JPH0330970B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0330970B2 JPH0330970B2 JP59205429A JP20542984A JPH0330970B2 JP H0330970 B2 JPH0330970 B2 JP H0330970B2 JP 59205429 A JP59205429 A JP 59205429A JP 20542984 A JP20542984 A JP 20542984A JP H0330970 B2 JPH0330970 B2 JP H0330970B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- permalloy
- target voltage
- sputtering method
- argon gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は薄膜磁気ヘツドの磁気コア等に使用さ
れるパーマロイ軟磁性膜の製造方法に関するもの
であり、特に不活性ガス雰囲気下で多極スパツタ
リング法を用いた成膜技術によりパーマロイ軟磁
性膜を作製する製造技術に関するものである。
れるパーマロイ軟磁性膜の製造方法に関するもの
であり、特に不活性ガス雰囲気下で多極スパツタ
リング法を用いた成膜技術によりパーマロイ軟磁
性膜を作製する製造技術に関するものである。
＜従来技術＞
オーデイオ・ビデオその他における磁気情報処
理分野の磁気記録再生手段として用いられている
薄膜磁気ヘツドの磁気コアに使用される材料とし
てパーマロイ合金の軟磁性膜がある。このパーマ
ロイ膜は従来一般的にはメツキ法により膜形成さ
れていた。しかしながら、近年の半導体技術の発
展に伴なつて、成膜法にスパツタリング法を導入
することが積極的に検討されるようになつてき
た。即ち、メツキ法ではメツキ用の下地導電層を
必要とし膜内の応力を緩和するために緩衝剤を付
与することが要求されるが、スパツタリング法で
はこれらを必要とすることなく緻密な膜を形成す
ることができ、広範囲の材質の下地層上に緩衝剤
の如き添加物のない高純度の膜が得られる。成膜
手段として通常用いられるスパツタリング法は高
周波２極スパツタリング法である。この高周波２
極スパツタリング法は電気的な条件の設定が投入
電力制御型であり、スパツタリング時のターゲツ
ト電圧とターゲツト電流を各々独立して制御する
ことができない。一方、パーマロイ膜をアルガン
ガス等の不活性ガス雰囲気下でスパツタリング法
により成膜した場合の磁気特性は、スパツタリン
グ時のアルガンガス圧やターゲツト電圧等の設定
条件によつて鋭敏に変化することが確かめられて
おり従つて高周波２極スパツタリング法を用いた
成膜方法においては一定の優れた磁気特性を有す
るパーマロイ膜を再現性よく得ることが困難であ
つた。また得られるパーマロイ膜の膜厚を厚くす
るために成膜速度を増大すると下地の基板温度が
著しく上昇し、このため適用範囲に制限を受ける
という欠点がある。
理分野の磁気記録再生手段として用いられている
薄膜磁気ヘツドの磁気コアに使用される材料とし
てパーマロイ合金の軟磁性膜がある。このパーマ
ロイ膜は従来一般的にはメツキ法により膜形成さ
れていた。しかしながら、近年の半導体技術の発
展に伴なつて、成膜法にスパツタリング法を導入
することが積極的に検討されるようになつてき
た。即ち、メツキ法ではメツキ用の下地導電層を
必要とし膜内の応力を緩和するために緩衝剤を付
与することが要求されるが、スパツタリング法で
はこれらを必要とすることなく緻密な膜を形成す
ることができ、広範囲の材質の下地層上に緩衝剤
の如き添加物のない高純度の膜が得られる。成膜
手段として通常用いられるスパツタリング法は高
周波２極スパツタリング法である。この高周波２
極スパツタリング法は電気的な条件の設定が投入
電力制御型であり、スパツタリング時のターゲツ
ト電圧とターゲツト電流を各々独立して制御する
ことができない。一方、パーマロイ膜をアルガン
ガス等の不活性ガス雰囲気下でスパツタリング法
により成膜した場合の磁気特性は、スパツタリン
グ時のアルガンガス圧やターゲツト電圧等の設定
条件によつて鋭敏に変化することが確かめられて
おり従つて高周波２極スパツタリング法を用いた
成膜方法においては一定の優れた磁気特性を有す
るパーマロイ膜を再現性よく得ることが困難であ
つた。また得られるパーマロイ膜の膜厚を厚くす
るために成膜速度を増大すると下地の基板温度が
著しく上昇し、このため適用範囲に制限を受ける
という欠点がある。
＜発明の目的＞
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので
あり、スパツタリング法の改良と設定条件の選択
によつて優れた磁気特性のパーマロイ膜を再現性
良く得ることができる新規有用なパーマロイ軟磁
性膜の製造方法を提供することを目的とする。
あり、スパツタリング法の改良と設定条件の選択
によつて優れた磁気特性のパーマロイ膜を再現性
良く得ることができる新規有用なパーマロイ軟磁
性膜の製造方法を提供することを目的とする。
＜実施例＞
第１図はターゲツト電圧とターゲツト電流を独
立に制御することのできるスパツタリング法を用
いて得られるパーマロイ膜の磁気特性とターゲツ
ト電圧の関係を示す特性図である。ターゲツト電
圧とターゲツト電流を各々独立に制御することの
できるスパツタリング法としては直流３極スパツ
タリング法や直流４極スパツタリング法がある。
これらのスパツタリング法を用いかつ不活性ガス
としてアルゴンガスを流してパーマロイ膜を作製
しその磁気特性を調べると、ターゲツト電圧の変
化により抗磁力Hcは著しく変化することがわか
る。図中の曲線l1はアルゴンガス圧を2.5ｍTorr、
l2はアルゴンガス圧を6.0ｍTorr、l3はアルゴンガ
ス圧を9.5ｍTorrにそれぞれ設定した場合の特性
曲線である。曲線l1及びl2はターゲツト電圧の上
昇に対して明瞭な閾値特性を示し、閾値電圧以上
で急峻な立ち上り曲線となる。曲線l3はl2やl1に
対して高いHc値を示す。抗磁力Hcは低い方がパ
ーマロイ膜の磁気特性として良好であり、従つて
ターゲツト電圧値はアルゴンガス圧によつて定ま
る特性曲線例えばl1及びl2の閾値電圧以下の値に
設定する。ターゲツト電圧を閾値電圧以下の値に
限定した場合ターゲツト電圧の変動に対してHc
はほとんど変化せず一定した磁気特性のパーマロ
イ膜が得られる。ターゲツト電圧を高くすると抗
磁力Hcが大きくなる理由はターゲツト電圧の上
昇にともなつて磁化特性が面内異方性から垂直異
方性へ変化し、これが一定の閾値以上で進行する
ためであると考えられる。曲線l1の閾値は約
500V、曲線l2の閾値は約320V程度である。
立に制御することのできるスパツタリング法を用
いて得られるパーマロイ膜の磁気特性とターゲツ
ト電圧の関係を示す特性図である。ターゲツト電
圧とターゲツト電流を各々独立に制御することの
できるスパツタリング法としては直流３極スパツ
タリング法や直流４極スパツタリング法がある。
これらのスパツタリング法を用いかつ不活性ガス
としてアルゴンガスを流してパーマロイ膜を作製
しその磁気特性を調べると、ターゲツト電圧の変
化により抗磁力Hcは著しく変化することがわか
る。図中の曲線l1はアルゴンガス圧を2.5ｍTorr、
l2はアルゴンガス圧を6.0ｍTorr、l3はアルゴンガ
ス圧を9.5ｍTorrにそれぞれ設定した場合の特性
曲線である。曲線l1及びl2はターゲツト電圧の上
昇に対して明瞭な閾値特性を示し、閾値電圧以上
で急峻な立ち上り曲線となる。曲線l3はl2やl1に
対して高いHc値を示す。抗磁力Hcは低い方がパ
ーマロイ膜の磁気特性として良好であり、従つて
ターゲツト電圧値はアルゴンガス圧によつて定ま
る特性曲線例えばl1及びl2の閾値電圧以下の値に
設定する。ターゲツト電圧を閾値電圧以下の値に
限定した場合ターゲツト電圧の変動に対してHc
はほとんど変化せず一定した磁気特性のパーマロ
イ膜が得られる。ターゲツト電圧を高くすると抗
磁力Hcが大きくなる理由はターゲツト電圧の上
昇にともなつて磁化特性が面内異方性から垂直異
方性へ変化し、これが一定の閾値以上で進行する
ためであると考えられる。曲線l1の閾値は約
500V、曲線l2の閾値は約320V程度である。
以上により、ターゲツト電圧を独立して制御す
ることのできるスパツタリング法を用いてアルゴ
ンガス圧を調整しターゲツト電圧値を抗磁力Hc
が急峻に立ち上る電圧値即ち閾値電圧以下の値に
設定して成膜することにより、磁気特性の優れた
かつ再現性の良好な一軸異方性のパーマロイ膜が
得られる。
ることのできるスパツタリング法を用いてアルゴ
ンガス圧を調整しターゲツト電圧値を抗磁力Hc
が急峻に立ち上る電圧値即ち閾値電圧以下の値に
設定して成膜することにより、磁気特性の優れた
かつ再現性の良好な一軸異方性のパーマロイ膜が
得られる。
第２図はスパツタリング時のターゲツト電圧を
300Vに設定した場合のアルゴンガス圧と抗磁力
Hcの関係を示す特性図である。アルゴンガス圧
の変化に対しても得られるパーマロイ膜の抗磁力
Hcは顕著な閾値をもつて変化する。従つて良好
な磁気特性を得るためにはアルゴンガス圧はこの
閾値以下に設定することが必要となる。アルゴン
ガス圧が6.5ｍTorr以上になると特性曲線は急峻
な立ち上り現象を示しているため、スパツタリン
グ時のアルゴンガス圧は6.5ｍTorr以下とするこ
とが望ましい。またこの範囲であればアルゴンガ
ス圧の変動に対しても得られるパーマロイ膜の抗
磁力Hcはほぼ一定となる。
300Vに設定した場合のアルゴンガス圧と抗磁力
Hcの関係を示す特性図である。アルゴンガス圧
の変化に対しても得られるパーマロイ膜の抗磁力
Hcは顕著な閾値をもつて変化する。従つて良好
な磁気特性を得るためにはアルゴンガス圧はこの
閾値以下に設定することが必要となる。アルゴン
ガス圧が6.5ｍTorr以上になると特性曲線は急峻
な立ち上り現象を示しているため、スパツタリン
グ時のアルゴンガス圧は6.5ｍTorr以下とするこ
とが望ましい。またこの範囲であればアルゴンガ
ス圧の変動に対しても得られるパーマロイ膜の抗
磁力Hcはほぼ一定となる。
尚、ターゲツト電圧及びアルゴンガス圧をそれ
ぞれ特性曲線の閾値以下に設定してスパツタリン
グする場合に、パーマロイ膜の磁気特性はターゲ
ツト電流に依存しないことが知られているのでタ
ーゲツト電圧を低く設定しかつターゲツト電流を
増加することによつて投入電力のパワーアツプを
計り成膜速度を上げることができる。この場合、
基板温度の上昇を抑制しながら厚い膜を形成する
ことが可能であり、種々の目的に合致した仕様の
磁気ヘツドが得られる。上記ターゲツト電圧及び
アルゴンガス圧の閾値は使用する装置によつて異
なるため、装置毎にその閾値を求め、各値を閾値
以下とすることが必要である。
ぞれ特性曲線の閾値以下に設定してスパツタリン
グする場合に、パーマロイ膜の磁気特性はターゲ
ツト電流に依存しないことが知られているのでタ
ーゲツト電圧を低く設定しかつターゲツト電流を
増加することによつて投入電力のパワーアツプを
計り成膜速度を上げることができる。この場合、
基板温度の上昇を抑制しながら厚い膜を形成する
ことが可能であり、種々の目的に合致した仕様の
磁気ヘツドが得られる。上記ターゲツト電圧及び
アルゴンガス圧の閾値は使用する装置によつて異
なるため、装置毎にその閾値を求め、各値を閾値
以下とすることが必要である。
以上の如くスパツタリング時のターゲツト電圧
とアルゴンガス圧の条件を制御して、ガンタイプ
の直流３極スパツタリング装置（磁界によりプラ
ズマを閉じ込めている）によりガラス基板（コ−
ニング＃0211）上にパーマロイ膜を成膜する。タ
ーゲツトとしては磁歪ゼロ近傍の組成を有すパー
マロイ合金を使用する。得られたパーマロイ膜は
プラズマ収束用の磁界方向に一軸異方性が誘起さ
れ軟磁気特性を示す。このパーマロイ膜を磁場中
で加熱しアニール処理を施す。この場合、アニー
ル温度が300℃以下であれば一軸異方性が維持さ
れるが400℃を越えるとHcが増大し軟磁気特性が
劣化する。従つて、アニール温度の制御は良好な
磁気特性を維持する上で必要な要素となる。
とアルゴンガス圧の条件を制御して、ガンタイプ
の直流３極スパツタリング装置（磁界によりプラ
ズマを閉じ込めている）によりガラス基板（コ−
ニング＃0211）上にパーマロイ膜を成膜する。タ
ーゲツトとしては磁歪ゼロ近傍の組成を有すパー
マロイ合金を使用する。得られたパーマロイ膜は
プラズマ収束用の磁界方向に一軸異方性が誘起さ
れ軟磁気特性を示す。このパーマロイ膜を磁場中
で加熱しアニール処理を施す。この場合、アニー
ル温度が300℃以下であれば一軸異方性が維持さ
れるが400℃を越えるとHcが増大し軟磁気特性が
劣化する。従つて、アニール温度の制御は良好な
磁気特性を維持する上で必要な要素となる。
尚、上記実施例はスパツタリング時の不活性ガ
スとしてアルゴンガスを用いた場合について説明
したが、本発明はアルゴンガス以外にもネオンガ
ス等他の不活性ガスを用いることができる。また
パーマロイは適当な不純物を含んでいるものであ
つても良いことは明らかである。一般的にはパー
マロイに必要に応じてMo，Cr，Ｗ，Ｖ，Nb等
が含有された状態でパーマロイ軟磁性膜として用
いられることが知られている。
スとしてアルゴンガスを用いた場合について説明
したが、本発明はアルゴンガス以外にもネオンガ
ス等他の不活性ガスを用いることができる。また
パーマロイは適当な不純物を含んでいるものであ
つても良いことは明らかである。一般的にはパー
マロイに必要に応じてMo，Cr，Ｗ，Ｖ，Nb等
が含有された状態でパーマロイ軟磁性膜として用
いられることが知られている。
＜発明の効果＞
以上詳説した如く本発明によれば、スパツタリ
ング時のターゲツト電圧と不活性ガス圧を所定の
範囲内に制御することにより優れた磁気特性を有
するパーマロイ膜を再現性良く作製することがで
き、またスパツタリングの条件制御も精度を要す
るものではなく従つて量産にも適する。さらに成
膜用の基板温度の上昇が抑えられるため、任意の
膜厚のコアを有する磁気ヘツドとすることができ
る。
ング時のターゲツト電圧と不活性ガス圧を所定の
範囲内に制御することにより優れた磁気特性を有
するパーマロイ膜を再現性良く作製することがで
き、またスパツタリングの条件制御も精度を要す
るものではなく従つて量産にも適する。さらに成
膜用の基板温度の上昇が抑えられるため、任意の
膜厚のコアを有する磁気ヘツドとすることができ
る。
第１図は本発明の一実施例の説明に供するパー
マロイ膜の抗磁力Hcとターゲツト電圧の関係を
示す説明図である。第２図は同じくHcとアルゴ
ンガス圧の関係を示す説明図である。
マロイ膜の抗磁力Hcとターゲツト電圧の関係を
示す説明図である。第２図は同じくHcとアルゴ
ンガス圧の関係を示す説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流３極スパツタリング法、直流４極スパツ
タリング法等のターゲツト電圧とターゲツト電流
とを各々独立に制御することのできる多極スパツ
タリング法を用い、不活性ガス雰囲気下でスパツ
タリング法による膜形成を行うパーマロイ軟磁性
膜の製造方法において、 前記ターゲツト電圧と不活性ガスの圧力をパー
マロイ軟磁性膜の磁気特性が急峻な立ち上がり特
性を呈する閾値以下の値に設定するとともに、タ
ーゲツト電流を増加させて成膜速度を上げて膜形
成することを特徴とするパーマロイ軟磁性膜の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20542984A JPS6182414A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | パ−マロイ軟磁性膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20542984A JPS6182414A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | パ−マロイ軟磁性膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182414A JPS6182414A (ja) | 1986-04-26 |
| JPH0330970B2 true JPH0330970B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=16506707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20542984A Granted JPS6182414A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | パ−マロイ軟磁性膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6182414A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59146427A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-22 | Comput Basic Mach Technol Res Assoc | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 |
| JPS6025212A (ja) * | 1983-07-21 | 1985-02-08 | Hitachi Ltd | 磁性合金膜の製造方法 |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP20542984A patent/JPS6182414A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6182414A (ja) | 1986-04-26 |
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