【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.03】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24AT0315

利用課題名 / Title

磁性薄膜加工

利用した実施機関 / Support Institute

産業技術総合研究所 / AIST

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

スピントロニクスデバイス/ Spintronics device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,スパッタリング/ Sputtering

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

大森 康智

所属名 / Affiliation

日本電気株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

渋谷 直哉

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

AT-025：スパッタ成膜装置(芝浦）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

近年スピントロニクス分野では、磁性体薄膜などで生じる特異な物理現象を用いたデバイスの開発が盛んである。その中でもガーネット系酸化物はその物理的特性から広く使われる。今回、スピンポンピングデバイスに用いるため、産業技術総合研究所のナノプロセシング施設(NPF)を利用し、磁性ガーネット膜の成膜を行った。

実験 / Experimental

イットリウム鉄ガーネット（YIG）を、【AT-025】スパッタ成膜装置(芝浦）を用いSiO₂,Al₂O₃,GGG基板上に成膜した後、600~900℃において酸素雰囲気下でアニールした。その後、コンタクト露光装置にて基板上に数百のドットパターンのパターニングを行った。ドットの形状は直径100μmの円形とした。最後に電極をパターニングし、金電極を成膜した。これらのドットに対し、磁気共鳴測定実験を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

磁気共鳴実験による共鳴線幅の評価及びXRD等の結果から、GGG基板上が最も結晶性が良好であり、次いでAl₂O₃が良く、SiO₂基板上が最も膜質が悪かった。これは、基板とYIG薄膜の格子マッチングからも合理的な結果である。Al₂O₃基板上のYIG膜はGGG基板上には及ばないものの良い膜質が得られており、基板価格の観点から目的に応じてGGG代用として使用可能であることが示唆された。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件