixes into the formed magnetic thin film, reducing the film quality of the magnetic thin film. let In order to avoid this, in the present invention, a reducing gas, preferably hydrogen gas, is simultaneously supplied into the reaction vessel to prevent the reaction that produces the carbon. The effect of preventing carbon from entering the formed magnetic thin film can be further enhanced by converting a portion of the reducing gas into plasma and supplying the plasma into the reaction vessel. When hydrogen is used as the reducing gas, since hydrogen is not directly decomposed by light energy in the ultraviolet region, it is particularly effective to prevent the formation of carbon by turning it into plasma beforehand and supplying it into the reaction vessel.
以下、本発明による磁性薄膜の形成方法を図面について
詳細に説明する。Hereinafter, the method for forming a magnetic thin film according to the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明を実施するための装置の一例の構成図、
第２図は他の例の構成図であり、図において、２．４は
キャリアガス供給ライン、６は質量流量計、８は恒温槽
、１０．１１は原料容器、１２はミキサー、１４は還元
性ガス供給ライン、１６は反応容器、１８はノズル、２
０は基板、２２は基板支持台、２４はヒータ、２６は真
空排気系、２８は排気ライン、３０．３１はレーザ光源
、３２はレンズシステム、３４は不活性ガス供給ライン
、３６は入射窓、３８はパワーモニターである。FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a device for carrying out the present invention;
Figure 2 is a configuration diagram of another example, in which 2.4 is a carrier gas supply line, 6 is a mass flow meter, 8 is a constant temperature bath, 10.11 is a raw material container, 12 is a mixer, and 14 is a reduction a reactive gas supply line, 16 a reaction vessel, 18 a nozzle, 2
0 is a substrate, 22 is a substrate support stand, 24 is a heater, 26 is a vacuum exhaust system, 28 is an exhaust line, 30.31 is a laser light source, 32 is a lens system, 34 is an inert gas supply line, 36 is an entrance window, 38 is a power monitor.
第１図において、磁性金属元素を含む化合物、例えば金
属カルボニルの２種類が、夫々原料容器１０．１１内に
入れられている。これらの化合物は、恒温槽８により所
望の温度に保持されており、原料容器１０．１１内には
、所定の温度と所定の蒸気圧に保たれた原料ガスが存在
する。キャリアガス供給ライン２，４からのキャリアガ
スは、質量流量計６により制御されて、原料容器１０゜
１１に導かれ、原料容８１０．１１内の磁性金属元素を
含む化合物ガスである原料ガスを伴ってミキサー１２に
導びかれる。キャリアガスに伴われた２種類の原料ガス
は、ミキサー１２内で混合され、反応容器１６内のノズ
ル１８かろ放出され、反応容器１６内に供給される。キ
ャリアガスとしては、Ａｒ、Ｈｅ等の不活性ガスあるい
は水素等の還元性ガスを使用することができる。また、
キャリアガスに伴なわれた原料ガスの反応容器１６内へ
の供給と同時に、還元性ガス供給ライン１４からの水素
等の還元性ガスが、質量流量計６により流量制御されて
反応容器１６内に供給される。In FIG. 1, two types of compounds containing magnetic metal elements, for example metal carbonyls, are placed in respective raw material containers 10.11. These compounds are maintained at a desired temperature by a constant temperature bath 8, and a source gas maintained at a predetermined temperature and a predetermined vapor pressure is present in the raw material container 10.11. The carrier gas from the carrier gas supply lines 2 and 4 is controlled by the mass flow meter 6 and guided to the raw material container 10. Accordingly, it is guided to the mixer 12. The two types of raw material gases accompanying the carrier gas are mixed in the mixer 12, discharged through a nozzle 18 in the reaction container 16, and supplied into the reaction container 16. As the carrier gas, an inert gas such as Ar or He or a reducing gas such as hydrogen can be used. Also,
At the same time as the raw material gas accompanied by the carrier gas is supplied into the reaction vessel 16, the reducing gas such as hydrogen from the reducing gas supply line 14 is flow controlled by the mass flow meter 6 and flows into the reaction vessel 16. Supplied.
レーザ光源３０により発振された紫外域のレーザ光は、
レンズシステム３２により所望の形状、例えばシート状
に変換されて、反応容器１６０入射窓３６から反応容器
１６内に照射される。レーザ光の入射窓３６は、既存の
方法により不活性ガス供給うイン３４から供給される不
活性ガス等がパージされ、該入射窓３６の曇りが防止さ
れている。The ultraviolet laser light emitted by the laser light source 30 is
The light is converted into a desired shape, for example, a sheet, by the lens system 32, and is irradiated into the reaction container 16 through the entrance window 36 of the reaction container 160. The laser beam entrance window 36 is purged with inert gas or the like supplied from the inert gas supply tube 34 using an existing method to prevent the entrance window 36 from fogging up.
レーザ光のパワーは、反応容器１６の反対側に設けたパ
ワーモニター３８により連続的に記録される。The power of the laser beam is continuously recorded by a power monitor 38 provided on the opposite side of the reaction vessel 16.
磁性薄膜を形成すべき基板２０は、基板支持台２２に保
持され、ヒータ２４により所望の温度に加熱されている
。原料ガスは、基板２０上に原料ガスを均一に供給でき
る機構を有するノズル１８から供給され、反応容器１６
内の原料ガス圧は、真空排気系２６を介して排気ライン
に反応容器１６内のガスを排出することにより所望の圧
力に保持される。反応容器１６内の反応圧力は、０．０
００１〜５０Ｔｏ ｒ ｒの所定圧カニ調整されるが、
この反応圧力は、これ以外の範囲でもよく、形成させよ
うとする磁性材料の種類に応じて調整する。A substrate 20 on which a magnetic thin film is to be formed is held on a substrate support 22 and heated to a desired temperature by a heater 24. The raw material gas is supplied from a nozzle 18 having a mechanism that can uniformly supply the raw material gas onto the substrate 20, and is supplied to the reaction vessel 16.
The pressure of the raw material gas inside the reaction vessel 16 is maintained at a desired pressure by discharging the gas inside the reaction vessel 16 to the exhaust line via the vacuum exhaust system 26. The reaction pressure inside the reaction vessel 16 is 0.0
The predetermined pressure is adjusted from 001 to 50 Torr,
This reaction pressure may be in a range other than this and is adjusted depending on the type of magnetic material to be formed.
レーザ光源３０としては、例えば紫外域の波長のレーザ
光を得ることができるエキシマレーザを用いることにす
るが、水銀ランプ、キセノンランプ等紫外域の波長を有
する光が得られるものであれば同様に用いることができ
る。As the laser light source 30, we will use, for example, an excimer laser that can obtain laser light with a wavelength in the ultraviolet region, but any other device that can obtain light with a wavelength in the ultraviolet region, such as a mercury lamp or a xenon lamp, may also be used. Can be used.
前述の本発明を実施するための装置において、ノズル１
８から供給される原料ガスに、レーザ光：ａ３０からの
レーザ光が与えられると、原料ガスは、光化学反応を起
して分解し、原料ガスの化合物組成によってきまる磁性
金属の活性種とその他の不要活性種を生じる。この磁性
金属の活性種は、基板２０上に析出し磁性薄膜を形成す
る。前記光化学反応により生じた不要活性種であるラジ
カルやイオン等の反応物質が、磁性薄膜内に混入するの
を防止するため、第１図の装置においては、還元性ガス
供給ライン１４から質量流量計６を介して、水素等の還
元性ガスを反応容器１６内に供給している。この還元性
ガスは、前記光化学反応により生じた不要活性種である
ラジカルやイオンが相互に反応を起し、固体粒子となっ
て、形成される磁性薄膜内に混入するのを防止する効果
を生じさせる。第１図に示す装置は、この効果を高める
ため、第１図に示した還元性ガス供給ライン１４にプラ
ズマ発生装置を設け、還元性ガスをプラズマ化して反応
容器１６内に供給する憤成としてもよい。In the apparatus for implementing the present invention described above, the nozzle 1
When the laser beam from A30 is applied to the raw material gas supplied from 8, the raw material gas causes a photochemical reaction and decomposes, forming active species of magnetic metals and other substances determined by the compound composition of the raw material gas. Generates unnecessary active species. The active species of the magnetic metal precipitates on the substrate 20 to form a magnetic thin film. In order to prevent reactants such as radicals and ions, which are unnecessary active species generated by the photochemical reaction, from entering the magnetic thin film, in the apparatus shown in FIG. 6, a reducing gas such as hydrogen is supplied into the reaction vessel 16. This reducing gas has the effect of preventing radicals and ions, which are unnecessary active species generated by the photochemical reaction, from reacting with each other, becoming solid particles, and being mixed into the formed magnetic thin film. let In order to enhance this effect, the apparatus shown in FIG. 1 is equipped with a plasma generator in the reducing gas supply line 14 shown in FIG. Good too.
次に、前記装置を用いた場合の磁性薄膜の形成の例につ
いて説明する。Next, an example of forming a magnetic thin film using the above apparatus will be described.
例１゜
磁性薄膜を形成すべき基板２０として、プラスチックフ
ィルムを用い、ヒータ２４により２１０℃に加熱し、そ
の温度に保持した。原料として、コバルトカルボニル（
Ｃｏ□（Ｃｏ）ａ）とクロムカルボニル（Ｃｒ （Ｃｏ
）ａ）を用い、夫々を原料容器１０および１１に入れ、
恒温槽８により、４０℃および６０℃に保持した。これ
ら原料容器１０゜１１にキャリアガスとして流量制御さ
れた水素を供給し、Ｃｏ ２（ＣＯ）ｓおよびＣｒ
（ＣＯ）ｂを夫々２４Ｑｓｃｃｍおよび５Ｑｓｃｃｍで
反応容器１６内に供給した。また、これとは別に、還元
性ガスとして水素を３ＱＱｓｃｃｍで反応容器１６内に
供給した。反応容器１６内の圧力は、１０Ｔｏｒｒに保
持した。Example 1 A plastic film was used as the substrate 20 on which a magnetic thin film was to be formed, and was heated to 210° C. by a heater 24 and maintained at that temperature. Cobalt carbonyl (
Co□(Co)a) and chromium carbonyl (Cr(Co)
) Using a), place each into raw material containers 10 and 11,
The temperature was maintained at 40°C and 60°C using a constant temperature bath 8. Hydrogen with a controlled flow rate is supplied as a carrier gas to these raw material containers 10 and 11, and Co 2 (CO)s and Cr
(CO)b was supplied into the reaction vessel 16 at 24Qsccm and 5Qsccm, respectively. Separately, hydrogen was supplied into the reaction vessel 16 as a reducing gas at a rate of 3QQsccm. The pressure inside the reaction vessel 16 was maintained at 10 Torr.
レーザ光源３０としては、エキシマレーザを用い、レン
ズシステム３２で協約３０ｍｍのシート状のレーザ光と
し、基板２０の面上約５〜１０１１の高さに照射した。An excimer laser was used as the laser light source 30, and a lens system 32 produced a sheet-like laser beam with a diameter of 30 mm, which was irradiated to a height of about 5 to 1011 above the surface of the substrate 20.
レーザ光は、ＡｒおよびＦ２による１９３ｎｍのもので
、パルレス当りのエネルギー１５０ｍＪを有し、５０Ｈ
ｚで間歇発光させ１０分間照射した。シート状のレーザ
光は、レンズシステム３２により基板２０上を水平に移
動させ、基板２００面上に磁性薄膜を均一に形成できる
ようにした。The laser beam was 193 nm using Ar and F2, had an energy of 150 mJ per pulse, and had a 50 H
The light was emitted intermittently at Z and irradiated for 10 minutes. The sheet-shaped laser beam was moved horizontally over the substrate 20 by a lens system 32, so that a magnetic thin film could be uniformly formed on the surface of the substrate 200.
反応終了後、基板２０上に形成された磁性薄膜の膜厚、
元素組成、磁気特性は、膜厚が０．７５’μｍ１元素組
成がＣｏ、３Ｃｒｔ、であり、磁気特性のうち角型比（
Ｂｒ／Ｂｓ）が０．８４、保持力（Ｈｃ）が５５００ｅ
であり、良好な磁性薄膜が得られた。After the reaction, the thickness of the magnetic thin film formed on the substrate 20,
Regarding the elemental composition and magnetic properties, the film thickness is 0.75'μm, the elemental composition is Co, 3Crt, and the squareness ratio (
Br/Bs) is 0.84, holding force (Hc) is 5500e
A good magnetic thin film was obtained.
例２゜
磁性薄膜を形成すべき基板２０として、３．５インチの
直径を有するＡＡ合金基板（厚さ１．９ｍｍ）に下地膜
としてＮ１−Ｐ膜を３０μｍを設けたものを用い、ヒー
タ２４により２３ｏ″Ｃに保持した。Example 2 As the substrate 20 on which the magnetic thin film is to be formed, an AA alloy substrate (thickness 1.9 mm) having a diameter of 3.5 inches and a 30 μm thick N1-P film provided as a base film is used. The temperature was maintained at 23°C.
原料としてＣｏｔ（Ｃｏ）＋とニッケルカルボニル〔Ｎ
ｉ （ＣＯ）４〕を用い、夫々４０℃および２０℃に保
持した。また、ｃ ｏ ｔ（ｃ Ｏ）ａおよびＮ１（Ｃ
Ｏ）４は、夫々２００および５Ｑ３ｃｃｍで供給される
ように制御し、また、別途水素を２５Ｑｓｃｃｍで供給
した。反応容器１６内は、５Ｔｏ ｒ ｒになるように
調整した。Cot (Co)+ and nickel carbonyl [N
i (CO)4] and maintained at 40°C and 20°C, respectively. Also, c o t (c O) a and N1 (C
O)4 was controlled to be supplied at 200 and 5Q3 ccm, respectively, and hydrogen was separately supplied at 25Qsccm. The inside of the reaction vessel 16 was adjusted to 5 Torr.
レーザ光源３０としては、ＫｒとＦ２による２４８ｎｍ
のレーザ光を用い、４０Ｈｚで間歇発光させ、パルレス
当りのエネルギー２００ｍＪのものを４分間照射した。The laser light source 30 is a 248 nm laser using Kr and F2.
The laser beam was emitted intermittently at 40 Hz and irradiated with energy of 200 mJ per pulse for 4 minutes.
反応終了後、基板２０上に形成された磁性薄膜の膜厚、
元素組成、磁気特性は、膜厚が１５００人、元素組成が
ＣＯｖｓＮ ｉ ｔｓの結晶質薄膜であり、磁気特性の
うち角型比が０．８５、保持力が４８００８であり、良
好な磁性薄膜が得られた。After the reaction, the thickness of the magnetic thin film formed on the substrate 20,
Regarding the elemental composition and magnetic properties, it is a crystalline thin film with a film thickness of 1500% and an elemental composition of COvsNits.Among the magnetic properties, the squareness ratio is 0.85 and the coercive force is 48008, indicating that it is a good magnetic thin film. Obtained.
例３゜
例１と同一条件で、光源だけをレーザ光の代りに水銀ラ
ンプを用いて磁性薄膜の形成を行った。Example 3 A magnetic thin film was formed under the same conditions as in Example 1, except that a mercury lamp was used instead of a laser beam as the light source.
水銀ランプは、１００Ｗの低圧水銀灯を用い、基板面に
均一に光が照射されるように配置した。A 100 W low-pressure mercury lamp was used as the mercury lamp, and was arranged so that the substrate surface was uniformly irradiated with light.
この場合には、光のエネルギーがレーザ光に比較して非
常に弱いため、例１に比較して成膜速度は約１／１０に
低下したが、形成された磁性薄膜の膜質は、例１の場合
と同等のものであった。In this case, since the energy of the light is very weak compared to the laser beam, the film formation rate was reduced to about 1/10 compared to Example 1, but the quality of the formed magnetic thin film was the same as in Example 1. It was equivalent to the case of .
第２図は本発明を実施するための装置の他の例の構成図
である。FIG. 2 is a block diagram of another example of an apparatus for carrying out the present invention.
第２図に示す装置は、第１図に示す装置に比較して、光
化学反応を起こさせるレーザ光′ａ３０とは別に基板面
を加熱するためのレーザ光源３１を有する点で相違する
。このレーザ光源３１は、例えばＣｏｔ レーザのよう
な赤外光を発振するものであり、該レーザ光源３１から
のレーザ光が、基板２０の面を均一に照射するように配
置される。The apparatus shown in FIG. 2 differs from the apparatus shown in FIG. 1 in that it includes a laser light source 31 for heating the substrate surface in addition to the laser light 'a30 for causing a photochemical reaction. This laser light source 31 oscillates infrared light, such as a Cot laser, for example, and is arranged so that the surface of the substrate 20 is uniformly irradiated with the laser light from the laser light source 31.
これにより、基板２０の面を均一に加熱することができ
、また、レーザ光の照射時間だけを制御することにより
、その時間だけ基板面を加熱することができるので、基
板面に形成される磁性薄膜の膜質を向上することができ
る。As a result, the surface of the substrate 20 can be uniformly heated, and by controlling only the laser beam irradiation time, the substrate surface can be heated for that time, so that the magnetic The quality of the thin film can be improved.
なお第２図に示す装置の場合、ノズル１８は、円形構造
として、レーザ光源３１からのレーザ光がノズル１８に
より■止されない様な構造とされており、また、ヒータ
２４は必ずしも必要としない。In the case of the apparatus shown in FIG. 2, the nozzle 18 has a circular structure so that the laser beam from the laser light source 31 is not stopped by the nozzle 18, and the heater 24 is not necessarily required.
前述した本発明の実施例において、磁性金属元素を含む
２種類の化合物により、磁性薄膜を形成する方法を示し
たが、同じ方法により三成分系の磁性薄膜を形成するこ
とが可能である。例えば、Ｃｏ −Ｎ ｉ−Ｗによる磁
性薄膜等であり、この場合も原料は、有機金属化合物、
例えば金属カルボニル等を用いガス状として供給できる
。In the above-described embodiments of the present invention, a method was shown in which a magnetic thin film was formed using two types of compounds containing magnetic metal elements, but it is also possible to form a ternary magnetic thin film using the same method. For example, it is a magnetic thin film made of Co-Ni-W, and in this case too, the raw material is an organometallic compound,
For example, metal carbonyl or the like can be used and supplied in a gaseous state.
以上説明したように、本発明によれば、基板を損傷する
ことなく、膜質のよい磁性薄膜を高速度で形成させるこ
とができ、磁気ディスク、フロッピーディスク等の高密
度磁気記録媒体の製作等に有効であるばかりではなく、
プラスチック材料を基板とする高密度磁気テープの作製
等に用いても好適である。As explained above, according to the present invention, a magnetic thin film with good quality can be formed at high speed without damaging the substrate, and is suitable for manufacturing high-density magnetic recording media such as magnetic disks and floppy disks. Not only is it effective;
It is also suitable for use in producing high-density magnetic tapes using plastic materials as substrates.
第１図は本発明を実施するための装置の一例の構成図、
第２図は他の例の構成図である。
２．４・・・キャリアガス供給ライン、６・・・質量流
量計、８・・・恒温槽、１０．１１・・・原料容器、１
２・・・ミキサー、１４・・・還元性ガス供給ライン、
１６・・・反応容器、１８・・・ノズル、２０・・・基
板、２２・・・基板支持台、２４・・・ヒータ、２６・
・・真空排気系、２８・・・排気ライン、３０．３１・
・・レーザ光ｍ、３２・・・レンズシステム、３４・・
・不活性ガス供給ライン、３６・・・入射窓、３８・・
・パワーモニター。FIG. 1 is a configuration diagram of an example of a device for carrying out the present invention;
FIG. 2 is a block diagram of another example. 2.4... Carrier gas supply line, 6... Mass flow meter, 8... Constant temperature chamber, 10.11... Raw material container, 1
2...Mixer, 14...Reducing gas supply line,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16... Reaction container, 18... Nozzle, 20... Substrate, 22... Substrate support stand, 24... Heater, 26...
...Vacuum exhaust system, 28...Exhaust line, 30.31.
... Laser light m, 32... Lens system, 34...
・Inert gas supply line, 36...Incidence window, 38...
・Power monitor.
Claims (1)
形成方法において、反応容器内に磁性金属元素を含む複
数の化合物ガスと還元性ガスとを供給し、紫外域の波長
を有する光エネルギーを照射して該光エネルギーにより
、前記化合物ガスを光化学反応により分解して活性種を
生成させるとともに、該活性種を前記還元性ガスと混合
させることにより、基板上に磁性薄膜を形成させること
を特徴とする磁性薄膜の形成方法。 ２、前記還元性ガスは、水素をプラズマ化して生成させ
たガスであることを特徴とする前記特許請求の範囲第１
項記載の磁性薄膜の形成方法。 ３、前記磁性金属元素を含む化合物ガスは、金属カルボ
ニルのガスであり、紫外域の波長を有する光エネルギー
は、レーザ光源からのレーザ光による光エネルギーであ
ることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項または第
２項記載の磁性薄膜の形成方法。 ４、前記磁性金属元素を含む複数の化合物ガスの一つは
、少なくともＣｏを含む化合物ガスであることを特徴と
する前記特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記
載の磁性薄膜の形成方法。[Claims] 1. In a method for forming a magnetic thin film using a compound gas containing a magnetic metal element, a plurality of compound gases containing a magnetic metal element and a reducing gas are supplied into a reaction vessel, and a reducing gas in the ultraviolet region is A magnetic thin film is formed on the substrate by irradiating light energy having a certain wavelength and decomposing the compound gas through a photochemical reaction to generate active species, and mixing the active species with the reducing gas. A method for forming a magnetic thin film, the method comprising forming a magnetic thin film. 2. Claim 1, wherein the reducing gas is a gas produced by turning hydrogen into plasma.
A method for forming a magnetic thin film as described in . 3. The above claim, wherein the compound gas containing a magnetic metal element is a metal carbonyl gas, and the light energy having a wavelength in the ultraviolet region is light energy generated by a laser beam from a laser light source. A method for forming a magnetic thin film according to item 1 or 2. 4. The magnetic thin film according to claim 1, 2 or 3, wherein one of the plurality of compound gases containing the magnetic metal element is a compound gas containing at least Co. How to form.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19404586A JPS6350474A (en) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | Formation of magnetic thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19404586A JPS6350474A (en) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | Formation of magnetic thin film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350474A true JPS6350474A (en) | 1988-03-03 |
Family
ID=16318023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19404586A Pending JPS6350474A (en) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | Formation of magnetic thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6350474A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247031A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Utec:Kk | Thin-film-forming apparatus and thin-film-forming method |
| JP2014072531A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Seagate Technology Llc | Methods of forming layer of magnetic material on substrate, and article comprising substrate and layer of magnetic material on substrate |
| JP2017110286A (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | チャム エンジニアリング カンパニー リミテッド | Vapor deposition apparatus and vapor deposition method |
-
1986
- 1986-08-21 JP JP19404586A patent/JPS6350474A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2007247031A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Utec:Kk | Thin-film-forming apparatus and thin-film-forming method |
| JP2014072531A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Seagate Technology Llc | Methods of forming layer of magnetic material on substrate, and article comprising substrate and layer of magnetic material on substrate |
| JP2017110286A (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | チャム エンジニアリング カンパニー リミテッド | Vapor deposition apparatus and vapor deposition method |
| TWI634232B (en) * | 2015-12-14 | 2018-09-01 | 燦美工程股份有限公司 | Deposition method |
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