粒子状磁気記録媒体薄膜作製のための完全熱化高ガス圧スパッタ技術の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650379
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 石井 清 宇都宮大学, 工学部, 助教授 (30134258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大庭 卓也 帝京大学, 理工学部, 助教授 (00211110)
• Keywords: 磁気記録媒体 / Co薄膜 / スパッタ法 / スパッタ膜 / ガスフロースパッタ法

Research Abstract

本研究では、ガスフロースパッタ法と呼ぶ本学独自のスパッタ法を利用して、次世代磁気記録媒体薄膜の作製法を開発することを目指している。具体的には、hcp構造を有した微粒子形状のCo薄膜を形成する条件を見出すとともに、その条件を産業用成膜装置として実現できることを実証する。本年度の実績をまとめると次のとおりである。
1.ガスフロースパッタ法によると、ガラス基板などのnon-epitaxial基板上にhcp構造のCo薄膜が成長することを詳細な構造解析から明かにした。MBEや通常のスパッタ法によると、hcp単相のCo膜は成長せず、必ずCoの高温相であるfcc構造が混在した薄膜が成長する。その原因として、堆積蒸気の運動エネルギーが転移温度の熱エネルギーよりはるかに高いことが考えられる。ガスフロースパッタ法においては、蒸気のエネルギーが低いことによりhcp単相膜が得られると期待されたわけであるが、それが実証できた。本実験により、hcp-Co膜の作製法が初めて確立できたといえる。またこの結果は、薄膜成長物理にとってもまったく新しい知見を与えるものである。
2.実際の磁気記録媒体作製が可能となるガスフロースパッタ装置の実現が可能であることを示した。すなわち、今回改良した装置により、直径10cm以上の領域に毎分百nm以上の高速成膜が可能になり、実用装置における性能を確認した。

Research Products

• [Publications] K.Ishii: "Hop Co films prepared by low kinetic energy sputtering" J.Magn.Soc.Jpn.Suppl.(印刷中).
• [Publications] K.Ishii: "Growth of hexagonal-close-packed.Co films on glass substrates from low kinetic energy vapor" J.Vac.Sci.Technol.A. (印刷中).
• [Publications] 石井清: "高速クラスター推積技術" 信学技報. CPM97-135. 125-130 (1997)