磁性薄膜およびその形成方法
【課題】 高い共鳴周波数を有し、高周波特性に優れた磁性薄膜を提供する。
【解決手段】 基板２の上に、斜め成長磁性層３を形成する。その際、斜め成長磁性層３を、基板２の表面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させる（斜め成長磁性体４）。また、この斜め成長磁性層３において、斜め成長磁性体４を軟磁性化させるため、この斜め成長磁性体４に絶縁体５を混入する。斜め成長磁性層３が面内結晶磁気異方性を示すようなると共にこの面内結晶磁気異方性が強まり、異方性磁界Ｈｋが増加する。磁性薄膜１の組成を変化させることなく、斜め成長磁性層３の結晶成長方向のみで異方性磁界Ｈｋを変化させることができるので、飽和磁化４πＭｓを減少させることなく異方性磁界Ｈｋを増加させることができ、磁性薄膜１の共鳴周波数ｆｒを高めることができる。よって、高周波特性に優れた磁性薄膜を得ることができる。
【解決手段】 基板２の上に、斜め成長磁性層３を形成する。その際、斜め成長磁性層３を、基板２の表面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させる（斜め成長磁性体４）。また、この斜め成長磁性層３において、斜め成長磁性体４を軟磁性化させるため、この斜め成長磁性体４に絶縁体５を混入する。斜め成長磁性層３が面内結晶磁気異方性を示すようなると共にこの面内結晶磁気異方性が強まり、異方性磁界Ｈｋが増加する。磁性薄膜１の組成を変化させることなく、斜め成長磁性層３の結晶成長方向のみで異方性磁界Ｈｋを変化させることができるので、飽和磁化４πＭｓを減少させることなく異方性磁界Ｈｋを増加させることができ、磁性薄膜１の共鳴周波数ｆｒを高めることができる。よって、高周波特性に優れた磁性薄膜を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＨｚ帯域における高周波特性の良好な磁性薄膜およびその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気素子の高周波用途が要求されており、それに伴ってＧＨｚ帯域における高周波特性の良好な磁性薄膜が求められている。
【０００３】
磁性薄膜における高周波特性を向上させるための指針としては、共鳴周波数を上昇させることや、高周波電流損失を抑制することなどが挙げられる。これらのうち、磁性薄膜の共鳴周波数を上昇させるためには、下記の（１）式により、異方性磁界Ｈｋおよび飽和磁化４πＭｓの値を大きくする必要がある。
【０００４】
【数１】
【０００５】
例えば、特許文献１および特許文献２には、基板に対して斜め方向に磁性材料を入射するようにして磁性薄膜を成膜することで、異方性磁界Ｈｋの高い磁性薄膜を得るようにした技術が開示されている。
【０００６】
また、このような磁性薄膜を実際に磁気素子に適用する際には、異方性磁界Ｈｋの値が大きいということのみならず、その値を使用目的や用途に応じて自由に制御可能であるということも重要である。
【０００７】
例えば、非特許文献１には、（Ｃｏ1-XＦｅX）−Ａｌ−Ｏ磁性膜において、コバルト（Ｃｏ）と鉄（Ｆｅ）との組成を変化させることで、異方性磁界Ｈｋを制御するようにした技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２０８６４号公報
【特許文献２】特開平５−１１４５３０号公報
【非特許文献１】大沼（S.Ohnuma）、他１名，「マグネトストリクション・アンド・ソフト・マグネティック・プロパティズ・オブ・(Co1-XFeX)-Al-O・フィルムズ・ウィズ・ハイ・エレクトリカル・レジズティビティ（Magnetostriction and soft magnetic properties of (Co1-XFeX)-Al-O granular films with high electrical resistivility）」，ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス（Journal of Applied Physics），アメリカン・インスティテュート・オブ・フィジクス（American Institute of Physics），１９９９年４月１５日，第８５巻，第８号，ｐ．４５７４−４５７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記非特許文献１の技術では、同文献のＦＩＧ．１（ｃ），（ｄ）に示されているように、ＣｏとＦｅとの組成によって異方性磁界Ｈｋを変化させると（ＦＩＧ．１（ｄ））、それに伴って飽和磁束密度Ｂｓ（飽和磁化４πＭｓと同義）も変化してしまっていた（ＦＩＧ．１（ｃ））。すなわち、異方性磁界Ｈｋの増加するにつれて飽和磁束密度Ｂｓが減少してしまっているので、結局上記（１）式により、共鳴周波数ｆｒはほとんど変化せず、その値を上昇させることはできないものであった。また、特許文献２に開示の技術では、異方性磁界Ｈｋの値が、最大でも１５００Ａ／ｍであり、高周波応用には不十分である。また、特許文献１および特許文献２に記載の磁性薄膜では、抵抗値を下げることができず、やはり高周波応用には不適であった。
【００１０】
このように、磁性薄膜の組成によって異方性磁界を変化させている従来の技術では、高い共鳴周波数を有し、高周波特性に優れた磁性薄膜を得るのは困難であった。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高い共鳴周波数を有し、高周波特性に優れた磁性薄膜およびその形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の磁性薄膜は、絶縁材料とこの絶縁材料が混入することによって軟磁性化する磁性材料とを含んで基板上に形成されると共に、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長している斜め成長磁性層を有しているものである。
【００１３】
ここで、「軟磁性化」とは、絶縁材料が混入する前の磁気特性、つまり磁性材料が軟磁性を示すものか、あるいは硬磁性を示すものかを問わず、絶縁材料が混入することによって、混入する前よりも軟磁性の傾向を示すようになったということを意味し、その程度は問わないものである。また、「積層面」とは、多層膜が積層された面を意味し、通常、基板面と平行になっているものである。また、「柱状」とは、文字通りの柱の形状には限定されず、長軸と短軸とを有する形状を意味するものである。
【００１４】
本発明の磁性薄膜では、斜め成長磁性層が、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長していることで、その方向によって面内磁気異方性が左右される。すなわち、斜め方向と積層面に対して垂直方向との角度をもたせることで、強い面内磁気異方性が発生する。また、斜め成長磁性層において、軟磁性化されるように磁性材料に絶縁材料が混入していることで、磁性材料の微結晶化が促進され、面内結晶磁気異方性が強まる。なお、磁性材料に絶縁材料が混入していることでまた、磁性薄膜の比抵抗が高くなり、磁性薄膜における電流損失が抑制される。
【００１５】
本発明の磁性薄膜では、上記絶縁材料および上記磁性材料を含んで構成されると共に積層面に対して垂直方向に柱状に結晶成長した垂直成長磁性層をさらに有するように構成することが可能である。この場合において、これら斜め成長磁性層と垂直成長磁性層との層間に、絶縁層を有するように構成することが可能である。また、斜め成長磁性層を複数有し、この複数の斜め成長磁性層の層間に、絶縁層を有するように構成することも可能である。このように垂直成長磁性層や絶縁層を有するように構成した場合、絶縁層によって高周波電流を遮断する効果があり、過電流損失が抑制される。さらに、磁性層間の静磁結合により還流磁区（もしくは三角磁区）の発生が抑えられ、軟磁気特性が向上される。その結果、高周波での透磁率や性能指数（Ｑ＝μ’（透磁率の実部）／μ”（透磁率の虚部））の向上が可能となる。
【００１６】
本発明の磁性薄膜では、斜め成長磁性層を複数有し、少なくとも一対の斜め成長磁性層における結晶成長方向の積層面に平行な成分が、互いに略直交するように構成することが可能である。また、これら隣接する一対の斜め成長磁性層のうち、一方の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度が、積層面の一端から他端に沿って徐々に大きくなっており、かつ他方の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度が、積層面の他端から一端に沿って徐々に大きくなっているように構成することが好ましい。このように、隣接する一対の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度を、積層面の一端から他端に沿って互いに逆の変化をしていくように構成した場合、積層面上の位置に対するこれらの角度ばらつきが、低減される。
【００１７】
本発明の磁性薄膜では、磁性体が、鉄（Ｆｅ）またはコバルト鉄（ＣｏＦｅ）を含む磁性材料から構成されているようにするのが好ましい。
【００１８】
本発明の磁性薄膜の形成方法は、絶縁材料とこの絶縁材料が混入することによって軟磁性化する磁性材料とを含むと共に、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させ、基板の上方に第１の斜め成長磁性層を積層する第１の積層工程を含むものである。
【００１９】
本発明の磁性薄膜の形成方法では、第１の斜め成長磁性層の上方に第２の斜め成長磁性層を、上記絶縁材料および上記磁性材料を含むように、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させる第２の積層工程をさらに有し、上記第１の積層工程と上記第２の積層工程との間に、基板を面内方向に１８０°回転させる工程を含むようにすることが好ましい。ここで、「面内方向に１８０°回転」とは、基板を面内方向に自転させる場合のみならず、基板を面内方向に好転させる場合も意味するものである。このような工程を第１の積層工程と第２の積層工程との間に含むようにした場合、第１の斜め成長磁性層および第２の斜め成長磁性層において、結晶成長方向が基板の表面または第１の斜め成長磁性層の表面に対してなす角度が、基板の一端から他端に沿って互いに逆の変化をしていくようになり、基板上の位置に対するこれらの角度ばらつきが、低減される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の磁性薄膜または磁性薄膜の形成方法によれば、斜め成長磁性層を積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させると共に、この斜め成長磁性層において磁性材料に絶縁材料を混入するようにしたので、斜め成長磁性層が面内結晶磁気異方性を示すようになると共にこの面内結晶磁気異方性を強めることができ、異方性磁界を増加させることができる。したがって、磁性薄膜の組成を変化させることなく、斜め成長磁性層の結晶成長方向のみで異方性磁界を変化させることが可能なので、飽和磁化を減少させることなく異方性磁界を増加させることができ、磁性薄膜の共鳴周波数を高めることが可能となる。よってその結果、高周波特性に優れた磁性薄膜を得ることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の磁性薄膜または磁性薄膜の形成方法によれば、磁性材料に絶縁材料を混入して磁性薄膜の比抵抗を高くするようにしたので、磁性薄膜における過電流損失を抑制し、高周波特性（性能指数）をより高めることが可能となる。
【００２２】
特に、本発明の磁性薄膜によれば、垂直成長磁性層や絶縁層を有するように構成した場合、斜め成長磁性層の膜厚を制御することにより、異方性磁界の強さを制御することが可能となる。
【００２３】
また特に、本発明の磁性薄膜または磁性薄膜の形成方法によれば、隣接する一対の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度を、積層面の一端から他端に沿って互いに逆の変化をしていくように構成した場合、積層面上の位置に対するこれらの角度ばらつきを低減することができるので、製造時の歩留りを向上させ、製造コストを低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態に係る磁性薄膜の断面構成を模式的に表したものである。この磁性薄膜１は、基板２上に斜め成長磁性層３を積層した構成となっている。
【００２６】
基板２は、例えばガラス基板、セラミクス材料基板、半導体基板または樹脂基板などにより構成される。セラミクス材料としては、例えばアルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ステアタイト、ムライト、コージライト、フォルステライト、スピネルおよびフェライトなどが挙げられる。
【００２７】
斜め成長磁性層３は、斜め成長磁性体４および絶縁体５からなり、図１に示したように、斜め成長磁性体４に絶縁体５が混入した構成となっている。
【００２８】
斜め成長磁性体４は、絶縁体５が混入することによって軟磁性化する磁性材料により構成され、なかでも強磁性材料の鉄（Ｆｅ）やコバルト鉄（ＣｏＦｅ）が好ましい。これらの強磁性材料は高い飽和磁化を有するので、多少軟磁性化したとしても依然として高い飽和磁化を保持し、より高い共鳴周波数ｆｒを得ることにつながるからである。
【００２９】
また、この斜め成長磁性体４は、図２に示したように、基板２の表面に対して斜め方向（図２中のｘｙ平面が基板２の表面と平行な積層面とすると、このｘｙ平面と一定の角度θをなす）に柱状成長している。この斜め成長磁性体４の柱状結晶の大きさは、例えば短軸方向に約１５ｎｍ程度、長軸方向に約５００ｎｍ程度である。斜め成長磁性体４がこのように結晶成長していることで、後述するように斜め成長磁性層３により面内結晶磁気異方性を示すようになっている。なお、斜め成長磁性体４における結晶成長方向が積層面となす角度（図２の角度θ）を変化させることで、この面内結晶磁気異方性の大きさを制御することも可能である。
【００３０】
絶縁体５は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）などの酸化物、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）などのフッ化物、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）などの窒化物などにより構成される。この絶縁体５は、上記のように斜め成長磁性体４を軟磁性化すると共に、磁性薄膜１の比抵抗を高くする役割を果たすものである。具体的には、後述するように斜め成長磁性体４の微結晶を促進し軟磁気特性を向上させると共に、磁性薄膜１における高周波電流損失を抑制する役割を果たす。
【００３１】
このような構成によって本実施の形態の磁性薄膜１では、斜め成長磁性層３が基板２の表面に対して斜め方向に柱状に結晶成長している（斜め成長磁性体４から構成されている）ことで、その方向とそれに積層面内で垂直な方向とで磁気特性が異なる。
【００３２】
なお、このような構成の斜め成長磁性層３が面内結晶磁気異方性を示すのは、斜め成長磁性体４の形状磁気異方性や、応力の異方性などに起因していると考えられる。
【００３３】
また、斜め成長磁性層３において斜め成長磁性体４に絶縁体５が混入していることで、斜め成長磁性体４が軟磁性化されると共に、磁性薄膜１の比抵抗が高くなる。すなわち、粒界の存在する絶縁体５の含有によって斜め成長磁性体４の結晶が細かく砕かれ、斜め成長磁性体４の微結晶化が促進されると共に、比抵抗が高くなり、磁性薄膜１における電流損失が抑制される。よって、斜め成長磁性層３による面内結晶磁気異方性が強まる（異方性磁界が増加する）ことによる共鳴周波数の高周波化と共に高周波電流による損失が抑制される。
【００３４】
本実施の形態の磁性薄膜１では、図３に示したように、斜め成長磁性体４を含む斜め成長磁性層３に加え、基板２に平行な積層面に対して垂直方向に柱状成長した垂直成長磁性体７を含む垂直成長磁性層６を有するように構成してもよい。このような垂直成長磁性層６を設けることで、斜め成長磁性層３における斜め成長磁性体４の斜め方向の結晶成長が止められ、より異方性磁界が増加する。斜め方向に結晶成長しすぎると、斜め成長磁性体４の単結晶化が促進され、異方性磁界が減少してしまうためである。また、斜め成長磁性層３の膜厚（図３中の膜厚ｄ１）と垂直成長磁性層６の膜厚（図３中の膜厚ｄ２）との比率を変化させることで、異方性磁界の大きさを自由に制御することができる。なお、この垂直成長磁性層６には、必ずしも絶縁体５を混入させる必要はない。斜め成長磁性層３の場合とは異なり、垂直成長磁性体７の微結晶化を促進する必要はないからである。
【００３５】
次に、図４を参照して、このような構成の磁性薄膜１の形成方法の一例（磁性薄膜１が（Ｃｏ30Ｆｅ70）0.983Ａｌ0.107Ｏの場合）について説明する。図４は、磁性薄膜１の形成方法の一例を模式的に表したものである。
【００３６】
本実施の形態の磁性薄膜１は、真空薄膜形成方法により形成され、酸化物などを成膜しやすいことから、特にスパッタリング法により形成されることが好ましい。より具体的には、ＲＦスパッタ、ＤＣスパッタ、マグネトロンスパッタ、イオンビームスパッタ、誘導結合ＲＦプラズマ支援スパッタ、ＥＣＲスパッタ、対向ターゲット式スパッタなどが用いられる。なお、以下の説明ではスパッタリング法によって磁性薄膜１を形成する場合について説明するが、スパッタリング法は本実施の形態の一具体例であり、他の真空薄膜形成方法（例えば、蒸着法など）を適用することもできる。
【００３７】
磁性薄膜１を形成するには、前述した材料よりなる基板２を固定させ、斜め成長磁性層３の材料、すなわち斜め成長磁性体４の材料（この場合、Ｃｏ30Ｆｅ70）および絶縁体５の材料（この場合、Ａｌ2Ｏ3）を、矢印Ｔで示したように斜め方向（角度θ；例えば３０°〜６０°程度）より、基板２に入射させる。その際、磁石Ｍ１，Ｍ２（それぞれ、Ｎ極およびＳ極のものを表している）によって、一定の印加磁場Ｈappl（例えば、１００×１０3／４π［Ａ／ｍ］（＝１００Ｏｅ）以上）を印加しながら成膜する。印加磁場Ｈapplに沿って磁化容易軸ＡＸｅが、それに直交して磁化困難軸ＡＸｈが生じるが、この印加磁場Ｈapplにより生成される異方性磁界Ｈｋの大きさは、約５０Ｏｅ以下（この場合、４４Ｏｅ以下）になる。また、磁化容易軸ＡＸｅ方向に沿って、斜め成長磁性層３の斜め成長磁性体４１が成長する。なお、この斜め成長磁性層３の膜厚ｄ１は、例えば１μｍ以下とする。
【００３８】
この斜め成長磁性層３をスパッタリング法により成膜する方法としては、斜め成長磁性体４および絶縁体５それぞれの材料からなるターゲットを用いて同時スパッタリングするか、あるいは予め斜め成長磁性層３の組成（この場合、（Ｃｏ30Ｆｅ70）0.983Ａｌ0.107Ｏ）で混合しておいた材料からなるターゲットを用いてスパッタリングする方法が挙げられる。
【００３９】
なお、スパッタリングする際の条件としては、ベース真空度を、例えば１３３×１０-7Ｐａ（≒１×１０-7Ｔｏｒｒ）未満とし、スパッタ圧力を、例えば０．５×１３３×１０-3Ｐａ（≒０．５ｍＴｏｒｒ）〜１３３×１０-2Ｐａ（≒１０ｍＴｏｒｒ）程度とする。
【００４０】
また、前述の垂直成長磁性層６を形成するには、図４中の矢印ｒ１，ｒ２で示したように、基板２を回転させながらスパッタリングすればよく、印加磁場Ｈapplの方向にはよらず、基板２の表面に対して垂直方向に、垂直成長磁性体結晶６１が成長する。したがって、基板２上に磁性層を成膜する際に、基板２を固定させておく時間と回転させておく時間とを調整することで、斜め成長磁性層３の膜厚ｄ１と垂直成長磁性層６の膜厚ｄ２との比率を、任意に設定することができる。
【００４１】
このようにして、図１〜図３に示した構成の磁性薄膜１が形成される。
【００４２】
次に、図５〜図１３を参照して、このようにして形成した磁性薄膜１の磁気特性について説明する。ここで、図５〜図７は磁性層として斜め成長磁性層３のみを形成した場合の磁気特性を、図８〜図１０は磁性層として斜め成長磁性層３と垂直成長磁性層６とを混在させた場合の磁気特性を表している。また、図１１〜図１３は比較例として、磁性層として垂直成長磁性層６のみを形成した場合の磁気特性を表している。また、図５，図８，図１１は、それぞれの場合において磁性薄膜１を形成する様子を模式的に表したものであり、図６，図９，図１２は、それぞれの場合における磁性薄膜１の断面形態を示す透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）像であり、図７，図１０，図１３は、それぞれの場合における磁性薄膜１の磁化曲線を示している。なお、垂直成長磁性層６および斜め成長磁性層３からなる磁性層全体の膜厚は、いずれの場合も同じになるように設定されているものとする。
【００４３】
磁性層が斜め成長磁性層３のみの場合、この斜め成長磁性層３は、前述のように基板２を固定させて成膜したものであり、印加磁場Ｈapplの方向に沿って斜め成長磁性体４が成長する（図５）。また、斜め成長磁性層３において磁化容易軸ＡＸｅまたは磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向の断面（図５中の符号Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂの部分）のＴＥＭ像（それぞれ図６（Ａ），（Ｂ））を見ると、実際に磁化容易軸ＡＸｅに沿って斜め成長磁性体４が成長している（図６（Ａ））一方、磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向では磁性体が垂直方向に成長している（図６（Ｂ））ことが分かる。さらに、磁化曲線も磁化容易軸ＡＸｅに沿った方向のもの（図７中の磁化曲線Ｅ１）と磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向のもの（図７中の磁化曲線Ｈ１）とではその態様（傾き）が大きく異なり、異方性磁界Ｈｋ＝１７４×１０3／４π［Ａ／ｍ］（＝１７４Ｏｅ）という高い値を示していることが分かる。なお、この異方性磁界Ｈｋは、磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向の磁化曲線Ｈ１の接線と、磁化容易軸ＡＸｅに沿った方向の磁化曲線Ｅ１の飽和磁化との交点における磁場Ｈの値により算出したものである。
【００４４】
磁性層が斜め成長磁性層３と垂直成長磁性層６との混在である場合、これら斜め成長磁性層３および垂直成長磁性層６はそれぞれ、前述のように基板２を固定または回転（図８中の矢印ｒ１，ｒ２）させて成膜したものである。垂直成長磁性層６では、磁化容易軸ＡＸｅおよび磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向のいずれについても、基板２に対して垂直方向に垂直成長磁性体７が成長し、斜め成長磁性層３では磁化容易軸ＡＸｅに沿って斜め成長磁性体４が成長していることが分かる（図８、図９（Ａ），（Ｂ））。また、磁化容易軸ＡＸｅに沿った方向の磁化曲線Ｅ２と磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向の磁化曲線Ｈ２との傾きに差異が生じ、上記の場合よりも多少小さいながらも、異方性磁界Ｈｋ＝１４０×１０3／４π［Ａ／ｍ］（＝１４０Ｏｅ）となっていることが分かる（図１０）。
【００４５】
一方、磁性層が垂直成長磁性層６のみの場合、この垂直成長磁性層６は、前述のように基板２を回転（図１１中の矢印ｒ１，ｒ２）させて成膜したものであり、基板２に対して垂直方向に垂直成長磁性体７が成長していることが分かる（図１１、図１２（Ａ），（Ｂ））。また、磁化容易軸ＡＸｅに沿った方向の磁化曲線Ｅ３と磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向の磁化曲線Ｈ３との傾きの差異が、磁性層として斜め成長磁性層３を設けた上記２つの場合よりも小さく、異方性磁界Ｈｋも減少している（４４×１０3／４π［Ａ／ｍ］（＝４４Ｏｅ））ことが分かる（図１３）。
【００４６】
図１４は、これら３つの場合を含めて、磁性薄膜１の共鳴周波数ｆｒおよび異方性磁界Ｈｋと、斜め成長磁性層３の膜厚の比率（＝Ｆ／（Ｆ＋Ｒ））との関係を表したものである。ここで、斜め成長磁性層３の膜厚の比率であるＦ／（Ｆ＋Ｒ）とは、斜め成長磁性層３および垂直成長磁性層６からなる磁性層全体の膜厚に占める斜め成長磁性層３の膜厚の比率を表したものであり、前述のように磁性層を成膜する際に基板２を固定（Ｆix）させておく時間と回転（Ｒotation）させておく時間との比率によって定まる。このＦ／（Ｆ＋Ｒ）の値が大きいときは、斜め成長磁性層３の膜厚比率が大きいことを意味し、逆にこの値が小さいときは、垂直成長磁性層６の膜厚比率が大きいことを意味する。また、共鳴周波数ｆｒは、異方性磁界Ｈｋに基づいて前述の（１）式により算出したものである。
【００４７】
このように図１４によれば、Ｆ／（Ｆ＋Ｒ）の値が大きくなるのに応じて、すなわち斜め成長磁性層３の膜厚比率が大きくなるのに応じて、異方性磁界Ｈｋおよび共鳴周波数ｆｒのいずれの値も増加していることが分かる。したがって、斜め成長磁性層３の膜厚比率を変化させることで、これらの値が増加し、磁性薄膜１の高周波特性が向上することが分かる。また、磁性層を成膜する際に基板２を固定させておく時間と回転させておく時間とを調整することで、これらの値を自由に制御可能となり、磁性薄膜１の高周波特性も制御できることが分かる。
【００４８】
なお、上記の共鳴周波数ｆｒは、（１）式に基づいて算出したものであるが、図１５に示したような磁性薄膜における透磁率の周波数特性から、共鳴周波数ｆｒを実測することもできる。ここで、図１５の横軸は周波数［ＧＨｚ］を、縦軸は磁性薄膜の透磁率（実部μ’、虚部μ”）を表している。また、図中の塗りつぶした点は透磁率の実部μ’のものを表し、塗りつぶしていない点は、透磁率の虚部μ”のものを表している。このとき、共鳴周波数ｆｒは、透磁率の虚部μ”がピークとなるときの周波数で規定される。
【００４９】
このように図１５によれば、一部の透磁率の虚部μ”のピーク値は、測定限界の３ＧＨｚを越えてしまっているが、Ｆ／（Ｆ＋Ｒ）の値が大きくなるのに応じて、すなわち斜め成長磁性層３の膜厚比率が大きくなるのに応じて、透磁率の虚部μ”のピーク値が高周波側にシフトしていき、共鳴周波数ｆｒも増加する傾向にあることが分かる。よって、図１４に示したものと同様の結果を得ることが分かる。
【００５０】
以上のように、本実施の形態では、斜め成長磁性層３を基板２の表面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させる（斜め成長磁性体４）と共に、この斜め成長磁性層３において、斜め成長磁性体４を軟磁性化させるため、この斜め成長磁性体４に絶縁体５を混入するようにしたので、斜め成長磁性層３が面内結晶磁気異方性を示すようになると共にこの面内結晶磁気異方性が強まり、異方性磁界を増加させることができる。したがって、磁性薄膜１の組成を変化させることなく、斜め成長磁性層３の結晶成長方向のみで異方性磁界を変化させることが可能なので、飽和磁化を減少させることなく異方性磁界を増加させることができ、磁性薄膜１の共鳴周波数を高めることが可能となる。よってその結果、高周波特性に優れた磁性薄膜を得ることが可能となる。
【００５１】
また、斜め成長磁性体４に絶縁体５を混入させたことで、斜め成長磁性層３の比抵抗が上昇するので、電流損失を抑制し、磁性薄膜１の高周波特性を向上させることが可能となる。
【００５２】
また、磁性層を成膜する際に基板２を固体または回転させる時間により、斜め成長磁性層３の膜厚ｄ１と垂直成長磁性層６の膜厚ｄ２との比率を任意に設定することができるので、これらの膜厚の比率により、異方性磁界の大きさ、しいては共鳴周波数の大きさを自由に制御することが可能となる。
【００５３】
さらに、このような斜め成長磁性層３による面内磁気異方性の増大および制御効果は、成膜直後のas-depo.状態で得られるので、一般的に行われているように成膜後に磁場中熱処理を施す必要がなくなり、熱処理を施すことができないようなアプリケーションに対しても、この磁性薄膜１を適用することが可能となる。
【００５４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５５】
例えば、上記実施の形態では、磁性薄膜１における磁性層が、斜め成長磁性層３の１層のみ（図１，図５）の場合、または斜め成長磁性層３および垂直成長磁性層６が１層ずつ混在（図３，図８）している場合について説明してきたが、例えば図１６に示したように、これら斜め成長磁性層３および垂直成長磁性層６を多層化（斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂ，…、および垂直成長磁性層６Ａ，６Ｂ，…）するように構成してもよい。このように構成した場合でも、上記実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、上記実施の形態では、基板２上に磁性層のみを成膜した場合について説明してきたが、例えば図１７および図１８にそれぞれ示したように、複数の斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂ，…の層間（図１７）、または斜め成長磁性層３と垂直成長磁性層６との層間（図１８）に、例えばＡｌ2Ｏ3などの絶縁体よりなる絶縁層８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，…を設けるように構成してもよい。このように構成することで、上記実施の形態における効果に加え、垂直成長磁性層６を設けた場合の効果と同様に、磁性層間の静磁結合により還流磁区（もしくは三角磁区）の発生が抑えられ、軟磁気特性を向上させると共に、磁性薄膜１の比抵抗をより高め、電流損失をより抑制することが可能となる。
【００５７】
また、図１６〜図１８のように斜め成長磁性層３を複数層設けた場合、例えば図１９に示したように、少なくとも隣接する斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂにおける結晶成長方向の積層面内成分（それぞれ、図中の矢印ＥＡ，ＥＢ）を、互いに略直交させるように構成してもよい。このように構成した場合、斜め成長磁性層３同士の面内結晶磁気異方性を打ち消し合うようにすることで異方性磁界を減少させ、低周波帯域で用いられる磁性薄膜を得ることが可能となる。また、異方性磁界を減少させることで磁性薄膜の透磁率μを増加させる（異方性磁界Ｈｋと反比例する）ことも可能となる。なお、図１９では、隣接する斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂの間に絶縁層８が設けられているが、垂直成長磁性層６を設けるようにしてもよく、その場合も同様の効果を得ることができる。
【００５８】
また、上記同様に斜め成長磁性層３を複数層設けた場合、例えば図２０に示したように、隣接する一対の斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂにおいて、斜め成長磁性層３Ａにおける結晶成長方向が積層面となす角度が、基板２の一端から他端に沿って（例えば、図２０中の矢印ＸＡ方向）徐々に大きくなっている一方、斜め成長磁性層３Ｂにおける結晶成長方向が積層面となす角度が、斜め成長磁性層３Ｂの場合とは逆に基板２の他端から一端に沿って（例えば、図２０中の矢印ＸＢ方向）徐々に大きくなっているように構成することが好ましい。このように、隣接する一対の斜め成長磁性層３における結晶成長方向が積層面となす角度を、基板２の一端から他端に沿って互いに逆の変化をしていくように構成するには、例えば、斜め成長磁性層３Ａを成膜した後、基板２を面内方向に１８０°回転（基板２自体の自転させる場合、および基板２を公転させる場合の両者を含む）させてから、斜め成長磁性層３Ｂを成膜するようにすればよい。なぜならば、これらの斜め成長磁性層３を成膜する際には、前述のように基板２に対して斜め方向Ｔから磁性材料を入射しているからである。このように構成した場合、基板２上の位置に対するこれらの角度ばらつきを低減することができるので、製造時の歩留りを向上させ、製造コストを低減させることが可能となる。なお、図２０でも、隣接する一対の斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂはの間に絶縁層８が設けられているが、垂直成長磁性層６を設けるようにしてもよく、その場合も同様の効果を得ることができる。
【００５９】
またさらに、上記実施の形態において説明した各層の材料、成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、また他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る磁性薄膜の断面構成を表す模式図である。
【図２】斜め成長磁性体の形態を説明するための模式図である。
【図３】垂直成長磁性層を設けた場合の断面構成を説明するための模式図である。
【図４】本発明の磁性薄膜の形成方法を説明するための模式図である。
【図５】図４に示した形成方法による磁性薄膜の一例を説明するための模式図である。
【図６】図５に示した磁性薄膜の断面形態を示すＴＥＭ写真である。
【図７】図５に示した磁性薄膜の磁化曲線である。
【図８】図４に示した形成方法による磁性薄膜の他の例を説明するための模式図である。
【図９】図８に示した磁性薄膜の断面形態を示すＴＥＭ写真である。
【図１０】図８に示した磁性薄膜の磁化曲線である。
【図１１】図４に示した形成方法による磁性薄膜の他の例を説明するための模式図である。
【図１２】図１１に示した磁性薄膜の断面形態を示すＴＥＭ写真である。
【図１３】図１１に示した磁性薄膜の磁化曲線である。
【図１４】図４に示した形成方法による磁性薄膜の共鳴周波数および異方性磁界と斜め成長磁性層の膜厚比率との関係を表す特性図である。
【図１５】図４に示した形成方法による磁性薄膜における透磁率の周波数特性を表す特性図である。
【図１６】斜め成長磁性層および垂直成長磁性層を多層化した場合の断面構成の一例を表す模式図である。
【図１７】図１５に示した磁性薄膜に絶縁層を設けた場合の断面構成の一例を表す模式図である。
【図１８】図１６に示した磁性薄膜に絶縁層を設けた場合の断面構成の一例を表す模式図である。
【図１９】隣接する斜め成長磁性層における結晶成長方向の積層面内成分の関係の一例を説明するための模式図である。
【図２０】隣接する斜め成長磁性層における結晶成長方向の関係の一例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…磁性薄膜、２…基板、３…斜め成長磁性層、４…斜め成長磁性体、５…絶縁体、６…垂直成長磁性層、７…垂直成長磁性体、８…絶縁層、ｄ１，ｄ２…磁性層の膜厚、Ｍ１，Ｍ２…磁石、Ｔ…磁性体の入射方向、ＡＸｅ…磁化容易軸、ＡＸｈ…磁化困難軸、Ｅ１〜Ｅ３…磁化容易軸方向における磁化曲線、Ｈ１〜Ｈ３…磁化困難軸方向における磁化曲線、ＥＡ，ＥＢ…斜め成長磁性層における結晶成長方向の積層面内成分。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＨｚ帯域における高周波特性の良好な磁性薄膜およびその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気素子の高周波用途が要求されており、それに伴ってＧＨｚ帯域における高周波特性の良好な磁性薄膜が求められている。
【０００３】
磁性薄膜における高周波特性を向上させるための指針としては、共鳴周波数を上昇させることや、高周波電流損失を抑制することなどが挙げられる。これらのうち、磁性薄膜の共鳴周波数を上昇させるためには、下記の（１）式により、異方性磁界Ｈｋおよび飽和磁化４πＭｓの値を大きくする必要がある。
【０００４】
【数１】
【０００５】
例えば、特許文献１および特許文献２には、基板に対して斜め方向に磁性材料を入射するようにして磁性薄膜を成膜することで、異方性磁界Ｈｋの高い磁性薄膜を得るようにした技術が開示されている。
【０００６】
また、このような磁性薄膜を実際に磁気素子に適用する際には、異方性磁界Ｈｋの値が大きいということのみならず、その値を使用目的や用途に応じて自由に制御可能であるということも重要である。
【０００７】
例えば、非特許文献１には、（Ｃｏ1-XＦｅX）−Ａｌ−Ｏ磁性膜において、コバルト（Ｃｏ）と鉄（Ｆｅ）との組成を変化させることで、異方性磁界Ｈｋを制御するようにした技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２０８６４号公報
【特許文献２】特開平５−１１４５３０号公報
【非特許文献１】大沼（S.Ohnuma）、他１名，「マグネトストリクション・アンド・ソフト・マグネティック・プロパティズ・オブ・(Co1-XFeX)-Al-O・フィルムズ・ウィズ・ハイ・エレクトリカル・レジズティビティ（Magnetostriction and soft magnetic properties of (Co1-XFeX)-Al-O granular films with high electrical resistivility）」，ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス（Journal of Applied Physics），アメリカン・インスティテュート・オブ・フィジクス（American Institute of Physics），１９９９年４月１５日，第８５巻，第８号，ｐ．４５７４−４５７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記非特許文献１の技術では、同文献のＦＩＧ．１（ｃ），（ｄ）に示されているように、ＣｏとＦｅとの組成によって異方性磁界Ｈｋを変化させると（ＦＩＧ．１（ｄ））、それに伴って飽和磁束密度Ｂｓ（飽和磁化４πＭｓと同義）も変化してしまっていた（ＦＩＧ．１（ｃ））。すなわち、異方性磁界Ｈｋの増加するにつれて飽和磁束密度Ｂｓが減少してしまっているので、結局上記（１）式により、共鳴周波数ｆｒはほとんど変化せず、その値を上昇させることはできないものであった。また、特許文献２に開示の技術では、異方性磁界Ｈｋの値が、最大でも１５００Ａ／ｍであり、高周波応用には不十分である。また、特許文献１および特許文献２に記載の磁性薄膜では、抵抗値を下げることができず、やはり高周波応用には不適であった。
【００１０】
このように、磁性薄膜の組成によって異方性磁界を変化させている従来の技術では、高い共鳴周波数を有し、高周波特性に優れた磁性薄膜を得るのは困難であった。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高い共鳴周波数を有し、高周波特性に優れた磁性薄膜およびその形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の磁性薄膜は、絶縁材料とこの絶縁材料が混入することによって軟磁性化する磁性材料とを含んで基板上に形成されると共に、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長している斜め成長磁性層を有しているものである。
【００１３】
ここで、「軟磁性化」とは、絶縁材料が混入する前の磁気特性、つまり磁性材料が軟磁性を示すものか、あるいは硬磁性を示すものかを問わず、絶縁材料が混入することによって、混入する前よりも軟磁性の傾向を示すようになったということを意味し、その程度は問わないものである。また、「積層面」とは、多層膜が積層された面を意味し、通常、基板面と平行になっているものである。また、「柱状」とは、文字通りの柱の形状には限定されず、長軸と短軸とを有する形状を意味するものである。
【００１４】
本発明の磁性薄膜では、斜め成長磁性層が、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長していることで、その方向によって面内磁気異方性が左右される。すなわち、斜め方向と積層面に対して垂直方向との角度をもたせることで、強い面内磁気異方性が発生する。また、斜め成長磁性層において、軟磁性化されるように磁性材料に絶縁材料が混入していることで、磁性材料の微結晶化が促進され、面内結晶磁気異方性が強まる。なお、磁性材料に絶縁材料が混入していることでまた、磁性薄膜の比抵抗が高くなり、磁性薄膜における電流損失が抑制される。
【００１５】
本発明の磁性薄膜では、上記絶縁材料および上記磁性材料を含んで構成されると共に積層面に対して垂直方向に柱状に結晶成長した垂直成長磁性層をさらに有するように構成することが可能である。この場合において、これら斜め成長磁性層と垂直成長磁性層との層間に、絶縁層を有するように構成することが可能である。また、斜め成長磁性層を複数有し、この複数の斜め成長磁性層の層間に、絶縁層を有するように構成することも可能である。このように垂直成長磁性層や絶縁層を有するように構成した場合、絶縁層によって高周波電流を遮断する効果があり、過電流損失が抑制される。さらに、磁性層間の静磁結合により還流磁区（もしくは三角磁区）の発生が抑えられ、軟磁気特性が向上される。その結果、高周波での透磁率や性能指数（Ｑ＝μ’（透磁率の実部）／μ”（透磁率の虚部））の向上が可能となる。
【００１６】
本発明の磁性薄膜では、斜め成長磁性層を複数有し、少なくとも一対の斜め成長磁性層における結晶成長方向の積層面に平行な成分が、互いに略直交するように構成することが可能である。また、これら隣接する一対の斜め成長磁性層のうち、一方の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度が、積層面の一端から他端に沿って徐々に大きくなっており、かつ他方の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度が、積層面の他端から一端に沿って徐々に大きくなっているように構成することが好ましい。このように、隣接する一対の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度を、積層面の一端から他端に沿って互いに逆の変化をしていくように構成した場合、積層面上の位置に対するこれらの角度ばらつきが、低減される。
【００１７】
本発明の磁性薄膜では、磁性体が、鉄（Ｆｅ）またはコバルト鉄（ＣｏＦｅ）を含む磁性材料から構成されているようにするのが好ましい。
【００１８】
本発明の磁性薄膜の形成方法は、絶縁材料とこの絶縁材料が混入することによって軟磁性化する磁性材料とを含むと共に、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させ、基板の上方に第１の斜め成長磁性層を積層する第１の積層工程を含むものである。
【００１９】
本発明の磁性薄膜の形成方法では、第１の斜め成長磁性層の上方に第２の斜め成長磁性層を、上記絶縁材料および上記磁性材料を含むように、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させる第２の積層工程をさらに有し、上記第１の積層工程と上記第２の積層工程との間に、基板を面内方向に１８０°回転させる工程を含むようにすることが好ましい。ここで、「面内方向に１８０°回転」とは、基板を面内方向に自転させる場合のみならず、基板を面内方向に好転させる場合も意味するものである。このような工程を第１の積層工程と第２の積層工程との間に含むようにした場合、第１の斜め成長磁性層および第２の斜め成長磁性層において、結晶成長方向が基板の表面または第１の斜め成長磁性層の表面に対してなす角度が、基板の一端から他端に沿って互いに逆の変化をしていくようになり、基板上の位置に対するこれらの角度ばらつきが、低減される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の磁性薄膜または磁性薄膜の形成方法によれば、斜め成長磁性層を積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させると共に、この斜め成長磁性層において磁性材料に絶縁材料を混入するようにしたので、斜め成長磁性層が面内結晶磁気異方性を示すようになると共にこの面内結晶磁気異方性を強めることができ、異方性磁界を増加させることができる。したがって、磁性薄膜の組成を変化させることなく、斜め成長磁性層の結晶成長方向のみで異方性磁界を変化させることが可能なので、飽和磁化を減少させることなく異方性磁界を増加させることができ、磁性薄膜の共鳴周波数を高めることが可能となる。よってその結果、高周波特性に優れた磁性薄膜を得ることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の磁性薄膜または磁性薄膜の形成方法によれば、磁性材料に絶縁材料を混入して磁性薄膜の比抵抗を高くするようにしたので、磁性薄膜における過電流損失を抑制し、高周波特性（性能指数）をより高めることが可能となる。
【００２２】
特に、本発明の磁性薄膜によれば、垂直成長磁性層や絶縁層を有するように構成した場合、斜め成長磁性層の膜厚を制御することにより、異方性磁界の強さを制御することが可能となる。
【００２３】
また特に、本発明の磁性薄膜または磁性薄膜の形成方法によれば、隣接する一対の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度を、積層面の一端から他端に沿って互いに逆の変化をしていくように構成した場合、積層面上の位置に対するこれらの角度ばらつきを低減することができるので、製造時の歩留りを向上させ、製造コストを低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施の形態に係る磁性薄膜の断面構成を模式的に表したものである。この磁性薄膜１は、基板２上に斜め成長磁性層３を積層した構成となっている。
【００２６】
基板２は、例えばガラス基板、セラミクス材料基板、半導体基板または樹脂基板などにより構成される。セラミクス材料としては、例えばアルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ステアタイト、ムライト、コージライト、フォルステライト、スピネルおよびフェライトなどが挙げられる。
【００２７】
斜め成長磁性層３は、斜め成長磁性体４および絶縁体５からなり、図１に示したように、斜め成長磁性体４に絶縁体５が混入した構成となっている。
【００２８】
斜め成長磁性体４は、絶縁体５が混入することによって軟磁性化する磁性材料により構成され、なかでも強磁性材料の鉄（Ｆｅ）やコバルト鉄（ＣｏＦｅ）が好ましい。これらの強磁性材料は高い飽和磁化を有するので、多少軟磁性化したとしても依然として高い飽和磁化を保持し、より高い共鳴周波数ｆｒを得ることにつながるからである。
【００２９】
また、この斜め成長磁性体４は、図２に示したように、基板２の表面に対して斜め方向（図２中のｘｙ平面が基板２の表面と平行な積層面とすると、このｘｙ平面と一定の角度θをなす）に柱状成長している。この斜め成長磁性体４の柱状結晶の大きさは、例えば短軸方向に約１５ｎｍ程度、長軸方向に約５００ｎｍ程度である。斜め成長磁性体４がこのように結晶成長していることで、後述するように斜め成長磁性層３により面内結晶磁気異方性を示すようになっている。なお、斜め成長磁性体４における結晶成長方向が積層面となす角度（図２の角度θ）を変化させることで、この面内結晶磁気異方性の大きさを制御することも可能である。
【００３０】
絶縁体５は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）などの酸化物、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）などのフッ化物、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）などの窒化物などにより構成される。この絶縁体５は、上記のように斜め成長磁性体４を軟磁性化すると共に、磁性薄膜１の比抵抗を高くする役割を果たすものである。具体的には、後述するように斜め成長磁性体４の微結晶を促進し軟磁気特性を向上させると共に、磁性薄膜１における高周波電流損失を抑制する役割を果たす。
【００３１】
このような構成によって本実施の形態の磁性薄膜１では、斜め成長磁性層３が基板２の表面に対して斜め方向に柱状に結晶成長している（斜め成長磁性体４から構成されている）ことで、その方向とそれに積層面内で垂直な方向とで磁気特性が異なる。
【００３２】
なお、このような構成の斜め成長磁性層３が面内結晶磁気異方性を示すのは、斜め成長磁性体４の形状磁気異方性や、応力の異方性などに起因していると考えられる。
【００３３】
また、斜め成長磁性層３において斜め成長磁性体４に絶縁体５が混入していることで、斜め成長磁性体４が軟磁性化されると共に、磁性薄膜１の比抵抗が高くなる。すなわち、粒界の存在する絶縁体５の含有によって斜め成長磁性体４の結晶が細かく砕かれ、斜め成長磁性体４の微結晶化が促進されると共に、比抵抗が高くなり、磁性薄膜１における電流損失が抑制される。よって、斜め成長磁性層３による面内結晶磁気異方性が強まる（異方性磁界が増加する）ことによる共鳴周波数の高周波化と共に高周波電流による損失が抑制される。
【００３４】
本実施の形態の磁性薄膜１では、図３に示したように、斜め成長磁性体４を含む斜め成長磁性層３に加え、基板２に平行な積層面に対して垂直方向に柱状成長した垂直成長磁性体７を含む垂直成長磁性層６を有するように構成してもよい。このような垂直成長磁性層６を設けることで、斜め成長磁性層３における斜め成長磁性体４の斜め方向の結晶成長が止められ、より異方性磁界が増加する。斜め方向に結晶成長しすぎると、斜め成長磁性体４の単結晶化が促進され、異方性磁界が減少してしまうためである。また、斜め成長磁性層３の膜厚（図３中の膜厚ｄ１）と垂直成長磁性層６の膜厚（図３中の膜厚ｄ２）との比率を変化させることで、異方性磁界の大きさを自由に制御することができる。なお、この垂直成長磁性層６には、必ずしも絶縁体５を混入させる必要はない。斜め成長磁性層３の場合とは異なり、垂直成長磁性体７の微結晶化を促進する必要はないからである。
【００３５】
次に、図４を参照して、このような構成の磁性薄膜１の形成方法の一例（磁性薄膜１が（Ｃｏ30Ｆｅ70）0.983Ａｌ0.107Ｏの場合）について説明する。図４は、磁性薄膜１の形成方法の一例を模式的に表したものである。
【００３６】
本実施の形態の磁性薄膜１は、真空薄膜形成方法により形成され、酸化物などを成膜しやすいことから、特にスパッタリング法により形成されることが好ましい。より具体的には、ＲＦスパッタ、ＤＣスパッタ、マグネトロンスパッタ、イオンビームスパッタ、誘導結合ＲＦプラズマ支援スパッタ、ＥＣＲスパッタ、対向ターゲット式スパッタなどが用いられる。なお、以下の説明ではスパッタリング法によって磁性薄膜１を形成する場合について説明するが、スパッタリング法は本実施の形態の一具体例であり、他の真空薄膜形成方法（例えば、蒸着法など）を適用することもできる。
【００３７】
磁性薄膜１を形成するには、前述した材料よりなる基板２を固定させ、斜め成長磁性層３の材料、すなわち斜め成長磁性体４の材料（この場合、Ｃｏ30Ｆｅ70）および絶縁体５の材料（この場合、Ａｌ2Ｏ3）を、矢印Ｔで示したように斜め方向（角度θ；例えば３０°〜６０°程度）より、基板２に入射させる。その際、磁石Ｍ１，Ｍ２（それぞれ、Ｎ極およびＳ極のものを表している）によって、一定の印加磁場Ｈappl（例えば、１００×１０3／４π［Ａ／ｍ］（＝１００Ｏｅ）以上）を印加しながら成膜する。印加磁場Ｈapplに沿って磁化容易軸ＡＸｅが、それに直交して磁化困難軸ＡＸｈが生じるが、この印加磁場Ｈapplにより生成される異方性磁界Ｈｋの大きさは、約５０Ｏｅ以下（この場合、４４Ｏｅ以下）になる。また、磁化容易軸ＡＸｅ方向に沿って、斜め成長磁性層３の斜め成長磁性体４１が成長する。なお、この斜め成長磁性層３の膜厚ｄ１は、例えば１μｍ以下とする。
【００３８】
この斜め成長磁性層３をスパッタリング法により成膜する方法としては、斜め成長磁性体４および絶縁体５それぞれの材料からなるターゲットを用いて同時スパッタリングするか、あるいは予め斜め成長磁性層３の組成（この場合、（Ｃｏ30Ｆｅ70）0.983Ａｌ0.107Ｏ）で混合しておいた材料からなるターゲットを用いてスパッタリングする方法が挙げられる。
【００３９】
なお、スパッタリングする際の条件としては、ベース真空度を、例えば１３３×１０-7Ｐａ（≒１×１０-7Ｔｏｒｒ）未満とし、スパッタ圧力を、例えば０．５×１３３×１０-3Ｐａ（≒０．５ｍＴｏｒｒ）〜１３３×１０-2Ｐａ（≒１０ｍＴｏｒｒ）程度とする。
【００４０】
また、前述の垂直成長磁性層６を形成するには、図４中の矢印ｒ１，ｒ２で示したように、基板２を回転させながらスパッタリングすればよく、印加磁場Ｈapplの方向にはよらず、基板２の表面に対して垂直方向に、垂直成長磁性体結晶６１が成長する。したがって、基板２上に磁性層を成膜する際に、基板２を固定させておく時間と回転させておく時間とを調整することで、斜め成長磁性層３の膜厚ｄ１と垂直成長磁性層６の膜厚ｄ２との比率を、任意に設定することができる。
【００４１】
このようにして、図１〜図３に示した構成の磁性薄膜１が形成される。
【００４２】
次に、図５〜図１３を参照して、このようにして形成した磁性薄膜１の磁気特性について説明する。ここで、図５〜図７は磁性層として斜め成長磁性層３のみを形成した場合の磁気特性を、図８〜図１０は磁性層として斜め成長磁性層３と垂直成長磁性層６とを混在させた場合の磁気特性を表している。また、図１１〜図１３は比較例として、磁性層として垂直成長磁性層６のみを形成した場合の磁気特性を表している。また、図５，図８，図１１は、それぞれの場合において磁性薄膜１を形成する様子を模式的に表したものであり、図６，図９，図１２は、それぞれの場合における磁性薄膜１の断面形態を示す透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）像であり、図７，図１０，図１３は、それぞれの場合における磁性薄膜１の磁化曲線を示している。なお、垂直成長磁性層６および斜め成長磁性層３からなる磁性層全体の膜厚は、いずれの場合も同じになるように設定されているものとする。
【００４３】
磁性層が斜め成長磁性層３のみの場合、この斜め成長磁性層３は、前述のように基板２を固定させて成膜したものであり、印加磁場Ｈapplの方向に沿って斜め成長磁性体４が成長する（図５）。また、斜め成長磁性層３において磁化容易軸ＡＸｅまたは磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向の断面（図５中の符号Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂの部分）のＴＥＭ像（それぞれ図６（Ａ），（Ｂ））を見ると、実際に磁化容易軸ＡＸｅに沿って斜め成長磁性体４が成長している（図６（Ａ））一方、磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向では磁性体が垂直方向に成長している（図６（Ｂ））ことが分かる。さらに、磁化曲線も磁化容易軸ＡＸｅに沿った方向のもの（図７中の磁化曲線Ｅ１）と磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向のもの（図７中の磁化曲線Ｈ１）とではその態様（傾き）が大きく異なり、異方性磁界Ｈｋ＝１７４×１０3／４π［Ａ／ｍ］（＝１７４Ｏｅ）という高い値を示していることが分かる。なお、この異方性磁界Ｈｋは、磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向の磁化曲線Ｈ１の接線と、磁化容易軸ＡＸｅに沿った方向の磁化曲線Ｅ１の飽和磁化との交点における磁場Ｈの値により算出したものである。
【００４４】
磁性層が斜め成長磁性層３と垂直成長磁性層６との混在である場合、これら斜め成長磁性層３および垂直成長磁性層６はそれぞれ、前述のように基板２を固定または回転（図８中の矢印ｒ１，ｒ２）させて成膜したものである。垂直成長磁性層６では、磁化容易軸ＡＸｅおよび磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向のいずれについても、基板２に対して垂直方向に垂直成長磁性体７が成長し、斜め成長磁性層３では磁化容易軸ＡＸｅに沿って斜め成長磁性体４が成長していることが分かる（図８、図９（Ａ），（Ｂ））。また、磁化容易軸ＡＸｅに沿った方向の磁化曲線Ｅ２と磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向の磁化曲線Ｈ２との傾きに差異が生じ、上記の場合よりも多少小さいながらも、異方性磁界Ｈｋ＝１４０×１０3／４π［Ａ／ｍ］（＝１４０Ｏｅ）となっていることが分かる（図１０）。
【００４５】
一方、磁性層が垂直成長磁性層６のみの場合、この垂直成長磁性層６は、前述のように基板２を回転（図１１中の矢印ｒ１，ｒ２）させて成膜したものであり、基板２に対して垂直方向に垂直成長磁性体７が成長していることが分かる（図１１、図１２（Ａ），（Ｂ））。また、磁化容易軸ＡＸｅに沿った方向の磁化曲線Ｅ３と磁化困難軸ＡＸｈに沿った方向の磁化曲線Ｈ３との傾きの差異が、磁性層として斜め成長磁性層３を設けた上記２つの場合よりも小さく、異方性磁界Ｈｋも減少している（４４×１０3／４π［Ａ／ｍ］（＝４４Ｏｅ））ことが分かる（図１３）。
【００４６】
図１４は、これら３つの場合を含めて、磁性薄膜１の共鳴周波数ｆｒおよび異方性磁界Ｈｋと、斜め成長磁性層３の膜厚の比率（＝Ｆ／（Ｆ＋Ｒ））との関係を表したものである。ここで、斜め成長磁性層３の膜厚の比率であるＦ／（Ｆ＋Ｒ）とは、斜め成長磁性層３および垂直成長磁性層６からなる磁性層全体の膜厚に占める斜め成長磁性層３の膜厚の比率を表したものであり、前述のように磁性層を成膜する際に基板２を固定（Ｆix）させておく時間と回転（Ｒotation）させておく時間との比率によって定まる。このＦ／（Ｆ＋Ｒ）の値が大きいときは、斜め成長磁性層３の膜厚比率が大きいことを意味し、逆にこの値が小さいときは、垂直成長磁性層６の膜厚比率が大きいことを意味する。また、共鳴周波数ｆｒは、異方性磁界Ｈｋに基づいて前述の（１）式により算出したものである。
【００４７】
このように図１４によれば、Ｆ／（Ｆ＋Ｒ）の値が大きくなるのに応じて、すなわち斜め成長磁性層３の膜厚比率が大きくなるのに応じて、異方性磁界Ｈｋおよび共鳴周波数ｆｒのいずれの値も増加していることが分かる。したがって、斜め成長磁性層３の膜厚比率を変化させることで、これらの値が増加し、磁性薄膜１の高周波特性が向上することが分かる。また、磁性層を成膜する際に基板２を固定させておく時間と回転させておく時間とを調整することで、これらの値を自由に制御可能となり、磁性薄膜１の高周波特性も制御できることが分かる。
【００４８】
なお、上記の共鳴周波数ｆｒは、（１）式に基づいて算出したものであるが、図１５に示したような磁性薄膜における透磁率の周波数特性から、共鳴周波数ｆｒを実測することもできる。ここで、図１５の横軸は周波数［ＧＨｚ］を、縦軸は磁性薄膜の透磁率（実部μ’、虚部μ”）を表している。また、図中の塗りつぶした点は透磁率の実部μ’のものを表し、塗りつぶしていない点は、透磁率の虚部μ”のものを表している。このとき、共鳴周波数ｆｒは、透磁率の虚部μ”がピークとなるときの周波数で規定される。
【００４９】
このように図１５によれば、一部の透磁率の虚部μ”のピーク値は、測定限界の３ＧＨｚを越えてしまっているが、Ｆ／（Ｆ＋Ｒ）の値が大きくなるのに応じて、すなわち斜め成長磁性層３の膜厚比率が大きくなるのに応じて、透磁率の虚部μ”のピーク値が高周波側にシフトしていき、共鳴周波数ｆｒも増加する傾向にあることが分かる。よって、図１４に示したものと同様の結果を得ることが分かる。
【００５０】
以上のように、本実施の形態では、斜め成長磁性層３を基板２の表面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させる（斜め成長磁性体４）と共に、この斜め成長磁性層３において、斜め成長磁性体４を軟磁性化させるため、この斜め成長磁性体４に絶縁体５を混入するようにしたので、斜め成長磁性層３が面内結晶磁気異方性を示すようになると共にこの面内結晶磁気異方性が強まり、異方性磁界を増加させることができる。したがって、磁性薄膜１の組成を変化させることなく、斜め成長磁性層３の結晶成長方向のみで異方性磁界を変化させることが可能なので、飽和磁化を減少させることなく異方性磁界を増加させることができ、磁性薄膜１の共鳴周波数を高めることが可能となる。よってその結果、高周波特性に優れた磁性薄膜を得ることが可能となる。
【００５１】
また、斜め成長磁性体４に絶縁体５を混入させたことで、斜め成長磁性層３の比抵抗が上昇するので、電流損失を抑制し、磁性薄膜１の高周波特性を向上させることが可能となる。
【００５２】
また、磁性層を成膜する際に基板２を固体または回転させる時間により、斜め成長磁性層３の膜厚ｄ１と垂直成長磁性層６の膜厚ｄ２との比率を任意に設定することができるので、これらの膜厚の比率により、異方性磁界の大きさ、しいては共鳴周波数の大きさを自由に制御することが可能となる。
【００５３】
さらに、このような斜め成長磁性層３による面内磁気異方性の増大および制御効果は、成膜直後のas-depo.状態で得られるので、一般的に行われているように成膜後に磁場中熱処理を施す必要がなくなり、熱処理を施すことができないようなアプリケーションに対しても、この磁性薄膜１を適用することが可能となる。
【００５４】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００５５】
例えば、上記実施の形態では、磁性薄膜１における磁性層が、斜め成長磁性層３の１層のみ（図１，図５）の場合、または斜め成長磁性層３および垂直成長磁性層６が１層ずつ混在（図３，図８）している場合について説明してきたが、例えば図１６に示したように、これら斜め成長磁性層３および垂直成長磁性層６を多層化（斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂ，…、および垂直成長磁性層６Ａ，６Ｂ，…）するように構成してもよい。このように構成した場合でも、上記実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
また、上記実施の形態では、基板２上に磁性層のみを成膜した場合について説明してきたが、例えば図１７および図１８にそれぞれ示したように、複数の斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂ，…の層間（図１７）、または斜め成長磁性層３と垂直成長磁性層６との層間（図１８）に、例えばＡｌ2Ｏ3などの絶縁体よりなる絶縁層８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，…を設けるように構成してもよい。このように構成することで、上記実施の形態における効果に加え、垂直成長磁性層６を設けた場合の効果と同様に、磁性層間の静磁結合により還流磁区（もしくは三角磁区）の発生が抑えられ、軟磁気特性を向上させると共に、磁性薄膜１の比抵抗をより高め、電流損失をより抑制することが可能となる。
【００５７】
また、図１６〜図１８のように斜め成長磁性層３を複数層設けた場合、例えば図１９に示したように、少なくとも隣接する斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂにおける結晶成長方向の積層面内成分（それぞれ、図中の矢印ＥＡ，ＥＢ）を、互いに略直交させるように構成してもよい。このように構成した場合、斜め成長磁性層３同士の面内結晶磁気異方性を打ち消し合うようにすることで異方性磁界を減少させ、低周波帯域で用いられる磁性薄膜を得ることが可能となる。また、異方性磁界を減少させることで磁性薄膜の透磁率μを増加させる（異方性磁界Ｈｋと反比例する）ことも可能となる。なお、図１９では、隣接する斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂの間に絶縁層８が設けられているが、垂直成長磁性層６を設けるようにしてもよく、その場合も同様の効果を得ることができる。
【００５８】
また、上記同様に斜め成長磁性層３を複数層設けた場合、例えば図２０に示したように、隣接する一対の斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂにおいて、斜め成長磁性層３Ａにおける結晶成長方向が積層面となす角度が、基板２の一端から他端に沿って（例えば、図２０中の矢印ＸＡ方向）徐々に大きくなっている一方、斜め成長磁性層３Ｂにおける結晶成長方向が積層面となす角度が、斜め成長磁性層３Ｂの場合とは逆に基板２の他端から一端に沿って（例えば、図２０中の矢印ＸＢ方向）徐々に大きくなっているように構成することが好ましい。このように、隣接する一対の斜め成長磁性層３における結晶成長方向が積層面となす角度を、基板２の一端から他端に沿って互いに逆の変化をしていくように構成するには、例えば、斜め成長磁性層３Ａを成膜した後、基板２を面内方向に１８０°回転（基板２自体の自転させる場合、および基板２を公転させる場合の両者を含む）させてから、斜め成長磁性層３Ｂを成膜するようにすればよい。なぜならば、これらの斜め成長磁性層３を成膜する際には、前述のように基板２に対して斜め方向Ｔから磁性材料を入射しているからである。このように構成した場合、基板２上の位置に対するこれらの角度ばらつきを低減することができるので、製造時の歩留りを向上させ、製造コストを低減させることが可能となる。なお、図２０でも、隣接する一対の斜め成長磁性層３Ａ，３Ｂはの間に絶縁層８が設けられているが、垂直成長磁性層６を設けるようにしてもよく、その場合も同様の効果を得ることができる。
【００５９】
またさらに、上記実施の形態において説明した各層の材料、成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、また他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る磁性薄膜の断面構成を表す模式図である。
【図２】斜め成長磁性体の形態を説明するための模式図である。
【図３】垂直成長磁性層を設けた場合の断面構成を説明するための模式図である。
【図４】本発明の磁性薄膜の形成方法を説明するための模式図である。
【図５】図４に示した形成方法による磁性薄膜の一例を説明するための模式図である。
【図６】図５に示した磁性薄膜の断面形態を示すＴＥＭ写真である。
【図７】図５に示した磁性薄膜の磁化曲線である。
【図８】図４に示した形成方法による磁性薄膜の他の例を説明するための模式図である。
【図９】図８に示した磁性薄膜の断面形態を示すＴＥＭ写真である。
【図１０】図８に示した磁性薄膜の磁化曲線である。
【図１１】図４に示した形成方法による磁性薄膜の他の例を説明するための模式図である。
【図１２】図１１に示した磁性薄膜の断面形態を示すＴＥＭ写真である。
【図１３】図１１に示した磁性薄膜の磁化曲線である。
【図１４】図４に示した形成方法による磁性薄膜の共鳴周波数および異方性磁界と斜め成長磁性層の膜厚比率との関係を表す特性図である。
【図１５】図４に示した形成方法による磁性薄膜における透磁率の周波数特性を表す特性図である。
【図１６】斜め成長磁性層および垂直成長磁性層を多層化した場合の断面構成の一例を表す模式図である。
【図１７】図１５に示した磁性薄膜に絶縁層を設けた場合の断面構成の一例を表す模式図である。
【図１８】図１６に示した磁性薄膜に絶縁層を設けた場合の断面構成の一例を表す模式図である。
【図１９】隣接する斜め成長磁性層における結晶成長方向の積層面内成分の関係の一例を説明するための模式図である。
【図２０】隣接する斜め成長磁性層における結晶成長方向の関係の一例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…磁性薄膜、２…基板、３…斜め成長磁性層、４…斜め成長磁性体、５…絶縁体、６…垂直成長磁性層、７…垂直成長磁性体、８…絶縁層、ｄ１，ｄ２…磁性層の膜厚、Ｍ１，Ｍ２…磁石、Ｔ…磁性体の入射方向、ＡＸｅ…磁化容易軸、ＡＸｈ…磁化困難軸、Ｅ１〜Ｅ３…磁化容易軸方向における磁化曲線、Ｈ１〜Ｈ３…磁化困難軸方向における磁化曲線、ＥＡ，ＥＢ…斜め成長磁性層における結晶成長方向の積層面内成分。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料とこの絶縁材料が混入することによって軟磁性化する磁性材料とを含んで基板上に形成されると共に、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長している斜め成長磁性層を有している
ことを特徴とする磁性薄膜。
【請求項２】
前記絶縁材料および前記磁性材料を含んで構成されると共に積層面に対して垂直方向に柱状に結晶成長した垂直成長磁性層をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁性薄膜。
【請求項３】
前記斜め成長磁性層と前記垂直成長磁性層との層間の少なくとも１つに、絶縁層を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の磁性薄膜。
【請求項４】
前記斜め成長磁性層を複数有し、この複数の斜め成長磁性層の層間に、絶縁層を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁性薄膜。
【請求項５】
前記斜め成長磁性層を複数有し、少なくとも一対の斜め成長磁性層における結晶成長方向の積層面に平行な成分が、互いに略直交する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁性薄膜。
【請求項６】
隣接する一対の斜め成長磁性層のうち、一方の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度は、積層面の一端から他端に沿って徐々に大きくなっており、かつ他方の斜め成長磁性層における結晶成長方向が前記積層面となす角度は、前記積層面の他端から一端に沿って徐々に大きくなっている
ことを特徴とする請求項２に記載の磁性薄膜。
【請求項７】
前記磁性材料は、鉄（Ｆｅ）またはコバルト鉄（ＣｏＦｅ）である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の磁性薄膜。
【請求項８】
絶縁材料とこの絶縁材料が混入することによって軟磁性化する磁性材料とを含むと共に、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させ、基板の上方に第１の斜め成長磁性層を積層する第１の積層工程
を含むことを特徴とする磁性薄膜の形成方法。
【請求項９】
前記第１の斜め成長磁性層の上方に第２の斜め成長磁性層を、前記絶縁材料および前記磁性材料を含むように、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させる第２の積層工程をさらに有し、
前記第１の積層工程と前記第２の積層工程との間に、前記基板を面内方向に１８０°回転させる工程を含む
ことを特徴とする請求項８に記載の磁性薄膜の形成方法。
【請求項１】
絶縁材料とこの絶縁材料が混入することによって軟磁性化する磁性材料とを含んで基板上に形成されると共に、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長している斜め成長磁性層を有している
ことを特徴とする磁性薄膜。
【請求項２】
前記絶縁材料および前記磁性材料を含んで構成されると共に積層面に対して垂直方向に柱状に結晶成長した垂直成長磁性層をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁性薄膜。
【請求項３】
前記斜め成長磁性層と前記垂直成長磁性層との層間の少なくとも１つに、絶縁層を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の磁性薄膜。
【請求項４】
前記斜め成長磁性層を複数有し、この複数の斜め成長磁性層の層間に、絶縁層を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁性薄膜。
【請求項５】
前記斜め成長磁性層を複数有し、少なくとも一対の斜め成長磁性層における結晶成長方向の積層面に平行な成分が、互いに略直交する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁性薄膜。
【請求項６】
隣接する一対の斜め成長磁性層のうち、一方の斜め成長磁性層における結晶成長方向が積層面となす角度は、積層面の一端から他端に沿って徐々に大きくなっており、かつ他方の斜め成長磁性層における結晶成長方向が前記積層面となす角度は、前記積層面の他端から一端に沿って徐々に大きくなっている
ことを特徴とする請求項２に記載の磁性薄膜。
【請求項７】
前記磁性材料は、鉄（Ｆｅ）またはコバルト鉄（ＣｏＦｅ）である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の磁性薄膜。
【請求項８】
絶縁材料とこの絶縁材料が混入することによって軟磁性化する磁性材料とを含むと共に、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させ、基板の上方に第１の斜め成長磁性層を積層する第１の積層工程
を含むことを特徴とする磁性薄膜の形成方法。
【請求項９】
前記第１の斜め成長磁性層の上方に第２の斜め成長磁性層を、前記絶縁材料および前記磁性材料を含むように、積層面に対して斜め方向に柱状に結晶成長させる第２の積層工程をさらに有し、
前記第１の積層工程と前記第２の積層工程との間に、前記基板を面内方向に１８０°回転させる工程を含む
ことを特徴とする請求項８に記載の磁性薄膜の形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００６−１５６８５４（Ｐ２００６−１５６８５４Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４７９１２（Ｐ２００４−３４７９１２）
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月３０日（２００４．１１．３０）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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