JPH0536558A - 磁性薄膜の形成方法 - Google Patents
磁性薄膜の形成方法Info
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- JPH0536558A JPH0536558A JP18444991A JP18444991A JPH0536558A JP H0536558 A JPH0536558 A JP H0536558A JP 18444991 A JP18444991 A JP 18444991A JP 18444991 A JP18444991 A JP 18444991A JP H0536558 A JPH0536558 A JP H0536558A
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- magnetic thin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は磁気ディスク装置用薄膜磁気ヘッド
の磁極などに用いる磁性薄膜の形成方法に関し、高いス
パッタガス圧中でのスパッタリング法により表面が平滑
で良好な透磁率を有する磁性薄膜を形成することを目的
とする。 【構成】 スパッタリング法によりFeターゲット４と対
向する基材膜22上に鉄を主成分とする磁性薄膜を成膜す
る際に、その成膜中のスパッタガス圧を５mTorr以上に
すると共に、基材膜22側の基板支持電極６にバイアス電
圧を印加する。また前記Feターゲット４と対向する基材
膜22表面の傾き角度θを30度以下とした構成とする。
の磁極などに用いる磁性薄膜の形成方法に関し、高いス
パッタガス圧中でのスパッタリング法により表面が平滑
で良好な透磁率を有する磁性薄膜を形成することを目的
とする。 【構成】 スパッタリング法によりFeターゲット４と対
向する基材膜22上に鉄を主成分とする磁性薄膜を成膜す
る際に、その成膜中のスパッタガス圧を５mTorr以上に
すると共に、基材膜22側の基板支持電極６にバイアス電
圧を印加する。また前記Feターゲット４と対向する基材
膜22表面の傾き角度θを30度以下とした構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置用の薄
膜磁気ヘッドの磁極などに用いられる磁性薄膜の形成方
法に関するものである。
膜磁気ヘッドの磁極などに用いられる磁性薄膜の形成方
法に関するものである。
【０００２】スパッタリング法によって薄膜を形成する
場合、成膜される薄膜の表面が凹凸にならないようにス
パッタガスの圧力を十分に低い２mTorr 程度の条件下で
成膜して表面が平滑な薄膜を形成することが一般に行わ
れている。
場合、成膜される薄膜の表面が凹凸にならないようにス
パッタガスの圧力を十分に低い２mTorr 程度の条件下で
成膜して表面が平滑な薄膜を形成することが一般に行わ
れている。
【０００３】しかし、同様なスパッタリング法により磁
性薄膜などを形成する場合には、スパッタガスの圧力に
よって成膜される磁性薄膜の磁気特性が変化することか
ら、該磁性薄膜の磁気特性を高めるためには、スパッタ
ガスの圧力を高くする必要がある。このため、表面が平
滑で磁気特性の良好な磁性薄膜を形成する方法が要望さ
れている。
性薄膜などを形成する場合には、スパッタガスの圧力に
よって成膜される磁性薄膜の磁気特性が変化することか
ら、該磁性薄膜の磁気特性を高めるためには、スパッタ
ガスの圧力を高くする必要がある。このため、表面が平
滑で磁気特性の良好な磁性薄膜を形成する方法が要望さ
れている。
【０００４】
【従来の技術】従来、薄膜磁気ヘッドの磁極形成用の磁
性薄膜は、スパッタリング装置内のFeターゲットと対向
する基板支持電極に基板を配置し、12mTorr のガス圧の
Arガス雰囲気中に0.4mTorrのガス圧のN2ガスを添加した
スパッタガス中でこれら両者間に 600ｗの高周波スパッ
タ電力を供給してスパッタリング法によって所定膜厚の
FeNからなる磁性薄膜を成膜している。
性薄膜は、スパッタリング装置内のFeターゲットと対向
する基板支持電極に基板を配置し、12mTorr のガス圧の
Arガス雰囲気中に0.4mTorrのガス圧のN2ガスを添加した
スパッタガス中でこれら両者間に 600ｗの高周波スパッ
タ電力を供給してスパッタリング法によって所定膜厚の
FeNからなる磁性薄膜を成膜している。
【０００５】そして、かかる FeN磁性薄膜は、図３(a)
の平面図及び図３(a) のＡ−Ａ’切断線に沿った図３
(b) の要部断面図に示すような薄膜磁気ヘッドにおけ
る、例えばセラミック等からなる非磁性基板11上に配設
された下部磁極層12と、その下部磁極層12を含む非磁性
基板11上の表面にギャップ層13と熱硬化性樹脂等からな
る層間絶縁層14により挟まれた渦巻き状の薄膜コイル15
とを介して先端部は下部磁極層12とギャップ層13の一部
を介して対向し、他端は下部磁極層12に直接接続された
状態に配設された上部磁極層16との両磁極層の形成に用
いられている。17はこれら表面を被覆したAl2O3 からな
る厚い無機保護膜17である。
の平面図及び図３(a) のＡ−Ａ’切断線に沿った図３
(b) の要部断面図に示すような薄膜磁気ヘッドにおけ
る、例えばセラミック等からなる非磁性基板11上に配設
された下部磁極層12と、その下部磁極層12を含む非磁性
基板11上の表面にギャップ層13と熱硬化性樹脂等からな
る層間絶縁層14により挟まれた渦巻き状の薄膜コイル15
とを介して先端部は下部磁極層12とギャップ層13の一部
を介して対向し、他端は下部磁極層12に直接接続された
状態に配設された上部磁極層16との両磁極層の形成に用
いられている。17はこれら表面を被覆したAl2O3 からな
る厚い無機保護膜17である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記下部磁
極層12及び上部磁極層16を構成する FeN磁性薄膜をスパ
ッタリング法により形成する場合、その形成される FeN
磁性薄膜内に生じる圧縮応力（圧縮方向の歪）を小さく
するためにスパッタガスの圧力を12 mTorr程度と高くす
ると、成膜時の結晶粒の成長が著しくなってその FeN磁
性薄膜の表面が凹凸になり、これに起因して透磁率が低
下するという現象が生じる。特に上部磁極層16を形成す
る FeN磁性薄膜の成膜時における段差部分Ｄでの結晶粒
の成長が顕著となり、その段差部分Ｄの透磁率がそれ以
外の部分に比べて著しく低下し、そのような下部磁極層
12及び上部磁極層16を有する薄膜磁気ヘッドの再生特性
が劣化するといった問題があった。
極層12及び上部磁極層16を構成する FeN磁性薄膜をスパ
ッタリング法により形成する場合、その形成される FeN
磁性薄膜内に生じる圧縮応力（圧縮方向の歪）を小さく
するためにスパッタガスの圧力を12 mTorr程度と高くす
ると、成膜時の結晶粒の成長が著しくなってその FeN磁
性薄膜の表面が凹凸になり、これに起因して透磁率が低
下するという現象が生じる。特に上部磁極層16を形成す
る FeN磁性薄膜の成膜時における段差部分Ｄでの結晶粒
の成長が顕著となり、その段差部分Ｄの透磁率がそれ以
外の部分に比べて著しく低下し、そのような下部磁極層
12及び上部磁極層16を有する薄膜磁気ヘッドの再生特性
が劣化するといった問題があった。
【０００７】本発明は上記した従来の問題点に鑑み、ス
パッタガスの圧力を高くしたスパッタリング法により表
面が平滑で良好な磁気特性を有する新規な磁性薄膜の形
成方法を提供することを目的とするものである。
パッタガスの圧力を高くしたスパッタリング法により表
面が平滑で良好な磁気特性を有する新規な磁性薄膜の形
成方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、スパッタリング法によりターゲットと対
向する基材上に鉄を主成分とする磁性薄膜を成膜する際
に、その成膜時のスパッタガス圧を５ mTorr以上にする
と共に、基材側の支持電極にバイアス電圧を印加して成
膜する。
達成するため、スパッタリング法によりターゲットと対
向する基材上に鉄を主成分とする磁性薄膜を成膜する際
に、その成膜時のスパッタガス圧を５ mTorr以上にする
と共に、基材側の支持電極にバイアス電圧を印加して成
膜する。
【０００９】また、前記ターゲットと対向する基材表面
の傾き角度を30度以下にする。
の傾き角度を30度以下にする。
【００１０】
【作用】Arガスに微量のN2ガスを添加した５ mTorr以上
のスパッタガス圧によるスパッタリング法により基材上
に鉄を主成分とする FeN磁性薄膜を成膜する際に、基材
側の支持電極に負のバイアス電圧を印加することによっ
て、スパッタ物質の被着と同時に結晶粒の著しい成長で
膜表面に突出する部分にArガスがイオン化されたArイオ
ンが引き寄せられれて衝撃することにより、突出する結
晶粒の急成長が抑制されながら成膜が行われる。この結
果、膜表面が平滑化されると共に、磁気特性 (透磁率
等) の良好な FeN磁性薄膜を得ることができる。
のスパッタガス圧によるスパッタリング法により基材上
に鉄を主成分とする FeN磁性薄膜を成膜する際に、基材
側の支持電極に負のバイアス電圧を印加することによっ
て、スパッタ物質の被着と同時に結晶粒の著しい成長で
膜表面に突出する部分にArガスがイオン化されたArイオ
ンが引き寄せられれて衝撃することにより、突出する結
晶粒の急成長が抑制されながら成膜が行われる。この結
果、膜表面が平滑化されると共に、磁気特性 (透磁率
等) の良好な FeN磁性薄膜を得ることができる。
【００１１】また、上記したスパッタ条件による作用
と、前記基材表面のターゲットに対する傾き角度を30度
以下にすることにより、該30度以下に傾いている基材表
面にも膜表面が平滑で、かつ磁気特性 (透磁率等) の良
好な FeN磁性薄膜を得ることができる。
と、前記基材表面のターゲットに対する傾き角度を30度
以下にすることにより、該30度以下に傾いている基材表
面にも膜表面が平滑で、かつ磁気特性 (透磁率等) の良
好な FeN磁性薄膜を得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例について詳
細に説明する。図１は本発明に係る磁性薄膜の形成方法
に用いるスパッタ装置の一実施例を示す概略構成図であ
る。
細に説明する。図１は本発明に係る磁性薄膜の形成方法
に用いるスパッタ装置の一実施例を示す概略構成図であ
る。
【００１３】図示のように平行平板二極型の高周波スパ
ッタ装置における真空排気系２とスパッタガス導入管３
を備えたスパッタ室１内にFeターゲット４を支持したタ
ーゲット電極５と、あらかじめ薄膜磁気ヘッドのコイル
を被覆絶縁するために用いる硬化樹脂膜を塗着し、θ＝
30°の傾斜面を有する段差部分22a を部分的に形成した
基材膜22が配設されたガラス基板21を支持した水冷式の
基板支持電極６とを対向配置する。
ッタ装置における真空排気系２とスパッタガス導入管３
を備えたスパッタ室１内にFeターゲット４を支持したタ
ーゲット電極５と、あらかじめ薄膜磁気ヘッドのコイル
を被覆絶縁するために用いる硬化樹脂膜を塗着し、θ＝
30°の傾斜面を有する段差部分22a を部分的に形成した
基材膜22が配設されたガラス基板21を支持した水冷式の
基板支持電極６とを対向配置する。
【００１４】次に、前記スパッタ室１内を真空排気系２
により少なくとも10-6Torr以下の高真空に排気した後、
前記スパッタガス導入管３より窒素(N2)ガスを３ atm％
添加したアルゴン(Ar)ガスを、該アルゴン(Ar)ガスのガ
ス圧を12 mTorr、窒素(N2)ガスのガス圧を0.4mTorrとな
るように導入し、前記基板支持電極６にバイアス用直流
電源７より−50Ｖのバイアス電圧を印加した状態で該基
板支持電極６とターゲット電極５間に高周波電源８より
600Ｗの高周波電力を供給してプラズマ放電を発生さ
せ、スパッタリングを行う。
により少なくとも10-6Torr以下の高真空に排気した後、
前記スパッタガス導入管３より窒素(N2)ガスを３ atm％
添加したアルゴン(Ar)ガスを、該アルゴン(Ar)ガスのガ
ス圧を12 mTorr、窒素(N2)ガスのガス圧を0.4mTorrとな
るように導入し、前記基板支持電極６にバイアス用直流
電源７より−50Ｖのバイアス電圧を印加した状態で該基
板支持電極６とターゲット電極５間に高周波電源８より
600Ｗの高周波電力を供給してプラズマ放電を発生さ
せ、スパッタリングを行う。
【００１５】このようなスパッタリングにより図２の要
部断面図に示すように前記あらかじめ薄膜磁気ヘッドの
コイルを被覆絶縁するために用いる硬化樹脂膜を塗着
し、θ＝30°の傾斜面を有する段差部分22a が部分的に
形成された基材膜22を含むガラス基板21上の全表面に対
して、 FeNスパッタ物質が被着されると同時に結晶粒の
著しい成長で膜表面に突出する部分にArガスがイオン化
されたArイオンが印加された負のバイアス電圧によって
引き寄せられて衝撃するため、該突出する結晶粒の急成
長が抑制されながら成膜が行われる。
部断面図に示すように前記あらかじめ薄膜磁気ヘッドの
コイルを被覆絶縁するために用いる硬化樹脂膜を塗着
し、θ＝30°の傾斜面を有する段差部分22a が部分的に
形成された基材膜22を含むガラス基板21上の全表面に対
して、 FeNスパッタ物質が被着されると同時に結晶粒の
著しい成長で膜表面に突出する部分にArガスがイオン化
されたArイオンが印加された負のバイアス電圧によって
引き寄せられて衝撃するため、該突出する結晶粒の急成
長が抑制されながら成膜が行われる。
【００１６】従って、段差部分上の膜表面を含む全膜表
面が平滑で、しかも均一な磁気特性（透磁率等) を有す
る所定膜厚の FeN磁性薄膜23を容易に形成することが可
能となる。
面が平滑で、しかも均一な磁気特性（透磁率等) を有す
る所定膜厚の FeN磁性薄膜23を容易に形成することが可
能となる。
【００１７】因みに、本実施例の方法により形成された
FeN磁性薄膜と、従来の方法により形成された FeN磁性
薄膜との諸特性を測定した結果を表１に示している。
FeN磁性薄膜と、従来の方法により形成された FeN磁性
薄膜との諸特性を測定した結果を表１に示している。
【００１８】
【表１】
【００１９】この表１によって明らかなように、本実施
例の方法により形成された FeN磁性薄膜の表面粗さ及び
透磁率は、成膜面の傾きθ＝０°とθ＝30の場合でも殆
ど変化しないことがわかり、また従来の方法により形成
された FeN磁性薄膜の表面粗さ及び透磁率よりも優れた
結果が得られている。
例の方法により形成された FeN磁性薄膜の表面粗さ及び
透磁率は、成膜面の傾きθ＝０°とθ＝30の場合でも殆
ど変化しないことがわかり、また従来の方法により形成
された FeN磁性薄膜の表面粗さ及び透磁率よりも優れた
結果が得られている。
【００２０】なお、以上の実施例では下部磁極層及び上
部磁極層を形成する鉄を主成分とする磁性薄膜として F
eN磁性薄膜を用いた場合の例について説明したが、本発
明はこの例の他に、例えば主成分である鉄にNb、或いは
Ta等を添加した磁性薄膜を適用した場合にも同様な効果
が得られる。
部磁極層を形成する鉄を主成分とする磁性薄膜として F
eN磁性薄膜を用いた場合の例について説明したが、本発
明はこの例の他に、例えば主成分である鉄にNb、或いは
Ta等を添加した磁性薄膜を適用した場合にも同様な効果
が得られる。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る磁性薄膜の形成方法によれば、鉄を主成分とする
磁性薄膜をスパッタリング法により形成する際に、基板
支持電極にバイアス電極を印加することにより、ターゲ
ット面に対して成膜面が部分的に０°〜30°傾いていて
も形成された磁性薄膜の全表面が平滑で、かつ従来より
も良好な磁気特性（透磁率等) が均一化された磁性薄膜
を容易に得ることができる優れた利点を有する。
に係る磁性薄膜の形成方法によれば、鉄を主成分とする
磁性薄膜をスパッタリング法により形成する際に、基板
支持電極にバイアス電極を印加することにより、ターゲ
ット面に対して成膜面が部分的に０°〜30°傾いていて
も形成された磁性薄膜の全表面が平滑で、かつ従来より
も良好な磁気特性（透磁率等) が均一化された磁性薄膜
を容易に得ることができる優れた利点を有する。
【００２２】従って、各種薄膜磁気ヘッドの製造工程に
おいて段差部分を有する磁極の形成に適用して顕著なる
効果を奏し、各種薄膜磁気ヘッドの性能向上に寄与する
ところが大きい。
おいて段差部分を有する磁極の形成に適用して顕著なる
効果を奏し、各種薄膜磁気ヘッドの性能向上に寄与する
ところが大きい。
【図１】 本発明に係る磁性薄膜の形成方法に用いるス
パッタ装置の一実施例を示す概略構成図である。
パッタ装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】 本発明に係る磁性薄膜の形成方法の一実施例
を説明するための要部断面図である。
を説明するための要部断面図である。
【図３】 従来の磁性薄膜の形成方法を説明するための
薄膜磁気ヘッドを示す図である。
薄膜磁気ヘッドを示す図である。
１ スパッタ室
２ 真空排気系
３ スパッタガス導入管
４ Feターゲット
５ ターゲット電極
６ 基板支持電極
７ バイアス用直流電源
８ 高周波電源
21 ガラス基板
22 基材膜
22a 段差部分
23 FeN 磁性薄膜
Claims (2)
- 【請求項１】 スパッタリング法によりターゲット(4)
と対向する基材(22)上に鉄を主成分とする磁性薄膜を成
膜する際に、 その成膜中のスパッタガス圧を５mTorr 以上にすると共
に、基材(22)側の支持電極(6) にバイアス電圧を印加す
ることを特徴とする磁性薄膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記ターゲット(4) と対向する基材(22)
表面の傾き角度を30度以下としたことを特徴とする請求
項１の磁性薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18444991A JPH0536558A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 磁性薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18444991A JPH0536558A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 磁性薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536558A true JPH0536558A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16153347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18444991A Withdrawn JPH0536558A (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 磁性薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536558A (ja) |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP18444991A patent/JPH0536558A/ja not_active Withdrawn
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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: 19981008 |