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기능성 자성박막 제조기술의 현상과 전망

전문가 제언: ○ 자성 박막 제조를 위한 최근 사용되고 있는 기초기술을 스퍼터링 프로세스에 관련하여 검토하고, 고진공 기술을 활용한 초청정 프로세스와 그 기본개념에 대하여 소개하였다. 초청정 프로세스를 활용하여 CoCr을 기본으로 한 여러 자기적 특성을 갖는 합금을 만들 수 있으며 이를 사용하여 만드는 원형 디스크의 직경방향 또는 원주방향으로 당금질 (sputtering)함으로써 필름의 미소구조를 변환하여 자기 특성에 대한 여러 가지 효과를 얻고 있다. 낮은 전자온도의 플라스마는 Al2O3 절연막의 형성, 접합을 위한 AlN 또 질화철의 위상을 얻는데 유리하다. 이러한 저온도 플라스마는 마이크로파에서 슬롯 안테나를 사용하여 만들 수 있다.

○ 평면 자기기록 매체 또는 수직 자기기록 매체의 기록 층에는 CoCr계의 강자성 재료가 사용된다. 어떠한 경우에도 매체잡음을 경감시키기 위해서는 강자성결정입자를 자기적으로 고립되도록 금속학적 조직을 실현해야 한다. 초청정 프로세스를 CoCr합금계의 성막 프로세스에 적용하면 표면에서 고보자력과 저잡음화를 실현할 수 있다. 금후의 기능성 박막 재료로는 Å오더의 수치제어를 어느 정도 할 수 있을 것인가, 또 금속과 산화물의 입자경계에 병행하여 헤테로 계면을 얼마큼 형성할 수 있을 것인가가 기술적인 문제로 될 것이다.

○ 가까운 미래의 기록매체는 잡음 경감을 위하여 소재 입자의 직경, 또는 입자직경의 분산을 극소화시키는 것이 반드시 필요하다. 또 스핀 전자부품(spin electronic device)으로는 저저항과 동시에 고자기저항 비의 관점에서 나노 형태의 재료를 이용하지 않을 수 없게 될 것이다. 이때의 부품 생산성을 고려하면 전체 일괄 프로세스(all drive process)에 의하여 자기의 조직화 및 자성 돗(dot)의 제조는 가능하게 될는지 모른다. 이러한 문제는 앞으로 자성재료 연구자에게 맡겨질 문제이다.

○ 자성 박막은 불순물, 특히 불순물 가스의 혼입을 기원으로 하는 입자들의 경계나 적층 계면의 미소구조가 조금만 변하더라도 자기 특성이 현저하게 변한다는 것을 기억해야 할 것이다.

저자: M. Takahashi
자료유형: 학술정보