JPH0364451A - 絶縁膜の製造方法 - Google Patents
絶縁膜の製造方法Info
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- JPH0364451A JPH0364451A JP20004489A JP20004489A JPH0364451A JP H0364451 A JPH0364451 A JP H0364451A JP 20004489 A JP20004489 A JP 20004489A JP 20004489 A JP20004489 A JP 20004489A JP H0364451 A JPH0364451 A JP H0364451A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分１１１Ｆ
この発明は絶縁膜の製造方法に関する。さらに詳しくは
、薄膜磁気ヘッド等の、絶縁層やギャップ層等に使用さ
れる酸化アルミニウム（ＡＩｙＯｌ）膜を不活性ガス雰
囲気下で高周波２極スパッタリング法を用いた成膜技術
により作製する絶縁膜の製造方法に関する。
、薄膜磁気ヘッド等の、絶縁層やギャップ層等に使用さ
れる酸化アルミニウム（ＡＩｙＯｌ）膜を不活性ガス雰
囲気下で高周波２極スパッタリング法を用いた成膜技術
により作製する絶縁膜の製造方法に関する。
（ロ）従来の技術
オーディオ、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る薄膜磁気ヘッドのギ
ャップ層や絶縁層としてＡｌｚＣ＋＋。
磁気記録再生手段として用いられる薄膜磁気ヘッドのギ
ャップ層や絶縁層としてＡｌｚＣ＋＋。
Ｓ＋Ｏｔ、ＳｉＯなどが用いられている。この中でもＡ
ｌ２Ｏ３膜は優れた耐摩耗性及び絶縁性を有しており、
薄膜磁気ヘッドのギャップ層等に最も適した膜の１つで
ある。
ｌ２Ｏ３膜は優れた耐摩耗性及び絶縁性を有しており、
薄膜磁気ヘッドのギャップ層等に最も適した膜の１つで
ある。
ＡＬＯ３膜の作製に関しては、通常高周波２極スパッタ
リング法が用いられている。これはＡ Ｉ ２０３が高
融点月利であるため、蒸着等の成膜手段で作製するのは
困難であり、またＡ Ｉ ｔ Ｏ３が絶縁性の飼料であ
るため直流電源を用いたスパッタリング法ではターゲッ
トの表面が揚重してしまい成膜することができないため
である。高周波２極スパッタリング法（よ投入電力、不
活性ガス圧等のパラメータににって制御され、膜の特性
や成膜レイトが変化する。
リング法が用いられている。これはＡ Ｉ ２０３が高
融点月利であるため、蒸着等の成膜手段で作製するのは
困難であり、またＡ Ｉ ｔ Ｏ３が絶縁性の飼料であ
るため直流電源を用いたスパッタリング法ではターゲッ
トの表面が揚重してしまい成膜することができないため
である。高周波２極スパッタリング法（よ投入電力、不
活性ガス圧等のパラメータににって制御され、膜の特性
や成膜レイトが変化する。
電力、脱の内部応力とＪ□（板と膜の密着強度（ま１、
ｌｉ＆板ど膜の関係を示４゛上で重要な要因てあり、般
に内部応力が小さく密着強度の高い膜か求められている
。また、内部応力や密着強度（よスパッタ９フフ時のパ
ラメータにより変化４゛る。飼えばＭｎ−Ｚ、ｎフェラ
イト等の磁性載板」二に、スパソタリング法等によりＦ
ｅＡｌＳｉ合金等の磁性層を形成した後、不活性ガスで
あるＡｒカスＩＯｍ’、１．’ｏｒｒの雰囲気て高周波
２極スパッタリング法でＡｌ２Ｏ。
ｌｉ＆板ど膜の関係を示４゛上で重要な要因てあり、般
に内部応力が小さく密着強度の高い膜か求められている
。また、内部応力や密着強度（よスパッタ９フフ時のパ
ラメータにより変化４゛る。飼えばＭｎ−Ｚ、ｎフェラ
イト等の磁性載板」二に、スパソタリング法等によりＦ
ｅＡｌＳｉ合金等の磁性層を形成した後、不活性ガスで
あるＡｒカスＩＯｍ’、１．’ｏｒｒの雰囲気て高周波
２極スパッタリング法でＡｌ２Ｏ。
脱を形成したどき、第２図のように投入電力密度により
内部応］Ｊが変化する。同図に示ず上うに投入電力密度
１．２７Ｗ／ｃｍ２て成膜したＡ Ｉ ２０ ＊膜の内
部応力り、、Ｉ：、 ２．５５Ｗ／ｃｍ２で成膜したも
のの約１／２である。また２、５５Ｗ／ｃｍ２で成膜し
たＡ Ｉ ２０３膜は内部応力が太きくＡｌ１４０３模
中にクラックが発生ずるため、従来、世人電力密度１．
２７Ｗ／ｃｍ’、 Ａ ｒカス圧１０ｍＴｏｒｒという
条イ／「ζＡ Ｉ ２０ 、ｌ膜を作製していノこ。
内部応］Ｊが変化する。同図に示ず上うに投入電力密度
１．２７Ｗ／ｃｍ２て成膜したＡ Ｉ ２０ ＊膜の内
部応力り、、Ｉ：、 ２．５５Ｗ／ｃｍ２で成膜したも
のの約１／２である。また２、５５Ｗ／ｃｍ２で成膜し
たＡ Ｉ ２０３膜は内部応力が太きくＡｌ１４０３模
中にクラックが発生ずるため、従来、世人電力密度１．
２７Ｗ／ｃｍ’、 Ａ ｒカス圧１０ｍＴｏｒｒという
条イ／「ζＡ Ｉ ２０ 、ｌ膜を作製していノこ。
（ハ）発明ｈＪ７１決しようと４′る課題しかしながら
、−に記の条件て作製したＡＬＯ。
、−に記の条件て作製したＡＬＯ。
膜は内部応力が大きくハラついて再現ヤ１．が７１思く
、そのため２．５５Ｗ／ｃｍ’で成膜したＡ Ｉ ２０
３膜に生じるようなりラブクが発生ずる場合がある。ま
ノこ投入電力密度が低いため、ハ１２０３粒子のもつエ
ネルギーが小さく、前記磁性層との密着強度が低くなり
、Ａｌ２Ｏ３膜か剥離する等」二記条件で作製したＡｌ
２Ｏ３膜の信頼性に問題があった。
、そのため２．５５Ｗ／ｃｍ’で成膜したＡ Ｉ ２０
３膜に生じるようなりラブクが発生ずる場合がある。ま
ノこ投入電力密度が低いため、ハ１２０３粒子のもつエ
ネルギーが小さく、前記磁性層との密着強度が低くなり
、Ａｌ２Ｏ３膜か剥離する等」二記条件で作製したＡｌ
２Ｏ３膜の信頼性に問題があった。
この発明はかかる状況に鑑み／ｌされたものであり、内
部応力が小さい圧縮応力に調整されて再現性が良好てあ
り、かっ乃板または下地層と密着性が良好な絶縁膜の製
造方法を捉伏しようとするものである。
部応力が小さい圧縮応力に調整されて再現性が良好てあ
り、かっ乃板または下地層と密着性が良好な絶縁膜の製
造方法を捉伏しようとするものである。
（ニ）課題を解決するための手段
かくしてこの発明によれば、不活性ガスを用いるｈ周波
２極スパノタリング法に上り酸化アルミニウム膜を形成
する絶縁膜の製造方法において、成膜条件か、形成され
る酸化アルミニウメ２、膜の１’＝１部応ツノを０〜２
Ｘ １０”ｄｙｎｅ／ａｍ’の圧紺ｉ応力に副路しう
る条件に選択されることを特徴とする絶縁膜の製造方法
が提供される。
２極スパノタリング法に上り酸化アルミニウム膜を形成
する絶縁膜の製造方法において、成膜条件か、形成され
る酸化アルミニウメ２、膜の１’＝１部応ツノを０〜２
Ｘ １０”ｄｙｎｅ／ａｍ’の圧紺ｉ応力に副路しう
る条件に選択されることを特徴とする絶縁膜の製造方法
が提供される。
この発明にＪ５いて、ＡＩ、ｏ３１１ｆｆｉは不活１生
ガス雰囲気下での高周波２極スパソタリング法により形
成されるが、このときの条件としてまず、形成されるＡ
ＬＯ９膜に生ずる内部応力が圧縮応力となる範囲に設定
される。ずなわら、ＡＬ（１＋ｔＪ脆性＋Ａ利であるた
め、引っ張り応力に弱く容易にクラックが生じるが、圧
縮応ツノに対しては若干の耐性があり、ある程度の内部
応力まで（よりラソタが発生しない傾向があるためであ
る。そしてざらに、」二記圧縮応力が成膜１＋ｊｉの不
活性ガス圧の変化に対してその変化が比較的小さい’Ｅ
（ｊ、囲に選択される。これ（Ｊすなわち、成膜時の不
活性ガス圧変動に対しても形成されるＡｌ２Ｏ３膜内に
生ずる圧縮応力のバラツキが抑さえられることを意味す
る。従って」二記正縮応ノノの範囲としては、Ｏ〜２
Ｘ ｔｏ１０ｄｙｎｅ／ｃｍ’が選択される。」二記圧
縮応力への調整は、不活性ガス圧、投入電力密度等のパ
ラメータを選択することによりなされる。」二記圧縮応
力の範囲となる不活性カス圧の具体例としては、後述す
る実施例（こ詳細されるが、例えば不活性カスが八「ガ
スである場合、投入電力密度が２．５５Ｗ／ｃｍ’下で
１５−２５ｍＴｏｒｒが、又は投入電力密度が３．８２
Ｗ／ｃｍ’下で２０〜：（ＯｍＴｏｒｒが挙げられる。
ガス雰囲気下での高周波２極スパソタリング法により形
成されるが、このときの条件としてまず、形成されるＡ
ＬＯ９膜に生ずる内部応力が圧縮応力となる範囲に設定
される。ずなわら、ＡＬ（１＋ｔＪ脆性＋Ａ利であるた
め、引っ張り応力に弱く容易にクラックが生じるが、圧
縮応ツノに対しては若干の耐性があり、ある程度の内部
応力まで（よりラソタが発生しない傾向があるためであ
る。そしてざらに、」二記圧縮応力が成膜１＋ｊｉの不
活性ガス圧の変化に対してその変化が比較的小さい’Ｅ
（ｊ、囲に選択される。これ（Ｊすなわち、成膜時の不
活性ガス圧変動に対しても形成されるＡｌ２Ｏ３膜内に
生ずる圧縮応力のバラツキが抑さえられることを意味す
る。従って」二記正縮応ノノの範囲としては、Ｏ〜２
Ｘ ｔｏ１０ｄｙｎｅ／ｃｍ’が選択される。」二記圧
縮応力への調整は、不活性ガス圧、投入電力密度等のパ
ラメータを選択することによりなされる。」二記圧縮応
力の範囲となる不活性カス圧の具体例としては、後述す
る実施例（こ詳細されるが、例えば不活性カスが八「ガ
スである場合、投入電力密度が２．５５Ｗ／ｃｍ’下で
１５−２５ｍＴｏｒｒが、又は投入電力密度が３．８２
Ｗ／ｃｍ’下で２０〜：（ＯｍＴｏｒｒが挙げられる。
従ってこの発明はまた、成膜条件が、投入電力密度が２
２５〜３．８２Ｗ／ｃｍ２及び不活性ガス１工か１５〜
３０ｍ’ｒｏｒｒの範囲に設定されることを特徴とする
絶縁膜の製造方法をも提０（するものである。
２５〜３．８２Ｗ／ｃｍ２及び不活性ガス１工か１５〜
３０ｍ’ｒｏｒｒの範囲に設定されることを特徴とする
絶縁膜の製造方法をも提０（するものである。
この発明において、成ｆｉｘ時の投入電力密度及び不活
性ガス圧条件を調節する以外は、当該分野で公知の方法
・条件が適用できる。
性ガス圧条件を調節する以外は、当該分野で公知の方法
・条件が適用できる。
０１：）作用
この発明によれば、不活外ガスを用いる高周波２極スパ
ッタリング法により酸化アルミニウム膜を成膜する際、
投入電力密度及び不活性ガス圧の調節により、内部応力
が特定の圧縮応力、例えば０〜２ Ｘ １０”ｄｙｎｅ
／ａｍ’と比較的小さくかつ変動幅の小さい圧縮応力に
調整され、その結果密着強度の高い酸化アルミニウド膜
が形成されることとなる。
ッタリング法により酸化アルミニウム膜を成膜する際、
投入電力密度及び不活性ガス圧の調節により、内部応力
が特定の圧縮応力、例えば０〜２ Ｘ １０”ｄｙｎｅ
／ａｍ’と比較的小さくかつ変動幅の小さい圧縮応力に
調整され、その結果密着強度の高い酸化アルミニウド膜
が形成されることとなる。
以下実施例によりこの発明の詳細な説明するが、これに
よりこの発明は限定されるしので（よない。
よりこの発明は限定されるしので（よない。
（へ）実施例
Ｍｎ−Ｚｎフェライト基板」二にＦｃＡｌＳｉ合金膜を
スパッタリングによって成膜した後、Ａｒガス雰囲気下
での高周波２極スパッタリング法により、ｌ）投入電力
密度が２．５５Ｗ／ｃｍ２下で成膜したとき（・て表示
） 及び ２）投入電力密度が３．８２Ｗ／ｃｍ２下で成膜したと
き（○て表示） のそれぞれにおいて、該成膜時のＡｒガス圧に対するＡ
ｌ＝ｏ Ｇ膜の内部応力を１ｌｌｌ＋定しく下記表１
）、これらの関係を第１図に示した。
スパッタリングによって成膜した後、Ａｒガス雰囲気下
での高周波２極スパッタリング法により、ｌ）投入電力
密度が２．５５Ｗ／ｃｍ２下で成膜したとき（・て表示
） 及び ２）投入電力密度が３．８２Ｗ／ｃｍ２下で成膜したと
き（○て表示） のそれぞれにおいて、該成膜時のＡｒガス圧に対するＡ
ｌ＝ｏ Ｇ膜の内部応力を１ｌｌｌ＋定しく下記表１
）、これらの関係を第１図に示した。
（以下余白）
表１
上記表１及び第１図から、
１）投入電力密度が２．２５Ｗ／ｃｍ’下で成膜した場
合、形成されるＡ ｌ ２０３膜の内部応力は約２５ｍ
Ｔｏｒｒ以下のＡｒガス圧では圧縮応力で、２膜ｍＴ
ｏｒｒ付近で圧縮応力から引っ張り応力に遷移すること
がわかる。またＡＩ、０３膜の圧縮応力はＡｒガス圧に
対して単調に減少する傾向があり、Ａｒガス圧約１５ｍ
Ｔ ｏｒｒ以下では応力の変化（よ急激である。
合、形成されるＡ ｌ ２０３膜の内部応力は約２５ｍ
Ｔｏｒｒ以下のＡｒガス圧では圧縮応力で、２膜ｍＴ
ｏｒｒ付近で圧縮応力から引っ張り応力に遷移すること
がわかる。またＡＩ、０３膜の圧縮応力はＡｒガス圧に
対して単調に減少する傾向があり、Ａｒガス圧約１５ｍ
Ｔ ｏｒｒ以下では応力の変化（よ急激である。
２）投入電力密度が３．８２Ｗ／ｃｍ’下で成膜した場
合、形成されるＡ ｌ ｖ ０３膜の内部応力は約３０
１１ＩＴ ｏｒｒ以下のＡｒガス圧て（ま圧縮応力で、
３０ｍ’ｌ’ｏｒｒ付近で圧縮応力から引っ張り応力に
遷移することがわかる。またＡＬＯ＊膜の圧縮応力はＡ
ｒガス圧に対して単調に減少する傾向があり、Ａｒガス
圧約２０ｍＴ ｏｒｒ以下では応力の変化は急激である
。
合、形成されるＡ ｌ ｖ ０３膜の内部応力は約３０
１１ＩＴ ｏｒｒ以下のＡｒガス圧て（ま圧縮応力で、
３０ｍ’ｌ’ｏｒｒ付近で圧縮応力から引っ張り応力に
遷移することがわかる。またＡＬＯ＊膜の圧縮応力はＡ
ｒガス圧に対して単調に減少する傾向があり、Ａｒガス
圧約２０ｍＴ ｏｒｒ以下では応力の変化は急激である
。
」二記いずれの結果からも、特に従来ＡＩｔｏ＋膜を成
膜していたＡｒガス圧１０ｍＴ ｏｒｒ近傍では、内部
応力の変化はＡｒガス圧の変化に対して敏感であり、こ
のことからＡｒガス圧のわずかな変化に対しても内部応
力が大きく変化し、内部応力にバラツキが生じ易いこと
がわかる。
膜していたＡｒガス圧１０ｍＴ ｏｒｒ近傍では、内部
応力の変化はＡｒガス圧の変化に対して敏感であり、こ
のことからＡｒガス圧のわずかな変化に対しても内部応
力が大きく変化し、内部応力にバラツキが生じ易いこと
がわかる。
そこでこの実施例において、Ａｒガス圧約１５〜２５ｍ
Ｔ ｏｒｒ、投入電力密度２ 、’５５ Ｗ ／’ｃ−
ｍ ”で高周波２極スパッタリングすることにより、又
は、Ａｒガス圧約２０−３０ｍ、Ｔ ｏｒｒ、投入電力
密度３．８２Ｗ／ｃｍ’で高周波２極スパッタリングす
ることにｊこり、いずれも内部応力がＯ〜２ Ｘ １０
１０ｄｙｎ／ｃ−の圧縮応力に祠祭されたＡｌｘ０ａ膜
が形成されることがわかる。
Ｔ ｏｒｒ、投入電力密度２ 、’５５ Ｗ ／’ｃ−
ｍ ”で高周波２極スパッタリングすることにより、又
は、Ａｒガス圧約２０−３０ｍ、Ｔ ｏｒｒ、投入電力
密度３．８２Ｗ／ｃｍ’で高周波２極スパッタリングす
ることにｊこり、いずれも内部応力がＯ〜２ Ｘ １０
１０ｄｙｎ／ｃ−の圧縮応力に祠祭されたＡｌｘ０ａ膜
が形成されることがわかる。
上記条件下で得られるＡ Ｌ２０ ｓ膜は、内部応力が
小さく、かつ上記範囲でＡｒガス圧が変動しても内部応
力はたかだかＯ〜２（Ｉｙｎ／ｃｍ２の範囲で変化する
だ（プであってそのそのバラツキも少ないので、鉄膜に
クラックが発生しないものである。また投入電力密度が
従来に比べて約２〜３倍になっているため、ＦｅＡｌＳ
ｉ合金膜との密着強度が高いものとなる。
小さく、かつ上記範囲でＡｒガス圧が変動しても内部応
力はたかだかＯ〜２（Ｉｙｎ／ｃｍ２の範囲で変化する
だ（プであってそのそのバラツキも少ないので、鉄膜に
クラックが発生しないものである。また投入電力密度が
従来に比べて約２〜３倍になっているため、ＦｅＡｌＳ
ｉ合金膜との密着強度が高いものとなる。
なお、上記実施例において不活性ガスはＡｒ以外のもの
、例えばＮｅガス等当該分！ｌ！１．で高値の不活性ガ
スであってもよい。
、例えばＮｅガス等当該分！ｌ！１．で高値の不活性ガ
スであってもよい。
（ト）発明の効果
この発明によれば、内部応ノノが小さく、かつ下地層と
の密着強度の高いＡ１．０３絶縁膜を再現性よく成膜す
ることができる。またさらにＡ ｌ ２０３膜の成膜レ
イトが向上し、量産性に優れた絶縁膜形成方法を提供で
きる。
の密着強度の高いＡ１．０３絶縁膜を再現性よく成膜す
ることができる。またさらにＡ ｌ ２０３膜の成膜レ
イトが向上し、量産性に優れた絶縁膜形成方法を提供で
きる。
第１図はＡｒガス雰囲気下での高周波２極スパッタリン
グ法によりＦｅＡｌＳｉ合金膜上に成膜したときの、形
成されるＡｌｔＯ，＋膜の内部応力と該成１１Ｑ時のＡ
ｒガス圧との関係を示すグラフ図、第２図は、スパッタ
リング時の投入電力密度と形成されるＡｌ２Ｏ３膜の内
部応力どの関係を示すグラフ図である。 １ 第 ２ 図 特開平３ ６４４５１（５）
グ法によりＦｅＡｌＳｉ合金膜上に成膜したときの、形
成されるＡｌｔＯ，＋膜の内部応力と該成１１Ｑ時のＡ
ｒガス圧との関係を示すグラフ図、第２図は、スパッタ
リング時の投入電力密度と形成されるＡｌ２Ｏ３膜の内
部応力どの関係を示すグラフ図である。 １ 第 ２ 図 特開平３ ６４４５１（５）
Claims (2)
- １．不活性ガス雰囲気下での高周波２極スパッタリング
法により酸化アルミニウム膜を形成する絶縁膜の製造方
法において、 成膜条件が、形成される酸化アルミニウム膜の内部応力
を０〜２×１０＾１＾０ｄｙｎｅ／ｃｍ＾２の圧縮応力
に調整しうる条件に選択されることを特徴とする絶縁膜
の製造方法。 - ２．成膜条件が、投入電力密度が２．２５〜３．８２Ｗ
／ｃｍ＾２及び不活性ガス圧が１５〜３０ｍＴｏｒｒの
範囲に設定されることを特徴とする請求項１の絶縁膜の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20004489A JPH0364451A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 絶縁膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20004489A JPH0364451A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 絶縁膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0364451A true JPH0364451A (ja) | 1991-03-19 |
Family
ID=16417895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20004489A Pending JPH0364451A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 絶縁膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0364451A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06247721A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-06 | Owens Brockway Glass Container Inc | 多列オリフィスガラス供給装置 |
| US6251231B1 (en) * | 1997-07-10 | 2001-06-26 | Nec Corporation | Manufacturing process for a magneto-resistive head accommodating a narrow gap |
| JP2007016272A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Ge Speciality Materials Japan Kk | 基板上に被覆形成される保護膜及びその製造方法 |
| JP2008211260A (ja) * | 2008-06-09 | 2008-09-11 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| JP2017226887A (ja) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 株式会社アルバック | 成膜方法 |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP20004489A patent/JPH0364451A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06247721A (ja) * | 1993-02-25 | 1994-09-06 | Owens Brockway Glass Container Inc | 多列オリフィスガラス供給装置 |
| US6251231B1 (en) * | 1997-07-10 | 2001-06-26 | Nec Corporation | Manufacturing process for a magneto-resistive head accommodating a narrow gap |
| JP2007016272A (ja) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Ge Speciality Materials Japan Kk | 基板上に被覆形成される保護膜及びその製造方法 |
| JP2008211260A (ja) * | 2008-06-09 | 2008-09-11 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ及びその製造方法 |
| JP2017226887A (ja) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 株式会社アルバック | 成膜方法 |
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