JPH05334625A - 薄膜素子の保護膜および絶縁膜の製造方法ならびに薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜素子の保護膜および絶縁膜の製造方法ならびに薄膜磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JPH05334625A JPH05334625A JP16398392A JP16398392A JPH05334625A JP H05334625 A JPH05334625 A JP H05334625A JP 16398392 A JP16398392 A JP 16398392A JP 16398392 A JP16398392 A JP 16398392A JP H05334625 A JPH05334625 A JP H05334625A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】薄膜磁気ヘッドの保護膜および絶縁膜を高い製
膜速度で製造する。 【構成】アルミニウムと酸化アルミニウムの混合物から
なるターゲットを用い、反応性スパッタリング法によっ
て薄膜磁気ヘッドの保護膜２、７または絶縁膜５を成膜
する。
膜速度で製造する。 【構成】アルミニウムと酸化アルミニウムの混合物から
なるターゲットを用い、反応性スパッタリング法によっ
て薄膜磁気ヘッドの保護膜２、７または絶縁膜５を成膜
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成膜速度を大幅に向上
させた薄膜素子の保護膜および絶縁膜の製造方法並びに
薄膜磁気ヘッドに関する。
させた薄膜素子の保護膜および絶縁膜の製造方法並びに
薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜素子の保護膜には、周囲の温度，湿
度などの環境変化から素子を守るための耐環境性や、外
部からの機械的な応力から素子を守るための耐久性が、
また、絶縁膜には高い比抵抗を有するなどの特性が要求
される。このため、酸化アルミニウムや二酸化ケイ素
（SiO2）のような安定な金属酸化物の薄膜が用いられる
ことが多い。
度などの環境変化から素子を守るための耐環境性や、外
部からの機械的な応力から素子を守るための耐久性が、
また、絶縁膜には高い比抵抗を有するなどの特性が要求
される。このため、酸化アルミニウムや二酸化ケイ素
（SiO2）のような安定な金属酸化物の薄膜が用いられる
ことが多い。
【０００３】例えば、最近、磁気記録媒体への情報の書
き込み、読み出しのために薄膜磁気ヘッドを用いること
が多くなってきたが、この薄膜磁気ヘッドの製造工程で
は、低温で膜形成ができるスパッタリング法によって薄
膜形成する方法が使われている。薄膜磁気ヘッドは、酸
化アルミニウムと炭化チタンセラミックスからなるスラ
イダーの一側面に、フォトリソグラフィー技術と薄膜形
成技術を用いて、下部保護膜、磁性膜、ギャップ部絶縁
膜、コイル、上部保護膜等が形成されている薄膜素子で
ある。上下部保護膜、ギャップ部絶縁膜には、スパッタ
リング法により作製した酸化アルミニウム薄膜が用いら
れている。
き込み、読み出しのために薄膜磁気ヘッドを用いること
が多くなってきたが、この薄膜磁気ヘッドの製造工程で
は、低温で膜形成ができるスパッタリング法によって薄
膜形成する方法が使われている。薄膜磁気ヘッドは、酸
化アルミニウムと炭化チタンセラミックスからなるスラ
イダーの一側面に、フォトリソグラフィー技術と薄膜形
成技術を用いて、下部保護膜、磁性膜、ギャップ部絶縁
膜、コイル、上部保護膜等が形成されている薄膜素子で
ある。上下部保護膜、ギャップ部絶縁膜には、スパッタ
リング法により作製した酸化アルミニウム薄膜が用いら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この薄膜磁気ヘッドの
保護膜や絶縁膜は、スライダー加工時の機械的強度や動
作時の耐摩擦摩耗性、耐環境性、また、磁性膜とコイル
およびコイル間の絶縁性の確保のために、数十μｍの厚
さを必要とする。
保護膜や絶縁膜は、スライダー加工時の機械的強度や動
作時の耐摩擦摩耗性、耐環境性、また、磁性膜とコイル
およびコイル間の絶縁性の確保のために、数十μｍの厚
さを必要とする。
【０００５】従来、酸化アルミニウム薄膜をスパッタリ
ング法によって作製するには、金属アルミニウム単体や
酸化アルミニウム単体のターゲット材を用いて成膜する
方法がとられていた。しかし、このようなターゲット材
を用いて、厚い酸化アルミニウム膜を作製するには、成
膜速度が遅いことから長時間を必要とし、薄膜素子製造
時にコスト、工程時間等に悪影響を及ぼす。このため、
いかに成膜速度を向上させるかが大きな問題となってい
る。
ング法によって作製するには、金属アルミニウム単体や
酸化アルミニウム単体のターゲット材を用いて成膜する
方法がとられていた。しかし、このようなターゲット材
を用いて、厚い酸化アルミニウム膜を作製するには、成
膜速度が遅いことから長時間を必要とし、薄膜素子製造
時にコスト、工程時間等に悪影響を及ぼす。このため、
いかに成膜速度を向上させるかが大きな問題となってい
る。
【０００６】一般に、成膜速度を向上させる方法とし
て、電源パワーの高出力化あるいは冷却性能向上のため
のターゲット自体の改良などの提案がなされている。し
かし、装置構造を複雑化あるいは電力消費量を増大させ
るなどの問題が生じている。本発明の目的は、上記従来
技術の欠点を克服し、装置、ターゲット構造を複雑化あ
るいは電力消費量を増大させることなく、大きな成膜速
度を得ることができる薄膜素子の保護膜および絶縁膜の
製造方法ならびに薄膜磁気ヘッドを提供することにあ
る。
て、電源パワーの高出力化あるいは冷却性能向上のため
のターゲット自体の改良などの提案がなされている。し
かし、装置構造を複雑化あるいは電力消費量を増大させ
るなどの問題が生じている。本発明の目的は、上記従来
技術の欠点を克服し、装置、ターゲット構造を複雑化あ
るいは電力消費量を増大させることなく、大きな成膜速
度を得ることができる薄膜素子の保護膜および絶縁膜の
製造方法ならびに薄膜磁気ヘッドを提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、アルミニウムと酸化ア
ルミニウム(Al2O3) の混合物から成るターゲットを用
い、反応性スパッタリング法によって酸化アルミニウム
薄膜を成膜することを特徴とする薄膜素子の保護膜の製
造方法および絶縁膜の製造方法を提供するものである。
するためになされたものであり、アルミニウムと酸化ア
ルミニウム(Al2O3) の混合物から成るターゲットを用
い、反応性スパッタリング法によって酸化アルミニウム
薄膜を成膜することを特徴とする薄膜素子の保護膜の製
造方法および絶縁膜の製造方法を提供するものである。
【０００８】また、本発明は、基板上に少なくとも磁性
膜、絶縁膜、コイル、保護膜を形成した構造からなる薄
膜磁気ヘッドにおいて、前記保護膜または絶縁膜をそれ
ぞれ上記の保護膜または絶縁膜の製造方法により形成し
てなることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを提供するもの
である。
膜、絶縁膜、コイル、保護膜を形成した構造からなる薄
膜磁気ヘッドにおいて、前記保護膜または絶縁膜をそれ
ぞれ上記の保護膜または絶縁膜の製造方法により形成し
てなることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを提供するもの
である。
【０００９】すなわち上記目的は、従来のアルミニウム
単体、酸化アルミニウム単体のターゲット材に代わっ
て、アルミニウムと酸化アルミニウムの混合物から成る
混合ターゲット材を用いることにより達成される。ま
た、スパッタリング法としては、本発明のターゲット材
が金属と酸化物の混合ターゲット材であることから、ス
パッタガスに混ぜた酸素との反応を利用した反応性スパ
ッタリング法が望ましい。さらに、直流、高周波スパッ
タリング法を用いることができるが、放電状態の安定性
を確保するために高周波スパッタリング法を用いること
が望ましい。
単体、酸化アルミニウム単体のターゲット材に代わっ
て、アルミニウムと酸化アルミニウムの混合物から成る
混合ターゲット材を用いることにより達成される。ま
た、スパッタリング法としては、本発明のターゲット材
が金属と酸化物の混合ターゲット材であることから、ス
パッタガスに混ぜた酸素との反応を利用した反応性スパ
ッタリング法が望ましい。さらに、直流、高周波スパッ
タリング法を用いることができるが、放電状態の安定性
を確保するために高周波スパッタリング法を用いること
が望ましい。
【００１０】また、混合ターゲット材を用いるときのス
パッタ条件は、アルミニウム単体、酸化アルミニウム単
体のターゲット材を用いるときと同条件でも充分高速成
膜可能であるが、より大きな成膜速度で薄膜形成するに
は、例えば表１に示すようにアルゴンと酸素流量の比率
を５：１、 圧力を２ｍTorrにするとさらに有効である。
パッタ条件は、アルミニウム単体、酸化アルミニウム単
体のターゲット材を用いるときと同条件でも充分高速成
膜可能であるが、より大きな成膜速度で薄膜形成するに
は、例えば表１に示すようにアルゴンと酸素流量の比率
を５：１、 圧力を２ｍTorrにするとさらに有効である。
【００１１】
【表１】
【００１２】なお、上記のようにスパッタリング法で成
膜した場合は、得られる薄膜は非晶質となる。一方、混
合ターゲット材のアルミニウムと酸化アルミニウムの混
合比率は任意の値を適用できるが、スパッタリング時の
放電状態の安定性確保のための高密度ターゲットを得る
こと、さらに顕著な成膜速度向上を得る上で、アルミニ
ウムの含有率は３０ Vol％以上、好ましくは５０〜９５
Vol％含まれていることが望ましい。
膜した場合は、得られる薄膜は非晶質となる。一方、混
合ターゲット材のアルミニウムと酸化アルミニウムの混
合比率は任意の値を適用できるが、スパッタリング時の
放電状態の安定性確保のための高密度ターゲットを得る
こと、さらに顕著な成膜速度向上を得る上で、アルミニ
ウムの含有率は３０ Vol％以上、好ましくは５０〜９５
Vol％含まれていることが望ましい。
【００１３】
実施例１ 表１は、ターゲット材として、従来用いられてきたアル
ミニウム単体、酸化アルミニウム単体および本発明によ
るアルミニウムと酸化アルミニウムの混合物を用い、そ
れぞれ高周波スパッタリング法で酸化アルミニウム薄膜
を成膜したときの成膜速度を比較した表である。スパッ
タガスはアルゴンと酸素の混合ガスを用いた。また、本
発明による混合ターゲット材は、アルミニウムと酸化ア
ルミニウムの混合比率を体積比で９：１とした混合ター
ゲットを用いた。ガス圧を５ｍTorrで一定として得られ
た酸化アルミニウム薄膜の成膜速度と従来のターゲット
材によるものと比較すると、アルミニウム単体ターゲッ
トに対し２．１倍、酸化アルミニウム単体ターゲットに
対し１．４倍に増加した。
ミニウム単体、酸化アルミニウム単体および本発明によ
るアルミニウムと酸化アルミニウムの混合物を用い、そ
れぞれ高周波スパッタリング法で酸化アルミニウム薄膜
を成膜したときの成膜速度を比較した表である。スパッ
タガスはアルゴンと酸素の混合ガスを用いた。また、本
発明による混合ターゲット材は、アルミニウムと酸化ア
ルミニウムの混合比率を体積比で９：１とした混合ター
ゲットを用いた。ガス圧を５ｍTorrで一定として得られ
た酸化アルミニウム薄膜の成膜速度と従来のターゲット
材によるものと比較すると、アルミニウム単体ターゲッ
トに対し２．１倍、酸化アルミニウム単体ターゲットに
対し１．４倍に増加した。
【００１４】実施例２ 図１は、本発明による混合ターゲットを用い、高周波ス
パッタリング法で酸化アルミニウム薄膜を成膜した時の
成膜速度と混合ターゲット材に含まれるアルミニウムの
含有量の関係を示したものである。スパッタガスはアル
ゴンと酸素流量の比率を９：１にした混合ガスを用い、
ガス圧は５ｍTorrで一定とした。アルミニウム含有量が
０と１００ Vol％の場合が、それぞれ従来技術である酸
化アルミニウム単体、アルミニウム単体ターゲットを用
いたときの成膜速度である。得られた酸化アルミニウム
薄膜の成膜速度を従来技術によるものと本発明によるも
のとで比較すると、アルミニウム含有率が３０ Vol％以
上の領域で成膜速度の増加が見られる。
パッタリング法で酸化アルミニウム薄膜を成膜した時の
成膜速度と混合ターゲット材に含まれるアルミニウムの
含有量の関係を示したものである。スパッタガスはアル
ゴンと酸素流量の比率を９：１にした混合ガスを用い、
ガス圧は５ｍTorrで一定とした。アルミニウム含有量が
０と１００ Vol％の場合が、それぞれ従来技術である酸
化アルミニウム単体、アルミニウム単体ターゲットを用
いたときの成膜速度である。得られた酸化アルミニウム
薄膜の成膜速度を従来技術によるものと本発明によるも
のとで比較すると、アルミニウム含有率が３０ Vol％以
上の領域で成膜速度の増加が見られる。
【００１５】実施例３ 本実施例で得られた保護膜および絶縁膜を薄膜磁気ヘッ
ドに適用した。図２に得られた素子の断面図を示す。酸
化アルミニウム・炭化チタンセラミックス基板１の上部
に、下部保護膜２、下部磁性膜３、コイル４、ギャップ
部絶縁膜５、上部磁性膜６および上部保護膜７からなる
磁気ヘッドを作製した。銅よりなるコイルを１０ターン
形成し、また、本発明による混合ターゲットを用いて、
下部保護膜２に１０μｍ、ギャップ部絶縁膜５に２０μ
ｍ、上部保護膜７に４０μｍ、それぞれ反応性スパッタ
リング法によって成膜している。このとき、スパッタガ
スはアルゴンと酸素流量の比率を９：１にした混合ガス
を用い、ガス圧は５ｍTorrで一定とした。得られた薄膜
磁気ヘッドに砂消しゴムによる摩擦試験をしたところ、
傷がほとんどつかず耐摩擦摩耗性に良好な結果が得られ
た。また、４０℃、湿度９０％で１週間放置して保護膜
の耐環境性を試験したが、まったく変化しなかった。さ
らに、絶縁膜の絶縁度をみるために、コイルの抵抗を測
定したところ数Ωの値が得られ、良好な絶縁性が得られ
た。
ドに適用した。図２に得られた素子の断面図を示す。酸
化アルミニウム・炭化チタンセラミックス基板１の上部
に、下部保護膜２、下部磁性膜３、コイル４、ギャップ
部絶縁膜５、上部磁性膜６および上部保護膜７からなる
磁気ヘッドを作製した。銅よりなるコイルを１０ターン
形成し、また、本発明による混合ターゲットを用いて、
下部保護膜２に１０μｍ、ギャップ部絶縁膜５に２０μ
ｍ、上部保護膜７に４０μｍ、それぞれ反応性スパッタ
リング法によって成膜している。このとき、スパッタガ
スはアルゴンと酸素流量の比率を９：１にした混合ガス
を用い、ガス圧は５ｍTorrで一定とした。得られた薄膜
磁気ヘッドに砂消しゴムによる摩擦試験をしたところ、
傷がほとんどつかず耐摩擦摩耗性に良好な結果が得られ
た。また、４０℃、湿度９０％で１週間放置して保護膜
の耐環境性を試験したが、まったく変化しなかった。さ
らに、絶縁膜の絶縁度をみるために、コイルの抵抗を測
定したところ数Ωの値が得られ、良好な絶縁性が得られ
た。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、アルミニウムと酸化ア
ルミニウムの混合ターゲットを用い、反応性スパッタリ
ング法で成膜することによって、保護膜および絶縁膜の
成膜速度が大幅に向上する利点がある。
ルミニウムの混合ターゲットを用い、反応性スパッタリ
ング法で成膜することによって、保護膜および絶縁膜の
成膜速度が大幅に向上する利点がある。
【００１７】また、本発明の混合ターゲット材を用いる
保護膜および絶縁膜の製造方法は、薄膜素子製造時の生
産性および経済性向上に大きく寄与する。特に、薄膜磁
気ヘッドのように厚い保護膜あるいは絶縁膜を素子に形
成する必要のある場合には、本発明の効果は大きい。
保護膜および絶縁膜の製造方法は、薄膜素子製造時の生
産性および経済性向上に大きく寄与する。特に、薄膜磁
気ヘッドのように厚い保護膜あるいは絶縁膜を素子に形
成する必要のある場合には、本発明の効果は大きい。
【図１】ターゲットのアルミニウム含有量（容積％）と
成膜速度（μm/時）の関係を示すグラフ。
成膜速度（μm/時）の関係を示すグラフ。
【図２】本発明の磁気ヘッドの一実施例の断面図。
１：酸化アルミニウム・炭化チタンセラミックス基板
（スライダー） ２：下部保護膜 ３：下部磁性膜 ４：コイル ５：ギャップ部絶縁膜 ６：上部磁性膜 ７：上部保護膜
（スライダー） ２：下部保護膜 ３：下部磁性膜 ４：コイル ５：ギャップ部絶縁膜 ６：上部磁性膜 ７：上部保護膜
Claims (8)
- 【請求項１】薄膜素子の保護膜として、アルミニウムと
酸化アルミニウム(Al2O3) の混合物から成るターゲット
を用い、反応性スパッタリング法によって酸化アルミニ
ウム薄膜を成膜することを特徴とする薄膜素子の保護膜
製造方法。 - 【請求項２】薄膜素子の絶縁膜として、アルミニウムと
酸化アルミニウム(Al2O3) の混合物から成るターゲット
を用い、反応性スパッタリング法によって酸化アルミニ
ウム薄膜を成膜することを特徴とする薄膜素子の絶縁膜
製造方法。 - 【請求項３】基板上に少なくとも磁性膜、絶縁膜、コイ
ル、保護膜を形成した構造からなる薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記保護膜を請求項１記載の保護膜製造方法によ
り形成してなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項４】基板上に少なくとも磁性膜、絶縁膜、コイ
ル、保護膜を形成した構造からなる薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記絶縁膜を請求項２記載の絶縁膜製造方法によ
り形成してなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項５】アルミニウムが３０容積％以上含まれるス
パッタリングターゲット材を用いることを特徴とする請
求項１または３記載の保護膜の製造方法。 - 【請求項６】アルミニウムが３０容積％以上含まれるス
パッタリングターゲット材を用いることを特徴とする請
求項２または４記載の絶縁膜の製造方法。 - 【請求項７】アルミニウムが５０〜９５容積％含まれる
スパッタリングターゲット材を用いることを特徴とする
請求項１または３記載の保護膜の製造方法。 - 【請求項８】アルミニウムが５０〜９５容積％含まれる
スパッタリングターゲット材を用いることを特徴とする
請求項２または４記載の絶縁膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16398392A JPH05334625A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 薄膜素子の保護膜および絶縁膜の製造方法ならびに薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16398392A JPH05334625A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 薄膜素子の保護膜および絶縁膜の製造方法ならびに薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05334625A true JPH05334625A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15784528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16398392A Withdrawn JPH05334625A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 薄膜素子の保護膜および絶縁膜の製造方法ならびに薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05334625A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980015470A (ko) * | 1996-08-21 | 1998-05-25 | 김광호 | 하드디스크 드라이버에 사용되는 자기헤드의 제조공정 |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP16398392A patent/JPH05334625A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980015470A (ko) * | 1996-08-21 | 1998-05-25 | 김광호 | 하드디스크 드라이버에 사용되는 자기헤드의 제조공정 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990803 |