(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子を包み込むように粒界に絶縁体が存在するグラニュラ磁性薄膜の製造方法であって、
ＣｏＦｅ合金ターゲットと、Ａｌ２Ｏ３ターゲットを用いた二次元同時非反応性スパッタを用いて、ＣｏＦｅＡｌＯのグラニュラ磁性薄膜を形成する際に、成膜時に酸素を流さず、かつ、スパッタガスとしてアルゴンガスを使用することで、透磁率の共振周波数が２ＧＨｚを超えるグラニュラ磁性薄膜を得ることを特徴とするグラニュラ磁性薄膜の製造方法。
【請求項２】
前記磁性粒子間の絶縁体の厚みが０．５ｎｍ〜１．５ｎｍであることを特徴とする請求項１記載のグラニュラ磁性薄膜の製造方法。
【請求項３】
前記磁性粒子が非酸化磁性金属であることを特徴とする請求項１記載のグラニュラ磁性薄膜の製造方法。
【請求項４】
Ｘ線光電子分光法による測定によって磁性金属の酸化物のスペクトルのピークが観測されない磁性粒子を包み込むように粒界に絶縁体が存在することを特徴とする請求項１記載のグラニュラ磁性薄膜の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁体がアモルファスであることを特徴とする請求項４記載のグラニュラ磁性薄膜の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁体の厚みないし前記磁性粒子の間隔が０．５ｎｍ〜１．５ｎｍであることを特徴とする請求項４記載のグラニュラ磁性薄膜の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の製造方法によって製造したことを特徴とするグラニュラ磁性薄膜。
【請求項８】
請求項１記載の製造方法によって製造したグラニュラ磁性薄膜による磁性層と、絶縁層とを、交互に積層したことを特徴とする積層磁性膜。
【請求項９】
前記絶縁層をＡｌ２Ｏ３膜によって形成したことを特徴とする請求項８記載の積層磁性膜。
【請求項１０】
前記磁性層の厚みをＷＭ，前記絶縁層の厚みをＷＩとしたときに、
５Å＜ＷＭ≦１３０Å，ＷＩ≦１０Å；
の関係を満たすことを特徴とする請求項９記載の積層磁性膜。
【請求項１１】
前記磁性層の厚みをＷＭ，前記絶縁層の厚みをＷＩとしたときに、
１０Å≦ＷＭ≦１００Å，ＷＩ≦１０Å；
の関係を満たすことを特徴とする請求項９記載の積層磁性膜。
【請求項１２】
前記磁性層の厚みをＷＭ，前記絶縁層の厚みをＷＩとしたときに、
５Å＜ＷＭ≦１３０Å，５Å≦ＷＩ≦８Å；
の関係を満たすことを特徴とする請求項９記載の積層磁性膜。
【請求項１３】
前記磁性層の厚みをＷＭ，前記絶縁層の厚みをＷＩとしたときに、
１０Å＜ＷＭ≦１００Å，５Å≦ＷＩ≦８Å；
の関係を満たすことを特徴とする請求項９記載の積層磁性膜。
【請求項１４】
請求項８〜１３のいずれか一項に記載の積層磁性膜を利用したことを特徴とする磁性部品。
【請求項１５】
請求項７記載のグラニュラ磁性薄膜によって、部品中に含まれる磁性体を形成したことを特徴とする磁性部品。
【請求項１６】
前記グラニュラ磁性薄膜又は積層磁性膜中の磁性金属の酸化を防止する酸化防止膜を形成したことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の磁性部品。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の磁性部品を使用したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁体中に磁性粒子が点在するグラニュラ磁性薄膜及びその製造方法，積層磁性膜，磁性部品，電子機器に関し、更に具体的には、高周波帯域における磁気特性の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などに代表される移動体通信の高速化・大容量化（広帯域化）に伴い、電子部品には動作周波数の向上が求められている。インダクタ・トランスに代表される磁気デバイスもその例に漏れず、高周波帯域での応用が検討されている。この高周波帯域での応用が期待される材料の１つとして、絶縁体中に磁性体粒子を混在させたナノグラニュラ磁性薄膜が挙げられる。ナノグラニュラ磁性薄膜は、ナノスケール（ｎｍ，１０−９ｍ）のオーダーの磁性粒子を絶縁体の粒界で包み込んだ構造をとっている。磁性粒子の微細化による結晶磁気異方性の低減と、絶縁体の粒界による電気比抵抗の向上が期待できるため、高周波帯域用の磁性材料として広く研究が行われている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、適度な大きさの一軸磁気異方性を有し、且つ大きな電気抵抗と高い飽和磁化とを有する優れた高周波特性の透磁率を得ることを目的とした磁性膜が提案されている。また、下記特許文献２には、異方性磁界が２０エルステッド（Ｏｅ）以上，電気比抵抗値が５０μΩｃｍ以上，飽和磁束密度が１６ｋＧ以上を有する高周波帯域で優れた軟磁性を得ることを目的とした磁性膜が提案されている。これらのＣｏＦｅ合金を使用するナノグラニュラ磁性薄膜は、ＣｏＦｅ合金結晶による磁性粒子をセラミックスによる絶縁体の粒界で包み込む構造をとっており、高い飽和磁化と高い電気比抵抗を両立している点で注目される。
【０００４】
ところで、高周波帯域で用いられる磁性材料においては、その動作帯域を制限する透磁率の共振周波数を高める必要がある。透磁率の共振周波数を高めるためには、大きな飽和磁化（ひいては大きな透磁率）と電気比抵抗，更には適度な大きさの異方性磁界を持つことが求められる。
【特許文献１】特開平９−８２５２２号公報
【特許文献２】特開平１０−２７０２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のＣｏＦｅ合金使用のナノグラニュラ膜は、酸素雰囲気中で成膜する反応性スパッタによって磁性膜を得ている。このため、磁性粒子中の金属や絶縁体を形成する金属が酸化する。磁性金属が酸化すると、飽和磁化が減少して共振周波数の低下を引き起こし、結果的に動作帯域が低下してしまう。更に、磁性粒子が大きくなりすぎると粒子内の結晶磁気異方性が大きくなって軟磁気特性が劣化する点や、絶縁体が薄すぎると抵抗率が低下して渦電流損失が増大する点について配慮されていない。
【０００６】
また、上述したナノグラニュラ膜は、磁性粒子が絶縁体に包み込まれた構造となっているため、金属磁性膜よりは比較的抵抗率が高いものの、フェライトなどの酸化物磁性体と比べて抵抗率が十分に大きいとはいえない。このため、磁性体膜の抵抗率を高めるために、膜全体に対する絶縁体の割合を増やしたり、ナノグラニュラ膜による磁性層と金属酸化物などにより形成される絶縁層を交互に積層して得られる多層膜が提案されている。
【０００７】
ところが、上述のようにナノグラニュラ膜中の絶縁体の割合を増やすと、磁性粒子を分断する絶縁体が厚くなるため全体の抵抗率は高くなるが、その反面、隣接する磁性粒子間の平均距離が増加するため、磁性粒子間の交換相互作用が低下し、保磁力が大きくなる。また、相対的に磁性粒子の割合が減少するため、飽和磁化の減少も避けることができない。高周波で使用する磁性体膜にとって、飽和磁化は異方性磁界とともに、共振周波数を決定する重要な物理量であるため、このような方法による高抵抗化は高周波特性の劣化を伴う可能性が大きい。
【０００８】
更に、上述した多層化した磁性体膜では、絶縁層の導入により抵抗率は高くなるものの、多層化することによって磁性体膜内部にキャパシタが形成された状態となり、変位電流による損失が発生する。更に、前記絶縁層の厚さが１００ｎｍ〜数μｍと比較的厚いため、絶縁層を挟んだ磁性粒子間の磁気的な結合が弱くなってしまうという不都合もあり、結果的に十分な磁気特性が得られていない。
【０００９】
本発明は、以上の点に着目したもので、グラニュラ膜を利用した高周波特性の良好な磁性薄膜，積層磁性膜，それを利用した磁性部品及び電子機器を提供することを、その目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明は、磁性粒子を包み込むように粒界に絶縁体が存在するグラニュラ磁性薄膜の製造方法であって、ＣｏＦｅ合金ターゲットと、Ａｌ２Ｏ３ターゲットを用いた二次元同時非反応性スパッタを用いて、ＣｏＦｅＡｌＯのグラニュラ磁性薄膜を形成する際に、成膜時に酸素を流さず、かつ、スパッタガスとしてアルゴンガスを使用することで、透磁率の共振周波数が２ＧＨｚを超えるグラニュラ磁性薄膜を得ることを特徴とする。主要な形態は、
(1)前記磁性粒子間の絶縁体の厚みが０．５ｎｍ〜１．５ｎｍであること，もしくは、
(2)前記磁性粒子が非酸化磁性金属であること，もしくは、
(3)Ｘ線光電子分光法による測定によって磁性金属の酸化物のスペクトルのピークが観測
されないこと，
を特徴とする。
【００１１】
本発明のナノグラニュラ磁性薄膜は、前記いずれかの製造方法によって製造したことを特徴とする。
【００１２】
まず、非反応性スパッタを行うことで、磁性金属の酸化がなくなる。このため、飽和磁化が増大し、ひいては共振周波数が高くなり、高周波帯域における使用が可能となる。また、成膜時に酸素を導入する必要が無くなるため、膜形成条件のパラメータが減り、結果的に成膜が容易になる。次に、多元同時スパッタと非反応性スパッタを組み合わせることによって、磁性粒子と絶縁体からなる微細構造（グラニュラ構造）における磁性粒子の大きさや絶縁体の厚み（磁性粒子の間隔）の制御を行ってその最適化を図ることができ、結果的に高周波特性が向上する。ナノグラニュラ磁性薄膜の軟磁性発現のメカニズムから考えると、磁性粒子の大きさは１０ｎｍ（１００Å）以下が望ましい。このように磁性粒子の大きさの最適化を図ることで、粒子内の結晶磁気異方性が適度な大きさとなり、優れた軟磁気特性を得ることができる。また、絶縁体の厚み，すなわち磁性粒子間の間隔は、０．５ｎｍ（５Å）から１．５ｎｍ（１５Å）の間であることが望ましい。このように絶縁体の厚さの最適化を図ることで、抵抗率が向上して渦電流が低減され、更には磁性粒子間の交換相互作用も良好となる。
【００１３】
本発明の積層磁性膜は、ＣｏＦｅ合金ターゲットと、Ａｌ２Ｏ３ターゲットを用いた二次元同時非反応性スパッタを用いて、ＣｏＦｅＡｌＯのグラニュラ磁性薄膜を形成する際に、成膜時に酸素を流さず、かつ、スパッタガスとしてアルゴンガスを使用することで、透磁率の共振周波数が２ＧＨｚを超えるグラニュラ磁性薄膜による磁性層と、絶縁層とを、交互に積層したことを特徴とする。
【００１４】
主要な形態の一つは、前記磁性層をＣｏＦｅＡｌＯ膜によって形成し、前記絶縁層をＡｌ２Ｏ３膜によって形成したことを特徴とする。より具体的には、前記磁性層の厚みをＷＭ，前記絶縁層の厚みをＷＩとしたときに、
(1)５Å＜ＷＭ≦１３０Å，ＷＩ≦１０Å，
(2)１０Å≦ＷＭ≦１００Å，ＷＩ≦１０Å，
(3)５Å＜ＷＭ≦１３０Å，５Å≦ＷＩ≦８Å，
(4)１０Å≦ＷＭ≦１００Å，５Å≦ＷＩ≦８Å，
のいずれかの関係を満たすことを特徴とする。
【００１６】
本発明の磁性部品は、以上のようなグラニュラ薄膜又は積層磁性膜を磁性体として有することを特徴とする。主要な形態の一つは、前記グラニュラ磁性薄膜又は積層磁性膜中の磁性金属の酸化を防止する酸化防止膜を形成したことを特徴とする。本発明の電子機器は、前記磁性部品を使用したことを特徴とする。
【００１７】
本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明には数多くの実施形態が有り得るが、ここでは適切な数の実施例を示し、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
本実施例は、ナノグラニュラ磁性薄膜及びその製造方法の実施例である。最初に、ＣｏＦｅ合金ターゲットとＡｌ２Ｏ３ターゲットを用いた二元同時非反応性スパッタを用いて、ＣｏＦｅＡｌＯナノグラニュラ膜を形成した場合について説明する。作製した試料の作製条件は次の通りである。従来の成膜法とは違い、成膜時に酸素を流さないのが特徴である。また、スパッタガスとして、アルゴンなどの希ガスを使用する。
スパッタガス圧：０．４２Ｐａ，
基板温度：２０℃，
基板：Ｓｉ単結晶基板，
膜厚：０．５μｍ，
【００２０】
図１には、作製した試料の磁性薄膜の様子が示されており、Ａｌ２Ｏ３による絶縁体１０中に、ＣｏＦｅ合金による磁性粒子１２が点在している。別言すれば、磁性粒子１２を包み込むように、粒界に絶縁体１０が存在する構造となっている。
【００２１】
図２に、作製した試料のＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：Ｘ線光電子分光法）による測定結果を示す。同図のグラフは、いずれも、横軸が束縛エネルギー，縦軸が強度を表す。ＸＰＳの測定は、ＭｇＫα線を使用し、印加電流５ｍＡ，印加電圧１２ｋＶ，で発生させたＸ線を試料に照射して行った。まず、図２（Ａ）は、Ａｌ（アルミニウム）の２ｐ軌道の電子について測定したものである。同図に示すように、酸化物であるＡｌ２Ｏ３のピークのみが観察されており、試料中のＡｌ２Ｏ３が絶縁体として有効に作用していることが推測できる。図２（Ｂ）は、Ｃｏ（コバルト）の２ｐ軌道の電子について測定したものであり、図２（Ｃ）はＦｅ（鉄）の２ｐ軌道の電子について測定したものである。これらの図に示すように、Ｃｏ及びＦｅについては、いずれも金属のピークのみが観察されており、それらの酸化物のピークは観察されておらず、理想的な成膜が行われていることが分かる。
【００２２】
図１７には、他の例として、ＣｏＦｅ合金ターゲットとＳｉＯ２ターゲットを用いた二次元同時非反応により作製した磁性薄膜試料のＸＰＳによる測定結果が示されている。同図のグラフは、いずれも、横軸が束縛エネルギー，縦軸が強度を表す。なお、試料の作製条件は、上述したＣｏＦｅＡｌＯナノグラニュラ膜の場合と同様であり、成膜時には酸素を流さないものとする。また、ＸＰＳの測定条件も同様である。
【００２３】
図１７（Ａ）は、Ｓｉ（シリコン）の２ｓ軌道の電子について測定したものである。同図に示すように、ＳｉＯ２のピークのみが観察されており、Ｓｉのピークは観察されない。従って、Ｓｉは、ＳｉＯ２の状態で存在しており、絶縁体として有効に機能していることが推測できる。通常、Ｓｉの分析には２ｐ軌道が用いられるが、本例の場合はＣｏの３ｓ軌道と重なってしまうため２ｓ軌道を用いることとした。また、同図（Ｂ）に示すＯ（酸素）の１ｓ軌道の結果においても、ＳｉＯ２のピークのみが観察されているため、ＳｉはＳｉＯ２として存在していることがわかる。同図（Ｃ）は、Ｃｏ（コバルト）の２ｐ軌道の電子について測定したものであり、図（Ｄ）はＦｅ（鉄）の２ｐ軌道の電子について測定したものである。これらの図に示すように、Ｃｏ及びＦｅについては、いずれも金属のピークのみが観察されており、それらの酸化物のピークは観察されていない。このように、ＣｏＦｅ合金ターゲットとＳｉＯ２ターゲットを用いた場合にも、理想的な成膜が行われていることが分かる。
【００２４】
図３には、以上のようにして作製した試料のうち、ＣｏＦｅＡｌＯナノグラニュラ膜のサンプルについて、１ターンコイル法によって測定した透磁率の周波数特性の測定結果が示されている。同図の横軸は周波数であり、縦軸は透磁率である。なお、両軸とも対数目盛となっている。同図に示すように、透磁率の実部μ'の値は３００程度で周波数の増大に伴って多少増大し、いずれの測定周波数に対しても充分大きな値となっている。一方、透磁率の虚部μ"は、周波数が２ＧＨｚに至るまで５０以下の値となっていることから、本例の磁性薄膜の共振周波数が２ＧＨｚを超えていることが分かる。
【００２５】
図４に、作製した試料のＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，透過電子顕微鏡）観察像を示す。同図を参照すれば、粒径が１０ｎｍ（１００Å）程度のＣｏＦｅからなる結晶相（磁性粒子）が、厚さが１ｎｍ（１０Å）程度のＡｌ２Ｏ３からなるアモルファス層（絶縁体）に包み込まれている構造であることが分かる。ここで、絶縁体１０の厚み（磁性粒子１２の間隔ないし距離に相当）が０．５ｎｍ（５Å）より小さくなると電気比抵抗が小さくなって渦電流損失が増大し、結果として実用には適さなくなる。一方、絶縁体１０の厚みが１．５ｎｍ（１５Å）より大きくなると、磁性粒子１２間の交換相互作用が小さくなるため、軟磁気特性が劣化してしまう。従って、絶縁体１０の厚みは、０．５ｎｍ〜１．５ｎｍの範囲であることが好ましい。特に、透磁率の最適化の観点からすると、絶縁体１０の厚みは、０．８ｎｍ〜１．２ｎｍの範囲がより好ましい。
【実施例２】
【００２６】
次に、実施例２について説明する。この形態は、上述したナノグラニュラ磁性薄膜を装荷して得た薄膜インダクタの実施例である。図５には、その斜視図が示されており、主要部について断面を示している。同図において、厚さ４００μｍのＳｉ基板２０の主面上に、まず、ポリイミドによる絶縁層２２を、７μｍの厚さにスピンコータなどの適宜の方法で形成する。そして、この絶縁層２２上に、上述した実施例１のＣｏＦｅＡｌＯによる磁性薄膜２４を、多元同時スパッタと非反応性スパッタを組み合わせて０．５μｍの厚さに形成する。この磁性薄膜２４上には、スパッタなどの適宜の方法でＡｌ２Ｏ３による保護膜（パッシベーション膜）２６が０．１μｍの厚さに形成される。保護膜２６上には、再びポリイミドによる絶縁層２８を７μｍの厚さにスピンコータなどの適宜の方法で形成する。電流を流す導体である電極３０は、絶縁層２８上に例えばＡｌによって３μｍの厚さの渦巻状に形成される。
【００２７】
なお、絶縁層２２，２８は、磁性薄膜２４との間に形成されるキャパシタンス成分を小さくするために設けられている。しかし、実際の部品としては、絶縁層２２，２８の厚さを薄くして、積極的にキャパシタンス成分を形成するようにしてもよい。
【００２８】
電極３０に通電すると、渦巻状となっているためにインダクタとして作用する。この通電によって生じた磁束が磁性薄膜２４に作用し、所定の特性のインダクタが得られる。図６には、試作した薄膜インダクタにおけるインダクタンスの周波数特性の測定結果が、磁性薄膜のない場合の特性とともに示されている。同図中、横軸は周波数，縦軸はインダクタンスである。また、横軸は対数目盛となっており、横軸・縦軸のいずれにおいてもＥは、１０のべき乗を表す。例えば、「Ｅ−０９」は、「１０−９」を表す。同図に示すように、３ＧＨｚ程度までは、磁性薄膜２４が存在しない場合よりも存在する場合のほうが高いインダクタンス値を得ることができる。このインダクタンス値の上昇は、磁性薄膜２４による磁束の閉じ込め効果によるものであると考えられる。このような結果からすると、磁性薄膜２４の共振周波数は、低く見積もっても３ＧＨｚ以上であり、２ＧＨｚの高周波帯域において充分な磁気特性を得られると考えられる。
【実施例３】
【００２９】
次に、実施例３について説明する。この実施例３は、前記実施例２のより好ましい形態の一つであって、図７に示すように磁性薄膜２４の表裏に酸化防止膜２３，２５をそれぞれ設けるようにしたものである。上述したように、本発明は、磁性薄膜２４の磁性金属が非酸化であることを特徴とするものである。しかしながら、磁性薄膜２４を形成した後に真空を破ると、磁性薄膜２４の磁性金属が空気中の酸素や水分と結合して酸化してしまい、飽和磁化が低下して磁気特性が全体として劣化してしまう。磁性薄膜２４を加熱するような処理を施すことによっても、磁性金属の酸化が進行する。
【００３０】
そこで本実施例は、磁性薄膜２４の表裏に酸化防止膜２３，２５を形成することで、磁性薄膜２４中の磁性金属の酸化を防止する。酸化防止膜２３，２５としては、例えばＡｌ２Ｏ３膜やＳｉＯ２膜などが好適である。
【００３１】
なお、図示の例では、酸化防止膜を磁性薄膜２４の表裏に設けたが、いずれか一方，特に酸素に触れやすい面のみに形成するようにしてもよい。また、保護膜２６も酸化防止膜として作用する。従って、酸化防止膜２５と保護膜２６の少なくとも一方を設けるようにしてよいし、積層順序を逆にしてもよい。
【実施例４】
【００３２】
次に、本発明の実施例４について説明する。上述した実施例１〜３では、単層構造のグラニュラ磁性薄膜について説明したが、本実施例では、磁性層と絶縁層を積層して形成した積層磁性膜について説明する（以下の実施例についても同様）。最初に、図８を参照して、本実施例の積層磁性膜の基本構造について説明する。
【００３３】
図８には、本発明にかかる積層磁性膜ないし積層グラニュラ膜５０の主要断面が示されている。同図に示すように、積層磁性膜５０は、絶縁体５８と非酸化金属などの磁性粒子（非酸化磁性粒子）５６が分離・共存するグラニュラ薄膜よりなる磁性層５２と、金属酸化物などによる絶縁層５４を、交互に複数積層した積層構造となっている。
【００３４】
更に、表裏面には、酸化防止膜６０がそれぞれ形成されている。製造工程中で真空を破ると、積層磁性膜５０の表面にＯ２やＨ２Ｏが付着する。この状態で例えば加熱処理を行うと、磁性層５２中の磁性粒子５６が酸化する恐れがある。磁性粒子５６が酸化すると、積層磁性膜５０の磁気特性が全体として劣化し、特に飽和磁化が低下する。このような磁性粒子５６の酸化を防止するため、酸化防止膜６０が形成される。酸化防止膜６０としては、絶縁体５８を比較的厚く形成したものでもよい。また、酸化防止膜６０は、図示のように積層膜の表裏両方に設けるようにしてもよいし、いずれか一方，特に外気に触れる表面側にのみ設けるようにしてもよい。
【００３５】
次に、前記図８の他に、図９〜図１３も参照しながら、本実施例について詳細に説明する。本実施例では、前記積層磁性膜５０の磁性層５２がＣｏＦｅＡｌＯ膜によって形成され、前記絶縁層５４がＡｌ２Ｏ３膜によって形成される。製造方法の一例を示すと、スパッタリングのターゲットとして、ＣｏＦｅ合金ターゲット（Ｃｏ：Ｆｅ＝８０：２０ａｔ％（原子％））とＡｌ２Ｏ３ターゲットを用いる。そして、Ｓｉ基板を用意し、(1)スパッタガス圧０．４２Ｐａ，(2)基板温度２０℃の成膜条件で、前記ターゲットを交互に用いてスパッタリングを行い、基板上にＣｏＦｅＡｌＯ膜とＡｌ２Ｏ３膜の積層膜（膜厚０．５μｍ）を形成する。
【００３６】
図９（Ａ）には、このようにして作製したＣｏＦｅＡｌＯ／Ａｌ２Ｏ３の積層膜である積層磁性膜５０のサンプルにおける透磁率の周波数特性が示されており、同図（Ｂ）には、比較例としてＣｏＦｅＡｌＯ単層膜の周波数特性が示されている。これらの図において、横軸は周波数（Ｈｚ），縦軸は透磁率をそれぞれ表している（いずれも対数）。
【００３７】
同図（Ａ）に示すように、ＣｏＦｅＡｌＯ／Ａｌ２Ｏ３積層膜の透磁率の実部μ１'は、７０〜１００程度となっている。一方、同図（Ｂ）に示すように、ＣｏＦｅＡｌＯ単層膜の透磁率の実部μ２'は、３００〜４００程度となっている。これらを比較すれば、本実施例のＣｏＦｅＡｌＯ／Ａｌ２Ｏ３積層膜の透磁率実部は、ＣｏＦｅＡｌＯ単層膜と比較して、１／３〜１／４程度に減少している。
【００３８】
しかし、透磁率の虚部を比較すると、同図（Ａ）のＣｏＦｅＡｌＯ／Ａｌ２Ｏ３積層膜では、同図（Ｂ）に示すＣｏＦｅＡｌＯ単層膜よりも大幅に減少し、ほとんど観察されない。このように、透磁率の虚部μ１"がμ２"よりも大幅に減少したことから、本実施例の積層構造をとることによって、渦電流損失が大幅に減少することが分かる。また、本実施例の積層磁性膜５０の共振周波数は２ＧＨｚ以上であり、高周波帯域でも十分に使用可能である。なお、同図（Ｃ）及び（Ｄ）については後述する。
【００３９】
次に、磁性層５２（ＣｏＦｅＡｌＯ膜）の厚みＷＭについて検討する。なお、磁性層５２及び絶縁層５４の膜厚は、水晶振動子を用いて計測した。図１０（Ａ）には、抵抗率と磁性層５２の厚みＷＭとの関係が示されており、横軸は磁性層５２の厚みＷＭ（Å），縦軸は抵抗率（μΩｃｍ）をそれぞれ表している。また、図１１（Ａ）には、１ＧＨｚにおける透磁率の実部と磁性層５２の厚みＷＭとの関係が示されており、横軸は磁性層５２の厚みＷＭ（Å），縦軸は透磁率実部を表している。どちらの場合も、絶縁層５４の厚みＷＩは４Åで固定した。
【００４０】
まず、図１０（Ａ）に示すように、磁性層５２の厚みＷＭを薄くすることで抵抗値は上昇し、厚みＷＭが１０Å以下では急激に上昇する。磁性層５２の厚みＷＭが、磁性粒子５６の粒径よりも小さい範囲では、絶縁層５４間に挟まれて磁性粒子５６の粒成長が制限される。このため、絶縁層５４の導入効果に加え、粒界による電気伝導防止効果により、全体として高い電気抵抗が得られると考えられる。また、磁性粒子５６の微細化は、結晶磁気異方性の低減と、磁性粒子５６間の交換相互作用の増大をもたらすため、軟磁気特性の点からも好都合である。
【００４１】
一方、磁性層５２の厚みＷＭが１００Åを越えると、抵抗率の増加の程度は小さくなる。これは、磁性層５２の厚みＷＭが１００Åを越えると、磁性層５２中での磁性粒子５６の粒成長が生じるため微細化の効果が減少し、抵抗率の増加が少なくなるためであると考えられる。磁性層５２の厚みＷＭが１５０Åになると、ＣｏＦｅＡｌＯの単層膜の抵抗率８０μΩｃｍ（図示せず）と比較して、顕著な差が確認されなくなる。従って、ＣｏＦｅＡｌＯ単層膜の場合よりも高い抵抗率を得るためには、磁性層５２の厚みＷＭを１３０Å以下，好ましくは１００Å以下に設定する。一方、図１１（Ａ）に示すように、磁性層５２の厚みＷＭを薄くすると、透磁率は低下する。特に、厚みＷＭが５Å以下では、磁性粒子５６が孤立して、超常磁性的な挙動を示すため、磁性膜としてほとんど機能しない。
【００４２】
以上のような抵抗率と透磁率の両方の関係を考慮すると、
(1)抵抗率の観点からは、ＷＭ≦１３０Å，好ましくは、ＷＭ≦１００Å，がよい。
(2)透磁率の観点からは、５Å＜ＷＭ，好ましくは、１０Å≦ＷＭ，がよい。
となる。従って、全体としては、磁性層５２の厚みＷＭは、５Å＜ＷＭ≦１３０Å，より好ましくは、１０Å≦ＷＭ≦１００Åを満たす範囲とするのがよいことが分かる。
【００４３】
次に、絶縁層５４（Ａｌ２Ｏ３膜）の厚みＷＩについて検討する。図１２（Ａ）は、抵抗率と絶縁層５４の厚みＷＩとの関係を示す図であり、横軸は絶縁層５４の厚みＷＩ（Å），縦軸は抵抗率（μΩｃｍ）をそれぞれ表している。また、図１３（Ａ）には、１ＧＨｚにおける透磁率の実部と絶縁層５４の厚みＷＩとの関係が示されており、横軸は絶縁層５４の厚みＷＩ（Å），縦軸は透磁率実部を表している。どちらの場合も、磁性層５２の厚みＷＭは５０Åで固定した。
【００４４】
まず、ＣｏＦｅＡｌＯの単層膜の抵抗率が８０μΩｃｍであることを考えると、図１２（Ａ）に示すように、絶縁層５４の厚みＷＩを厚くするに従って抵抗率が大幅に上昇していることから、絶縁層５４の導入による高抵抗化が生じていることが確認できる。一方、図１３（Ａ）に示すように、透磁率実部の値は、絶縁層５４の厚みＷＩを増やすことで減少する。これは、絶縁層５４の厚みＷＩが増加すると、絶縁層５４を挟んだ磁性粒子５２間の交換相互作用が小さくなるためであり、厚みＷＩが１０Åを越えるとその影響が大きくなる。特に、厚みＷＩが１５Åでは、磁性膜として有効に機能しなくなる。
【００４５】
以上の結果からすると、絶縁層５４の厚みＷＩは、
(1)抵抗率の観点からは、厚いほうがよい，
(2)透磁率の観点からは、ＷＩ≦１０Åがよい，
(3)抵抗率，透磁率の両方の観点からみたより好ましい範囲は、５Å≦ＷＩ≦８Åがよい，
となる。従って、全体としては、絶縁層５４の厚みＷＩは、ＷＩ≦１０Å，好ましくは５Å≦ＷＩ≦８Åの範囲とするのがよい。
【００４６】
このように、本実施例によれば、磁性層５２の厚みＷＭを、５Å＜ＷＭ≦１３０Å，好ましくは、１０Å≦ＷＭ≦１００Å，を満たす範囲とし、かつ、絶縁層１４の厚みＷＩを、ＷＩ≦１０Å，好ましくは、５Å≦ＷＩ≦８Å，を満たす範囲とし、これらを複数積層して積層磁性膜５０を得ることとしたので、
(1)絶縁層５４が導入されるため、電気抵抗が上昇し、渦電流損失が軽減される，
(2)絶縁層５４により磁性粒子５６の粒成長が妨げられて微細化するため、粒界密度が上昇して電気抵抗が高くなり、結晶磁気異方性が低減されて軟磁気特性が向上する，
という効果が得られる。
【実施例５】
【００４７】
次に、図１４（Ａ）を参照して本発明の実施例５の薄膜インダクタについて説明する。本実施例の薄膜インダクタは、上述した実施例４で説明した積層磁性膜５０を用いて作製したものである。図１４（Ａ）には、積層膜による薄膜インダクタのインダクタンスＬＡと、比較例として、単層膜を用いて作製したインダクタのインダクタンスＬＢの周波数特性が比較して示されている。同図において、横軸は周波数（Ｈｚ）を表し、縦軸はインダクタンス（ｎＨ）を表している。
【００４８】
同図（Ａ）に示すように、積層膜の場合と単層膜の場合のインダクタンスＬＡ，ＬＢを比較すると、本形態の薄膜インダクタのインダクタンスＬＡは、単層膜の薄膜インダクタのインダクタンスＬＢよりも高い値を示している。これは、単層膜を利用した場合と比較して抵抗値が高いために、渦電流損失が軽減したことや、電極配線との寄生容量が軽減され、薄膜インダクタの損失が大幅に減少したためであると考えられる。また、上述した実施例４でも説明したように、積層化により透磁率の虚部が減少した（図９（Ａ）参照）ことも、損失低減に有効に作用したと考えられる。このように、積層化によって高抵抗化した磁性体膜を磁心材料として利用することにより、高周波帯域での利用に好適な薄膜インダクタを得ることができる。
【実施例６】
【００４９】
次に、図９〜図１３を参照しながら本発明の実施例６について説明する。本実施例の積層構造も、前記図８と同様である。しかし、本実施例では、積層磁性膜５０の磁性層５２がＣｏＦｅＳｉＯ膜によって形成され、前記絶縁層５４がＳｉＯ２膜によって形成される。製造方法の一例を示すと、スパッタリングのターゲットとして、ＣｏＦｅ合金ターゲット（Ｃｏ：Ｆｅ＝８０：２０ａｔ％）とＳｉＯ２ターゲットを用いる。そして、厚さ４００μｍのＳｉ基板を用意し、その（１００）面に、(1)スパッタガス圧０．４２Ｐａ，(2)基板温度２０℃の成膜条件で、前記ターゲットを交互に用いてスパッタリングを行い、基板上にＣｏＦｅＳｉＯ膜とＳｉＯ２膜の積層膜（膜厚０．５μｍ）を形成する。
【００５０】
図９（Ｃ）には、このようにして作製したＣｏＦｅＳｉＯ／ＳｉＯ２の積層膜である積層磁性膜５０のサンプルにおける透磁率の周波数特性が示されており、同図（Ｄ）には、比較例としてＣｏＦｅＳｉＯ単層膜の周波数特性が示されている。これらの図において、横軸は周波数（Ｈｚ），縦軸は透磁率をそれぞれ表している（いずれも対数）。図９（Ｃ）に示すように、ＣｏＦｅＳｉＯ／ＳｉＯ２積層膜の透磁率の実部μ３'は、２００程度となっている。一方、同図（Ｄ）に示すように、ＣｏＦｅＳｉＯ単層膜の透磁率の実部μ４'は、３０〜９０程度となっている。これらを比較すれば、本実施例のＣｏＦｅＳｉＯ／ＳｉＯ２積層膜の透磁率の実部は、ＣｏＦｅＳｉＯ単層膜と比較して、２〜７倍程度に増加している。
【００５１】
一方、透磁率の虚部μ３"は、同図（Ａ）に示す実施例４よりも大きく観察されるものの、同図（Ｂ）と比較すれば十分に小さい。また、同図（Ｄ）のＣｏＦｅＳｉＯ単層膜と比較しても若干小さくなっている。このように、透磁率の虚部が低く抑えられているため、本実施例の積層構造によっても渦電流損失は大幅に減少する。また、本実施例の積層磁性膜５０の共振周波数は２ＧＨｚ以上であり、高周波帯域でも十分に使用可能である。
【００５２】
次に、磁性層５２（ＣｏＦｅＳｉＯ膜）の厚みＷＭについて検討する。なお、磁性層５２及び絶縁層５４の膜厚は、水晶振動子を用いて計測した。図１０（Ｂ）には、抵抗率と磁性層１２の厚みＷＭとの関係が示されており、横軸は磁性層５２の厚みＷＭ（Å），縦軸は抵抗率（ｍΩｃｍ，対数表示）をそれぞれ表している。また、図１１（Ｂ）には、２ＧＨｚにおける透磁率の実部と磁性層５２の厚みＷＭとの関係が示されており、横軸は磁性層５２の厚みＷＭ（Å），縦軸は透磁率実部を表している。どちらの場合も、絶縁層５４の厚みＷＩは１０Åで固定した。
【００５３】
まず、図１０（Ｂ）に示すように、磁性層５２の厚みＷＭを薄くすることで抵抗値は上昇し、厚みＷＭが４５Å以下では大きな傾きで上昇している。従って、抵抗率の値からは磁性層５２の厚みＷＭは薄い方が適していることが分かる。本実施例においても、磁性層５２の厚みＷＭが、磁性粒子５６の粒径よりも小さい範囲では、絶縁層５４間に挟まれて磁性粒子５６の粒成長が制限される。このため、絶縁層５４の導入効果に加え、粒界による電気伝導防止効果により、全体として高い電気抵抗が得られると考えられる。磁性粒子５６の微細化が、結晶磁気異方性の低減と磁性粒子５６間の交換相互作用の増大をもたらすことによる軟磁気特性の改善も、前記実施例４と同様である。
【００５４】
一方、磁性層５２の厚みＷＭが４５Åを越えると、抵抗率の増加の程度は小さくなる。これは、磁性層５２の厚みＷＭが４５Åを越えると、絶縁層５４による粒成長の抑止効果が小さくなるため微細化の効果が減少し、抵抗率の増加が少なくなるためであると考えられる。また、磁性層５２の厚みＷＭが少なくとも９０Å程度では、ＣｏＦｅＳｉＯの単層膜の抵抗率０．５２ｍΩｃｍ（図示せず）よりも大きく、積層構造としたことの効果が確認できる。従って、ＣｏＦｅＳｉＯ単層膜の場合よりも高い抵抗率を得るためには、磁性層５２の厚みＷＭを９０Å以下に設定する。
【００５５】
一方、図１１（Ｂ）に示すように、透磁率の値は磁性層５２の厚みＷＭが６０Åのときに最大となる。磁性層５２の厚みＷＭが５０〜７５Åでは透磁率の値が１００以上，厚みＷＭが４０〜９０Åでは透磁率の値が５０以上となっている。磁性層５２の厚みが４０Å以下では、磁性粒子５６が小さくなりすぎて超常磁性的な振舞いを示すようになり、これが透磁率の減少に影響すると考えられる。ここで、超常磁性を示す磁性層の厚みの範囲が上述した実施例４のＣｏＦｅＡｌＯ膜の場合よりも厚いのは、ＣｏＦｅＳｉＯ膜の磁性層中の絶縁体の体積比率が、ＣｏＦｅＡｌＯ膜のものより大きいためであると考えられる。これに対し、磁性層５２の厚みが９０Å以上では、磁性粒子５６の粒径が大きくなることによる結晶磁気異方性の増大が透磁率の減少に影響していると考えられる。以上のような観点からすると、磁性層５２の厚みは４０〜９０Å，好ましくは５０〜７５Åの範囲が好都合である。
【００５６】
以上のような抵抗率と透磁率の両方の関係を考慮すると、
(1)抵抗率の観点からは、ＷＭ≦９０Åがよい，
(2)透磁率の観点からは、４０Å≦ＷＭ≦９０Å，好ましくは５０Å≦ＷＭ≦７５Åがよい，
となる。従って、全体として、磁性層５２の厚みＷＭは、４０Å≦ＷＭ≦９０Å，好ましくは５０Å≦ＷＭ≦７５Åを満たす範囲とするのがよいことが分かる。
【００５７】
次に、絶縁層５４（ＳｉＯ２膜）の厚みＷＩについて検討する。図１２（Ｂ）は、抵抗率と絶縁層５４の厚みＷＩとの関係を示す図であり、横軸は絶縁層５４の厚みＷＩ（Å），縦軸は抵抗率（ｍΩｃｍ）をそれぞれ表している。また、図１３（Ｂ）には、２ＧＨｚにおける透磁率の実部と絶縁層５４の厚みＷＩとの関係が示されており、横軸は絶縁層５４の厚みＷＩ（Å），縦軸は透磁率実部を表している。どちらの場合も、磁性層５２の厚みＷＭは６０Åで固定した。
【００５８】
まず、図１２（Ｂ）に示すように、絶縁層５４の厚みＷＩにほぼ比例するように抵抗率が増加する。抵抗率の値は高いほどよいので、絶縁層５４は厚いほうが好ましいことが分かる。一方、図１３（Ｂ）に示すように、透磁率の値は、絶縁層５４の厚みが１０Åのときに極大となる。絶縁層５４の厚みＷＩを１０Åよりも厚くすると、絶縁層５４を挟んで隣接する磁性粒子間の交換相互作用が減少するため、透磁率が減少すると考えられる。また、絶縁層５４の厚みＷＩが５Å以下の場合も透磁率が低い。これは、絶縁層５４が薄すぎるために本来の特性が出ていないためであると考えられる。ここで実施例１と比較して厚みの範囲が異なるのは、磁性層中の絶縁体の体積比率の違いに起因していると考えられる。このような点から判断すると、絶縁層５４の厚みＷＩは、５〜２５Å，好ましくは７〜２０Åが適切であると考えられる。
【００５９】
以上の結果からすると、絶縁層５４の厚みＷＩは、
(1)抵抗率の観点からは、厚いほうがよい。
(2)透磁率の観点からは、５Å≦ＷＩ≦２５Å，好ましくは７Å≦ＷＩ≦２０Åがよい。
(3)従って、抵抗率及び透磁率の両方の観点からみたより好ましい範囲は、５Å≦ＷＩ≦２５Å，好ましくは７Å≦ＷＩ≦２５Å，より好ましくは７Å≦ＷＩ≦２０Åの範囲とするのがよい。
【００６０】
このように、本実施例によれば、磁性層５２の厚みＷＭを４０Å≦ＷＭ≦９０Å，より好ましくは５０Å≦ＷＭ≦７５Åの範囲とするとともに、絶縁層５４の厚みＷＩを、５Å≦ＷＩ≦２５Å，好ましくは７Å≦ＷＩ≦２５Å，更に好ましくは７Å≦ＷＩ≦２０Åの範囲とし、これらを複数積層して積層磁性膜５０を得ることとしたので、上述した実施例４と同様の効果を得ることができる。特に、前記実施例４と比較して、磁性粒子５６がＳｉＯ２絶縁膜によって包まれる構造が得やすく、絶縁層だけではなく粒界による電気伝導防止効果が得られるため、電気抵抗がより高くなる。
【実施例７】
【００６１】
次に、図１４（Ｂ）を参照して本発明の実施例７の薄膜インダクタについて説明する。本実施例の薄膜インダクタは、上述した実施例６で説明した積層磁性膜を用いて作製したものである。図１４（Ｂ）には、積層膜による薄膜インダクタのインダクタンスＬＣと、比較例として、空芯インダクタのインダクタンスＬＤの周波数特性が比較して示されている。同図において、横軸は周波数（Ｈｚ，対数表示）を表し、縦軸はインダクタンス（ｎＨ）を表している。
【００６２】
同図に示すように、インダクタンスＬＣ，ＬＤを比較すると、３．５ＧＨｚ以下の周波数帯域において、本実施例のインダクタンスＬＣが比較例のインダクタンスＬＤよりも上昇していることが分かる。２ＧＨｚにおけるインダクタンスは、本実施例が７．６５ｎＨであり、空心インダクタの６．２４ｎＨに対して１．４１ｎＨ（空心比で２３％に相当）上昇していることから、本実施例の薄膜インダクタは、ＧＨｚ帯域のインダクタに良好に適用可能である。本実施例と比較例のインダクタンスが等しくなる周波数が３．６ＧＨｚであることから、この積層磁性体膜の共振周波数は３ＧＨｚ以上であると考えられる。この点からすれば、実施例６の積層磁性膜は、高周波帯域で使用するインダクタの磁心材料として非常に有効であることが分かる。
【実施例８】
【００６３】
次に、図１５及び図１６を参照しながら、本発明の実施例８について説明する。図１５は、本発明の積層磁性膜を利用した電子機器であるＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ，モノリシック・マイクロ波集積回路）の例である。ＭＭＩＣは、マイクロ波領域における信号増幅や変復調を行うためのもので、トランジスタ，抵抗器，コンデンサ，インダクタなどの素子を一体化して１チップに集積したものである。図示の例は、半導体基板１００上に、トランジスタ１０２，抵抗１０４，ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）キャパシタ１０６，マイクロストリップ線路１０８がそれぞれ形成されており、更に磁性部品としてスパイラルインダクタ１１０が層間絶縁膜１１２上に形成された構成となっている。
【００６４】
磁性体装荷閉磁路構造のスパイラルインダクタ１１０は、一部破断して示すように、導体１１４がスパイラル状にパターン形成されており、一端は前記マイクロストリップ線路１０８に接続され、他端は引き出し電極１１６に接続されている。そして、導体１１４を覆うように、上述した構造の積層磁性膜５０が形成されている。積層磁性膜５０の表面には酸化防止膜６０が形成されている。
【００６５】
図１６には、以上のようなＭＭＩＣによって２段電力増幅器を構成したときの等価回路の一例である。入力端子（ＲＦ ＩＮ）に入力された高周波信号は、トランジスタＱ１を中心とする第１段の増幅器，トランジスタＱ２を中心とする第２段の増幅器でそれぞれ増幅され、出力端子（ＲＦ ＯＵＴ）から出力される。同回路図中のトランジスタＱ１，Ｑ２は前記トランジスタ１０２のように構成されており、キャパシタンスＣ１〜Ｃ１２は前記ＭＩＭキャパシタ１０６のように構成されている。更に、インダクタンスＬ１〜Ｌ８は前記スパイラルインダクタ１１０のように構成されており、抵抗Ｒは、抵抗１０４のように構成されている。
【００６６】
スパイラルインダクタ１１０において本発明の積層磁性膜５０を使用すると、導体１１４の単位長当たりのインダクタンスが上昇する。このため、導体１１４の長さを短くすることができ、全体としてスパイラルインダクタ１１０の基板上における占有面積が小さくなる。また、導体１１４の長さが短くなることから、直列抵抗も低減されるようになる。図１６に示す２段電力増幅器の例では、インダクタが全部で８個存在する。これらがいずれも小型化されるため、ＭＭＩＣ全体しても相当の小型化を図ることが可能となる。
【００６７】
本発明には数多くの実施形態があり、以上の開示に基づいて多様に改変することが可能である。例えば、次のようなものも含まれる。
(1)前記実施例では、磁性粒子としてＣｏＦｅ合金を用いたが、各種の磁性金属を用いるようにしてよい。例えば、ＮｉＦｅなどを用いることができる。また、絶縁体として酸化セラミックスであるＡｌ２Ｏ３を用いたが、他のアモルファス絶縁体などを用いるようにしてもよい。ＭｇＯ，ＳｉＯ２，希土類の酸化物等の化学的に安定な酸化物なども好適である。
(2)前記実施例に示した磁性層５２及び絶縁層５４の材質は一例であり、同様の作用を奏するように適宜変更可能である。
(3)前記実施例に示した成膜条件も一例であり、所望の特性が得られるように適宜設定してよい。また、磁性層５２と絶縁層５４の積層数や積層磁性膜５０の成膜条件についても同様である。
(4)前記実施例では磁性部品として薄膜インダクタを例に挙げ、電子機器としてＭＭＩＣを挙げたが、薄膜トランスなど高周波帯域で利用される各種磁性部品や機器に適用してよく、更にはそれらを携帯電話などの機器に適用してもよい。また、前記実施例では、積層磁性膜を利用したＭＭＩＣを例にあげたが、グラニュラ磁性薄膜を利用したＭＭＩＣとするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果がある。
(1)非反応性スパッタを行うこととしたので、磁性金属の酸化がない。このため、飽和磁化が増大して透磁率の共振周波数が高くなり、高周波帯域（特に２ＧＨｚ以上）における使用が可能となる。
(2)多元同時スパッタと非反応性スパッタを組み合わせることによって、磁性粒子間の絶縁体の厚みを０．５ｎｍ〜１．５ｎｍとしたので、優れた軟磁気特性を得られ、渦電流も抑制されて損失が低減される。
(3)磁性粒子が絶縁体に包み込まれたグラニュラ膜による磁性層と絶縁層とを交互に積層することとしたので、電気抵抗の向上，軟磁気特性の向上を図ることができる。
(4)前記磁性層をＣｏＦｅＡｌＯ膜によって形成し、前記絶縁層をＡｌ２Ｏ３膜によって形成するとともに、磁性層の厚みＷＭを、５Å＜ＷＭ≦１３０Å，好ましくは、１０Å≦ＷＭ≦１００Å，を満たす範囲とし、かつ、絶縁層の厚みＷＩを、ＷＩ≦１０Å，好ましくは、５Å≦ＷＩ≦８Å，を満たす範囲としたので、電気抵抗の向上，磁気特性の向上を図ることができる。
(5)酸化防止膜を形成することとしたので、磁性粒子の酸化を防止し、更には磁気特性の劣化を低減することができる。
(6)以上のグラニュラ磁性薄膜または積層磁性膜を磁性部品や電子機器に適用することにより、磁性部品や電子機器の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例１にかかるナノグラニュラ磁性薄膜の構造を示す図である。
【図２】前記実施例１の磁性薄膜のＸ線光電子分光法による金属粒子スペクトルの測定例を示すグラフである。
【図３】前記実施例１の磁性薄膜の１ターンコイル法による透磁率の周波数特性の測定例を示すグラフである。
【図４】前記実施例１の磁性薄膜のＴＥＭ観察像の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施例２の薄膜インダクタを示す主要部の断面・斜視図である。
【図６】前記薄膜インダクタにおけるインダクタンスの周波数特性の測定例を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例３の薄膜インダクタを示す主要部の断面・斜視図である。
【図８】本発明の積層磁性膜の基本構造を示す主要断面図である。
【図９】前記積層磁性膜の実施例及び比較例の透磁率の周波数特性を示すグラフである。
【図１０】前記実施例の抵抗率と磁性層の厚みの関係を示すグラフである。
【図１１】前記実施例の透磁率の実部と磁性層の厚みの関係を示すグラフである。
【図１２】前記実施例の抵抗率と絶縁層の厚みの関係を示すグラフである。
【図１３】前記実施例の透磁率の実部と絶縁層の厚みの関係を示すグラフである。
【図１４】前記実施例の積層磁性膜を利用した薄膜インダクタ及び比較例のインダクタンスの周波数特性を示すグラフである。
【図１５】本発明の磁性部品及び電子機器の実施例の一例を示す斜視図である。
【図１６】本発明を適用したＭＭＩＣの等価回路の一例を示す回路図である。
【図１７】実施例１の磁性薄膜のＸ線光電子分光法による金属粒子スペクトルの他の測定例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７０】
１０：絶縁体
１２：磁性粒子
２０：Ｓｉ基板
２２，２８：絶縁層
２３，２５：酸化防止膜
２４：磁性薄膜
２６：保護膜（パッシベーション膜）
３０：電極
５０：積層磁性膜（積層グラニュラ膜）
５２：磁性層
５４：絶縁層
５６：磁性粒子
５８：絶縁体
６０：酸化防止膜
１００：半導体基板
１０２：トランジスタ
１０４：抵抗
１０６：ＭＩＭキャパシタ
１０８：マイクロストリップ線路
１１０：スパイラルインダクタ
１１２：層間絶縁膜
１１４：導体
１１６：引き出し電極
Ｑ１，Ｑ２：トランジスタ
Ｃ１〜Ｃ１２：キャパシタンス
Ｌ１〜Ｌ８：インダクタンス
Ｒ：抵抗
【図１】
0004758599.tif 000002
【図２】
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0004758599.tif 000004
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004758599.tif 000009
【図７】
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【図８】
0004758599.tif 000011
【図９】
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0004758599.tif 000013
0004758599.tif 000014
0004758599.tif 000015
【図１０】
0004758599.tif 000016
【図１１】
0004758599.tif 000017
【図１２】
0004758599.tif 000018
【図１３】
0004758599.tif 000019
【図１４】
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【図１５】
0004758599.tif 000021
【図１６】
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【図１７】
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