JPH06227015A - サーマルヘッド用耐摩耗性保護膜およびその製造方法 - Google Patents
サーマルヘッド用耐摩耗性保護膜およびその製造方法Info
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- JPH06227015A JPH06227015A JP30325893A JP30325893A JPH06227015A JP H06227015 A JPH06227015 A JP H06227015A JP 30325893 A JP30325893 A JP 30325893A JP 30325893 A JP30325893 A JP 30325893A JP H06227015 A JPH06227015 A JP H06227015A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の保護膜に比して水分の侵入が原因とな
るクラック並びに内部応力が原因になるクラックの両者
を防止した耐久性のよいサーマルヘッド用耐摩耗性保護
膜を提供する。 【構成】 基板またはその上に施した畜熱層の上に発熱
層と一対の電極を設けたたサーマルヘッドに、耐摩耗性
保護膜をスパッタリング法により形成する際に、前記耐
摩耗性保護膜の一部を、高周波バイアス下に形成し、他
の部分を無バイアスまたは弱バイアス下に製膜する。
るクラック並びに内部応力が原因になるクラックの両者
を防止した耐久性のよいサーマルヘッド用耐摩耗性保護
膜を提供する。 【構成】 基板またはその上に施した畜熱層の上に発熱
層と一対の電極を設けたたサーマルヘッドに、耐摩耗性
保護膜をスパッタリング法により形成する際に、前記耐
摩耗性保護膜の一部を、高周波バイアス下に形成し、他
の部分を無バイアスまたは弱バイアス下に製膜する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサーマルヘッド用耐摩耗
性保護膜とその製造方法に関する。
性保護膜とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】サーマルヘッドはコンピュータ、ワード
プロセッサ、ファクシミリ等の印字ヘッドとして広く用
いられている。サーマルヘッドはポリシリコン等の抵抗
発熱体のドットを多数配列し、それらを選択的に通電す
ることにより印字リボンを用紙に熱転写して印字するよ
うに構成したものである。用紙はサーマルヘッドの面に
摺接しながら移送されるから、耐摩耗性が高い保護膜に
より抵抗発熱体の表面を保護する必要がある。
プロセッサ、ファクシミリ等の印字ヘッドとして広く用
いられている。サーマルヘッドはポリシリコン等の抵抗
発熱体のドットを多数配列し、それらを選択的に通電す
ることにより印字リボンを用紙に熱転写して印字するよ
うに構成したものである。用紙はサーマルヘッドの面に
摺接しながら移送されるから、耐摩耗性が高い保護膜に
より抵抗発熱体の表面を保護する必要がある。
【０００３】サーマルヘッドにおけるスポット状印字要
素は図１に示されているように、下から順にアルミナ等
の基板１、グレーズガラス等の畜熱層２、ポリシリコン
等の発熱体層３、電極４、５、及び耐摩耗性保護膜６よ
り成る。図の７は発熱部となる。保護膜６には一般に硬
度が高く、熱及び組成と構造に起因する内部応力が小さ
く、摩耗し難く、しかも湿気やアルカリ、酸等に対して
安定なことが要求され、従来種々の材料が研究されてお
り、Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ｌ
ａ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系等の材料が知られ
ている。
素は図１に示されているように、下から順にアルミナ等
の基板１、グレーズガラス等の畜熱層２、ポリシリコン
等の発熱体層３、電極４、５、及び耐摩耗性保護膜６よ
り成る。図の７は発熱部となる。保護膜６には一般に硬
度が高く、熱及び組成と構造に起因する内部応力が小さ
く、摩耗し難く、しかも湿気やアルカリ、酸等に対して
安定なことが要求され、従来種々の材料が研究されてお
り、Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ｌ
ａ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系等の材料が知られ
ている。
【０００４】従来のスパッタリングによる耐摩耗性保護
膜はクラック（亀裂）をしばしば生じる。このようなク
ラックが入ると雰囲気中の水分がクラックを介してサー
マルヘッド内部に侵入して腐蝕を生じ、或いは剥離を生
じやすくなる。クラックの原因には熱及び組成と構造に
起因する内部応力がピーニング効果によって発達するこ
と、靭性が欠如すること、その他の原因があるが、中で
も重要なのは、段差部におけるステップカバレッジが十
分でない点である。すなわち、理想的には図１のように
耐摩耗性保護膜の成膜が行われることであるが、実際に
は図２の８、８のように、段差部に材料が十分回り込ま
ないので成膜直後にすでにクラックの原因が存在し、こ
こに水分が入ったり、繰り返して熱が加わると早期にク
ラックが入ってしまう。
膜はクラック（亀裂）をしばしば生じる。このようなク
ラックが入ると雰囲気中の水分がクラックを介してサー
マルヘッド内部に侵入して腐蝕を生じ、或いは剥離を生
じやすくなる。クラックの原因には熱及び組成と構造に
起因する内部応力がピーニング効果によって発達するこ
と、靭性が欠如すること、その他の原因があるが、中で
も重要なのは、段差部におけるステップカバレッジが十
分でない点である。すなわち、理想的には図１のように
耐摩耗性保護膜の成膜が行われることであるが、実際に
は図２の８、８のように、段差部に材料が十分回り込ま
ないので成膜直後にすでにクラックの原因が存在し、こ
こに水分が入ったり、繰り返して熱が加わると早期にク
ラックが入ってしまう。
【０００５】このステップカバレッジの問題は、高周波
バイアススパッタリング法を使用して耐摩耗性保護膜を
成膜することにより解決できる（特開昭６３−１３５２
６１号）。しかし、高周波バイアススパッタリング法
は、ステップカバレッジは優れているものの、ピーニン
グ効果と保護膜に取り込まれるスパッタガス（Ａｒ，Ｋ
ｒなど）により内部応力が増大する。これによりクラッ
クが入りやすく、密着性も低下する。上記公報には高周
波バイアススパッタリングで製造した保護膜では亀裂や
剥離が防止されると記載されてはいるが、上記のように
実際には内部応力のために亀裂が生じ易い。また、上記
公報にはバイアスを変化させて２層以上をスパッタする
ことは記載されていない。
バイアススパッタリング法を使用して耐摩耗性保護膜を
成膜することにより解決できる（特開昭６３−１３５２
６１号）。しかし、高周波バイアススパッタリング法
は、ステップカバレッジは優れているものの、ピーニン
グ効果と保護膜に取り込まれるスパッタガス（Ａｒ，Ｋ
ｒなど）により内部応力が増大する。これによりクラッ
クが入りやすく、密着性も低下する。上記公報には高周
波バイアススパッタリングで製造した保護膜では亀裂や
剥離が防止されると記載されてはいるが、上記のように
実際には内部応力のために亀裂が生じ易い。また、上記
公報にはバイアスを変化させて２層以上をスパッタする
ことは記載されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、従
来の耐摩耗性保護膜は、スパッタリングのステップカバ
レッジの悪さに起因して、クラックや腐蝕を生じ、一方
高周波バイアススパッタリングは内部応力や密着力の低
さに起因するクラックを生じやすい。従って、本発明の
目的は内部応力に起因するクラックもステップカバレッ
ジに起因するクラックも生じない耐摩耗性保護膜とその
製造方法を提供することにある。
来の耐摩耗性保護膜は、スパッタリングのステップカバ
レッジの悪さに起因して、クラックや腐蝕を生じ、一方
高周波バイアススパッタリングは内部応力や密着力の低
さに起因するクラックを生じやすい。従って、本発明の
目的は内部応力に起因するクラックもステップカバレッ
ジに起因するクラックも生じない耐摩耗性保護膜とその
製造方法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、基板またはそ
の上に施した畜熱層の上に発熱層と一対の電極を設けた
サーマルヘッドに、耐摩耗性保護膜をスパッタリング法
により形成する方法において、前記耐摩耗性保護膜の一
部を、強バイアス下に形成し、他の部分を無バイアス下
又は弱バイアス下に製膜する方法及びこうして得られた
保護膜を特徴とする。ここにバイアスは耐摩耗性保護膜
が導電性の場合には、直流でも交流でも良く、絶縁性の
場合には交流が使われる。通常は高周波バイアスが好ま
しい。本発明によると、耐摩耗性保護膜のどこか一部の
層に強バイアスス（好ましくは高周波）パッタリング法
によりステップカバレッジのよい層が形成されるから、
その層により腐蝕とクラックの原因となる水分の侵入が
防止される。一方、内部応力の少ない層が強バイアスス
パッタリング法による層に隣接して無バイアス下又は弱
バイアス下に形成されることにより、膜全体の内部応力
は低下するため、強バイアススパッタリング法による内
部応力に起因する割れの発生を抑制するから、総合的に
水分の侵入並びに内部応力によるクラックはいずれも防
止される。
の上に施した畜熱層の上に発熱層と一対の電極を設けた
サーマルヘッドに、耐摩耗性保護膜をスパッタリング法
により形成する方法において、前記耐摩耗性保護膜の一
部を、強バイアス下に形成し、他の部分を無バイアス下
又は弱バイアス下に製膜する方法及びこうして得られた
保護膜を特徴とする。ここにバイアスは耐摩耗性保護膜
が導電性の場合には、直流でも交流でも良く、絶縁性の
場合には交流が使われる。通常は高周波バイアスが好ま
しい。本発明によると、耐摩耗性保護膜のどこか一部の
層に強バイアスス（好ましくは高周波）パッタリング法
によりステップカバレッジのよい層が形成されるから、
その層により腐蝕とクラックの原因となる水分の侵入が
防止される。一方、内部応力の少ない層が強バイアスス
パッタリング法による層に隣接して無バイアス下又は弱
バイアス下に形成されることにより、膜全体の内部応力
は低下するため、強バイアススパッタリング法による内
部応力に起因する割れの発生を抑制するから、総合的に
水分の侵入並びに内部応力によるクラックはいずれも防
止される。
【０００８】なおここに強バイアススパッタリング法と
は、バイアス電圧として望ましくは−５０Ｖ〜−２００
Ｖ、より望ましくは−６０〜−１２０Ｖにおけるスパッ
タリング（好ましくは高周波スパッタリング）を言う。
また無バイアススパッタリング又は弱バイアススパッタ
リングとはバイアスを用いないか又は任意周波数でのス
パッタリングにおける強バイアス電圧の２／３以下のバ
イアス電圧、好ましくは１／２〜１／１０のバイアス電
圧でのスパッタリングを言う。バイアスを印加するには
耐摩耗性保護膜が導電性の場合には、直流でも交流でも
良く、耐摩耗性保護膜が絶縁性の場合には交流が使用さ
れる。また通常は耐摩耗性保護膜の電気的性質を問わな
いので、高周波バイアスが使用される。本発明による
と、スパッタガスの含有量が厚さ方向に異なる耐摩耗性
金属酸化物、金属窒化物、又は金属酸化物と金属窒化物
との混合物、例えばＳｉ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｏ−
Ｎ系、Ｓｉ−Ｌａ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系、
Ｓｉ−Ｓｒ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ｍｇ−Ｏ−Ｎ系、又はこ
れらの２種以上の混合物よりなる優れたサーマルヘッド
用耐摩耗性保護膜が製造できる。ここで金属とはＴｉ、
Ａｌ等の通常の金属、IIIa族のＢ、IVa 族のＣ、Ｇｅ、
Ｓｉの内の一種以上を意味し、好ましくはＳｉを含む一
種以上である。無バイアススパッタリング又は弱バイア
ススパッタリングにより得られる少なくとも一層は、０
〜３ａｔ％のスパッタリングガス（通常Ａｒ又はＫｒ）
を含有し、内部応力が少なく割れを生じない。一方強バ
イアスにより得られる少なくとも一つの他の層のスパッ
タガスの含有量は２〜１０ａｔ％であり、ステップカバ
レッジが改善される。強バイアススパッタリングした膜
厚は好ましくは０．１〜５μｍ、更に好ましくは０．５
〜３μｍである。０．１μｍ未満ではステップカバレッ
ジが十分でなく、膜に水分が侵入するためであり、５μ
ｍを超えると膜全体の内部応力が大きくなり過ぎるため
である。一方無バイアス又は弱バイアス下に製膜される
膜の厚さは強バイアススパッタリングによる膜と同等以
上が好ましい。なお、本発明の耐摩耗性保護膜の２つ以
上の「層」は、異なった材料の層のことを意味せず、バ
イアスを変えることにより生じたスパッタガスの含有率
が違う層を表すことに注意すべきである。
は、バイアス電圧として望ましくは−５０Ｖ〜−２００
Ｖ、より望ましくは−６０〜−１２０Ｖにおけるスパッ
タリング（好ましくは高周波スパッタリング）を言う。
また無バイアススパッタリング又は弱バイアススパッタ
リングとはバイアスを用いないか又は任意周波数でのス
パッタリングにおける強バイアス電圧の２／３以下のバ
イアス電圧、好ましくは１／２〜１／１０のバイアス電
圧でのスパッタリングを言う。バイアスを印加するには
耐摩耗性保護膜が導電性の場合には、直流でも交流でも
良く、耐摩耗性保護膜が絶縁性の場合には交流が使用さ
れる。また通常は耐摩耗性保護膜の電気的性質を問わな
いので、高周波バイアスが使用される。本発明による
と、スパッタガスの含有量が厚さ方向に異なる耐摩耗性
金属酸化物、金属窒化物、又は金属酸化物と金属窒化物
との混合物、例えばＳｉ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｏ−
Ｎ系、Ｓｉ−Ｌａ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系、
Ｓｉ−Ｓｒ−Ｏ−Ｎ系、Ｓｉ−Ｍｇ−Ｏ−Ｎ系、又はこ
れらの２種以上の混合物よりなる優れたサーマルヘッド
用耐摩耗性保護膜が製造できる。ここで金属とはＴｉ、
Ａｌ等の通常の金属、IIIa族のＢ、IVa 族のＣ、Ｇｅ、
Ｓｉの内の一種以上を意味し、好ましくはＳｉを含む一
種以上である。無バイアススパッタリング又は弱バイア
ススパッタリングにより得られる少なくとも一層は、０
〜３ａｔ％のスパッタリングガス（通常Ａｒ又はＫｒ）
を含有し、内部応力が少なく割れを生じない。一方強バ
イアスにより得られる少なくとも一つの他の層のスパッ
タガスの含有量は２〜１０ａｔ％であり、ステップカバ
レッジが改善される。強バイアススパッタリングした膜
厚は好ましくは０．１〜５μｍ、更に好ましくは０．５
〜３μｍである。０．１μｍ未満ではステップカバレッ
ジが十分でなく、膜に水分が侵入するためであり、５μ
ｍを超えると膜全体の内部応力が大きくなり過ぎるため
である。一方無バイアス又は弱バイアス下に製膜される
膜の厚さは強バイアススパッタリングによる膜と同等以
上が好ましい。なお、本発明の耐摩耗性保護膜の２つ以
上の「層」は、異なった材料の層のことを意味せず、バ
イアスを変えることにより生じたスパッタガスの含有率
が違う層を表すことに注意すべきである。
【０００９】
【発明の効果】本発明では、少なくとも一層を無バイア
ススパッタリングすることで、保護膜の応力を減少し、
密着性を向上できる。また、無バイアスの代わりに弱バ
イアススパッタリングすると密着性は更に向上する。そ
の理由は、無バイアススパッタリングと強バイアススパ
ッタリングを組み合わせると、引張応力と圧縮応力の組
み合わせとなり２層間の剪断応力が生じるのに対して、
弱バイアススパッタリングと強バイアススパッタリング
を組み合わせると、いずれも圧縮応力になり２層間の剪
断応力が小さくなるためである。先に引用した公報で
は、バイアスを変えてスパッタリングを実施することは
示唆していない。以上の理由により、弱バイアス及び強
バイアススパッタリングを組み合わせると、最も耐久性
に優れた保護膜が得られる。このように、本発明による
と内部応力に起因するクラックもステップカバレッジに
起因するクラックも生じない耐摩耗性保護膜を製造する
ことができる。本発明の他の利点は、通常の多層膜の製
造とは異なり、１つだけのターゲットを備えた１第のス
パッタ装置を用いてバイアス電圧を調整するだけで容易
に多層膜を得ることができることであり、生産性が高
い。
ススパッタリングすることで、保護膜の応力を減少し、
密着性を向上できる。また、無バイアスの代わりに弱バ
イアススパッタリングすると密着性は更に向上する。そ
の理由は、無バイアススパッタリングと強バイアススパ
ッタリングを組み合わせると、引張応力と圧縮応力の組
み合わせとなり２層間の剪断応力が生じるのに対して、
弱バイアススパッタリングと強バイアススパッタリング
を組み合わせると、いずれも圧縮応力になり２層間の剪
断応力が小さくなるためである。先に引用した公報で
は、バイアスを変えてスパッタリングを実施することは
示唆していない。以上の理由により、弱バイアス及び強
バイアススパッタリングを組み合わせると、最も耐久性
に優れた保護膜が得られる。このように、本発明による
と内部応力に起因するクラックもステップカバレッジに
起因するクラックも生じない耐摩耗性保護膜を製造する
ことができる。本発明の他の利点は、通常の多層膜の製
造とは異なり、１つだけのターゲットを備えた１第のス
パッタ装置を用いてバイアス電圧を調整するだけで容易
に多層膜を得ることができることであり、生産性が高
い。
【００１０】
【実施例の説明】本発明の方法は、図３に示すスパッタ
リング装置を使用して実施できる。スパッタリング装置
は、密閉された真空容器１１と、この容器内で互いに対
向して配置された１対の電極１３、１４とを備え、電極
１３はスパッタ源となる材料すなわちターゲット１２を
支持し、電極１４は耐摩耗性保護膜を形成すべきサーマ
ルヘッド１５を支持する。電極１３には高周波電源１６
ａが接続され、また電極１４には高周波電源１６ｂが接
続可能である。高周波電源１６ａから電極１３に至る経
路にはコイルＬ１が直列に、可変コンデンサＣ１、Ｃ２
が並列に接続されている。また、高周波電源１６ｂから
電極１４に至る経路にはコイルＬ１が直列に、可変コン
デンサＣ３、Ｃ４が並列に接続されている。スイッチ１
７を開閉することにより、サーマルヘッド１５には高周
波バイアス任意に印加できる。
リング装置を使用して実施できる。スパッタリング装置
は、密閉された真空容器１１と、この容器内で互いに対
向して配置された１対の電極１３、１４とを備え、電極
１３はスパッタ源となる材料すなわちターゲット１２を
支持し、電極１４は耐摩耗性保護膜を形成すべきサーマ
ルヘッド１５を支持する。電極１３には高周波電源１６
ａが接続され、また電極１４には高周波電源１６ｂが接
続可能である。高周波電源１６ａから電極１３に至る経
路にはコイルＬ１が直列に、可変コンデンサＣ１、Ｃ２
が並列に接続されている。また、高周波電源１６ｂから
電極１４に至る経路にはコイルＬ１が直列に、可変コン
デンサＣ３、Ｃ４が並列に接続されている。スイッチ１
７を開閉することにより、サーマルヘッド１５には高周
波バイアス任意に印加できる。
【００１１】上記の装置を使用して本発明の方法を実施
するには、まずターゲット１２を電極に取りつけ、サー
マルヘッド１５を電極１４に取りつけ、容器１１を排気
した後、数ｍｔｏｒｒになるように不活性ガス例えばア
ルゴン（Ａｒ）又はクリプトン（Ｋｒ）ガスを導入す
る。高周波電源１６ａのスイッチをオンにする。一方、
高周波バイアス電源１６ｂは任意の時点に所定時間だけ
そのスイッチをオンにすることにより高周波バイアスを
加え、それにより高周波スパッタリングによる層の積層
箇所及び厚さを制御する。この高周波バイアスの電圧を
調整することにより高周波強バイアスと無バイアス又は
弱バイアスとすることができる。
するには、まずターゲット１２を電極に取りつけ、サー
マルヘッド１５を電極１４に取りつけ、容器１１を排気
した後、数ｍｔｏｒｒになるように不活性ガス例えばア
ルゴン（Ａｒ）又はクリプトン（Ｋｒ）ガスを導入す
る。高周波電源１６ａのスイッチをオンにする。一方、
高周波バイアス電源１６ｂは任意の時点に所定時間だけ
そのスイッチをオンにすることにより高周波バイアスを
加え、それにより高周波スパッタリングによる層の積層
箇所及び厚さを制御する。この高周波バイアスの電圧を
調整することにより高周波強バイアスと無バイアス又は
弱バイアスとすることができる。
【００１２】以下に具体的な実施例を説明する。 実施例１ ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 の粉末をモル比５：５の割合で混
合し、プレスしてターゲットとし、電極１３への投入電
力４ｋｗ、Ａｒ圧１０ｍｔｏｒｒ、電極１４の高周波強
バイアス電圧−１００Ｖ、基板温度４００℃で高周波強
スパッタリングした。なおＡｒガスに適宜Ｏ2 、Ｎ2 を
混入して組成の調整をした。下層として無バイアススパ
ッタリングを７μｍ、上層を高周波強バイアス１μｍと
した。得られたＳｉ−Ｏ−Ｎ膜の内部応力、耐久性、欠
陥数を測定した結果を表１に示す。このうち耐久性はは
Ａ４寸法で昇華カラープリントを実行した時のプリント
可能枚数、欠陥数は試験数５本中の白筋欠陥本数であ
る。
合し、プレスしてターゲットとし、電極１３への投入電
力４ｋｗ、Ａｒ圧１０ｍｔｏｒｒ、電極１４の高周波強
バイアス電圧−１００Ｖ、基板温度４００℃で高周波強
スパッタリングした。なおＡｒガスに適宜Ｏ2 、Ｎ2 を
混入して組成の調整をした。下層として無バイアススパ
ッタリングを７μｍ、上層を高周波強バイアス１μｍと
した。得られたＳｉ−Ｏ−Ｎ膜の内部応力、耐久性、欠
陥数を測定した結果を表１に示す。このうち耐久性はは
Ａ４寸法で昇華カラープリントを実行した時のプリント
可能枚数、欠陥数は試験数５本中の白筋欠陥本数であ
る。
【００１３】実施例２ 実施例１において、上層、下層を無バイアスで３μｍ、
中間層を高周波強バイアスで２μｍに成膜した。結果を
表１に示す。
中間層を高周波強バイアスで２μｍに成膜した。結果を
表１に示す。
【００１４】実施例３ 実施例１において、スパッタガスをＫｒとし、下層とし
て高周波強バイアススパッタリングを１．５μｍ、上層
を無バイアス６．５μｍとした。結果を表１に示す。
て高周波強バイアススパッタリングを１．５μｍ、上層
を無バイアス６．５μｍとした。結果を表１に示す。
【００１５】比較例１ 実施例１において、すべての層を高周波強バイアススパ
ッタリングで８μｍ成膜した。結果を表１に示す。
ッタリングで８μｍ成膜した。結果を表１に示す。
【００１６】比較例２ 実施例１において、すべての層を無バイアススパッタリ
ングで８μｍ成膜した。結果を表１に示す。
ングで８μｍ成膜した。結果を表１に示す。
【００１７】実施例４ 実施例１において、スパッタガスをＡｒとし、上層とし
て高周波強バイアススパッタリングを１．５μｍ、下層
を同一周波数の高周波弱バイアススパッタリング（バイ
アス−２０Ｖ）を５μｍとした。結果を表１に示す。
て高周波強バイアススパッタリングを１．５μｍ、下層
を同一周波数の高周波弱バイアススパッタリング（バイ
アス−２０Ｖ）を５μｍとした。結果を表１に示す。
【００１８】実施例５ 実施例４において、下層として高周波弱バイアススパッ
タリング（バイアス−１０Ｖ）で６μｍの膜厚に製膜
し、続いて連続的にバイアス電圧を−１００Ｖまで変化
させ（−３Ｖ／ｍｉｎ）、続いて、上層として高周波強
バイアススパッタリング（−１００Ｖ）で１．５μｍの
膜厚に製膜した。結果を表１に示す。
タリング（バイアス−１０Ｖ）で６μｍの膜厚に製膜
し、続いて連続的にバイアス電圧を−１００Ｖまで変化
させ（−３Ｖ／ｍｉｎ）、続いて、上層として高周波強
バイアススパッタリング（−１００Ｖ）で１．５μｍの
膜厚に製膜した。結果を表１に示す。
【００１９】実施例６ 実施例１において、スパッタガスをＫｒとし、上層とし
て高周波バイアススパッタリングを１．５μｍ、下層を
同一周波数の高周波弱バイアススパッタリング（バイア
ス−１０Ｖ）を６μｍとした。結果を表１に示す。
て高周波バイアススパッタリングを１．５μｍ、下層を
同一周波数の高周波弱バイアススパッタリング（バイア
ス−１０Ｖ）を６μｍとした。結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】上の実施例から明らかなように、本発明の
サーマルヘッド用耐摩耗性保護膜は、従来の保護膜に比
して内部応力が低く、耐久性が良いことが分かる。これ
は、耐摩耗性保護膜のどこか一部に高周波スパッタリン
グ法によりステップカバレッジのよい層が形成されるか
ら、その層によりクラックの原因となる水分の侵入が防
止され、他方、内部応力の少ない層が高周波スパッタリ
ング法による層に隣接して形成されたため、高周波スパ
ッタリング法によるクラック内部応力による割れの発生
を抑制されることによる。こうして水分の侵入並びに内
部応力によるクラックはいずれも防止される。弱バイア
ススパッタリングと強バイアススパッタリングを組み合
わせると、最も耐久性に優れた保護膜が得られる。本発
明の他の利点は、通常の多層膜の製造とは異なり、１つ
だけのターゲットを備えた１台のスパッタ装置を用いて
バイアス電圧を調整するだけで容易に多層膜を得ること
ができることであり、生産性が高い。
サーマルヘッド用耐摩耗性保護膜は、従来の保護膜に比
して内部応力が低く、耐久性が良いことが分かる。これ
は、耐摩耗性保護膜のどこか一部に高周波スパッタリン
グ法によりステップカバレッジのよい層が形成されるか
ら、その層によりクラックの原因となる水分の侵入が防
止され、他方、内部応力の少ない層が高周波スパッタリ
ング法による層に隣接して形成されたため、高周波スパ
ッタリング法によるクラック内部応力による割れの発生
を抑制されることによる。こうして水分の侵入並びに内
部応力によるクラックはいずれも防止される。弱バイア
ススパッタリングと強バイアススパッタリングを組み合
わせると、最も耐久性に優れた保護膜が得られる。本発
明の他の利点は、通常の多層膜の製造とは異なり、１つ
だけのターゲットを備えた１台のスパッタ装置を用いて
バイアス電圧を調整するだけで容易に多層膜を得ること
ができることであり、生産性が高い。
【図１】サーマルヘッドの基本構造を示す断面図であ
る。
る。
【図２】従来のサーマルヘッドの構造を示す断面図であ
る。
る。
【図３】本発明で使用するスパッタリング装置を示す。
１ 基板 ２ 蓄熱用の絶縁層（グレーズガラス） ３ 発熱体層（ポリシリコン） ４、５ 電極 ６ 耐摩耗性保護膜 ７ 発熱部
Claims (11)
- 【請求項１】 耐摩耗性の金属酸化物、金属窒化物、又
は金属酸化物と金属窒化物の混合物よりなり、スパッタ
ガスの含有量が厚さ方向に異なるサーマルヘッド用耐摩
耗性保護膜。 - 【請求項２】 少なくとも一つの層のスパッタガスの含
有量は０〜３ａｔ％である請求項１のサーマルヘッド用
耐摩耗性保護膜。 - 【請求項３】 少なくとも一つの他の層のスパッタガス
の含有量は２〜１０ａｔ％である請求項２のサーマルヘ
ッド用耐摩耗性保護膜。 - 【請求項４】 スパッタガスの含有量が厚さ方向に連続
的に異なっており、少なくとも一部のスパッタガスの含
有量は０〜３ａｔ％で、他の一部のスパッタガスの含有
量はそれよりも多い２〜１０％である請求項１〜３のい
ずれかのサーマルヘッド用耐摩耗性保護膜。 - 【請求項５】 基板またはその上に施した畜熱層の上に
発熱層と一対の電極を設けたサーマルヘッドに、耐摩耗
性保護膜をスパッタリング法により形成する方法におい
て、前記耐摩耗性保護膜の一部を、強バイアス下に形成
し、他の一部を無バイアス又は弱バイアス下に製膜する
ことを特徴とする、サーマルヘッド用耐摩耗性保護膜の
製造方法。 - 【請求項６】 無バイアス又は弱バイアス下に形成され
る少なくとも一層のスパッタガスの含有量は０〜３ａｔ
％である請求項５のサーマルヘッド用耐摩耗性保護膜の
製造方法。 - 【請求項７】 強バイアス下に形成される少なくとも一
つの他の層のスパッタガスの含有量は２〜１０ａｔ％で
ある請求項６のサーマルヘッド用耐摩耗性保護膜の製造
方法。 - 【請求項８】 強バイアス下に形成される少なくとも一
つの他の層の厚さが０．１〜５μｍである請求項５〜７
のいずれかのサーマルヘッド用耐摩耗性保護膜の製造方
法。 - 【請求項９】 強バイアスの電圧が−５０〜−２００Ｖ
であり、弱バイアスまたは無バイアスの電圧が強バイア
スの０〜２／３である請求項８のサーマルヘッド用耐摩
耗性保護膜の製造方法。 - 【請求項１０】 強バイアスの電圧が−６０〜−１２０
Ｖであり、弱バイアスまたは無バイアスの電圧が強バイ
アスの１／１０〜１／２である請求項９のサーマルヘッ
ド用耐摩耗性保護膜の製造方法。 - 【請求項１１】 バイアスの強さを連続的に変化させる
請求項８に記載のサーマルヘッド用耐摩耗性保護膜の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30325893A JPH06227015A (ja) | 1992-11-12 | 1993-11-10 | サーマルヘッド用耐摩耗性保護膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-326202 | 1992-11-12 | ||
| JP32620292 | 1992-11-12 | ||
| JP30325893A JPH06227015A (ja) | 1992-11-12 | 1993-11-10 | サーマルヘッド用耐摩耗性保護膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06227015A true JPH06227015A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=26563468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30325893A Pending JPH06227015A (ja) | 1992-11-12 | 1993-11-10 | サーマルヘッド用耐摩耗性保護膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06227015A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001262336A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-26 | Anelva Corp | スパッタリング装置及び薄膜形成方法 |
| US6607612B1 (en) | 1999-05-14 | 2003-08-19 | Migaku Takahashi | Magnetic alloy and magnetic recording medium and method for preparation thereof, and target for forming magnetic film and magnetic recording device |
| JP2009226887A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Tdk Corp | サーマルヘッドの製造方法及びサーマルヘッド |
| JP2011029591A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-02-10 | Hitachi Cable Ltd | 圧電性薄膜素子および圧電性薄膜素子の製造方法、圧電薄膜デバイス |
| JP2013521410A (ja) * | 2010-03-01 | 2013-06-10 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 可変容量性チューナおよびフィードバック回路を有する物理的気相堆積 |
-
1993
- 1993-11-10 JP JP30325893A patent/JPH06227015A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6607612B1 (en) | 1999-05-14 | 2003-08-19 | Migaku Takahashi | Magnetic alloy and magnetic recording medium and method for preparation thereof, and target for forming magnetic film and magnetic recording device |
| JP2001262336A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-26 | Anelva Corp | スパッタリング装置及び薄膜形成方法 |
| JP2009226887A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Tdk Corp | サーマルヘッドの製造方法及びサーマルヘッド |
| JP2011029591A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-02-10 | Hitachi Cable Ltd | 圧電性薄膜素子および圧電性薄膜素子の製造方法、圧電薄膜デバイス |
| JP2013521410A (ja) * | 2010-03-01 | 2013-06-10 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 可変容量性チューナおよびフィードバック回路を有する物理的気相堆積 |
| JP2018035443A (ja) * | 2010-03-01 | 2018-03-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 可変容量性チューナおよびフィードバック回路を有する物理的気相堆積 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020416 |