JPH0746665B2 - 磁性薄膜の製造方法 - Google Patents
磁性薄膜の製造方法Info
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- JPH0746665B2 JPH0746665B2 JP61094419A JP9441986A JPH0746665B2 JP H0746665 B2 JPH0746665 B2 JP H0746665B2 JP 61094419 A JP61094419 A JP 61094419A JP 9441986 A JP9441986 A JP 9441986A JP H0746665 B2 JPH0746665 B2 JP H0746665B2
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Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁性薄膜の製造方法に関し、特に磁気ヘッドの
記録媒体摺動面側に設けられる磁性薄膜の製造に適用し
て好適な磁性薄膜の製造方法に関するものである。
記録媒体摺動面側に設けられる磁性薄膜の製造に適用し
て好適な磁性薄膜の製造方法に関するものである。
［従来の技術］ 磁気記録の高密度化に伴ない、使用される磁気記録媒体
（以下、磁気テープと言う）も高抗磁力（Hc）タイプの
ものが必要となる。
（以下、磁気テープと言う）も高抗磁力（Hc）タイプの
ものが必要となる。
例えばVTR用の磁気ヘッドにおいても、記録信号の高密
度化に伴ない、高Hcテープであるメタルテープに対応す
るためには、磁性酸化物であるフェライト単体では飽和
磁束密度が足りず、高飽和磁束密度を有する磁性金属材
料との複合磁性材料で磁気コアを形成する必要がある。
度化に伴ない、高Hcテープであるメタルテープに対応す
るためには、磁性酸化物であるフェライト単体では飽和
磁束密度が足りず、高飽和磁束密度を有する磁性金属材
料との複合磁性材料で磁気コアを形成する必要がある。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、磁性酸化物と磁性金属材料との複合磁性材料
から成る磁気コアにおいては、例えばフェライトの線膨
張係数は、100〜120×10-7／℃であり、センダスト（Fe
−Al−Si）は150〜170×10-7／℃であるため、ガラス溶
着等の高温処理において、熱膨張差による応力によりフ
ェライトに割れやはがれ、あるいはひび等が生じる。
から成る磁気コアにおいては、例えばフェライトの線膨
張係数は、100〜120×10-7／℃であり、センダスト（Fe
−Al−Si）は150〜170×10-7／℃であるため、ガラス溶
着等の高温処理において、熱膨張差による応力によりフ
ェライトに割れやはがれ、あるいはひび等が生じる。
特に、磁性酸化物と磁性金属材料を複合化するため、フ
ェライトコアの半体上にセンダスト薄膜をスパッタリン
グ等により形成する場合、熱応力によるフェライトコア
の割れ等が生じる。
ェライトコアの半体上にセンダスト薄膜をスパッタリン
グ等により形成する場合、熱応力によるフェライトコア
の割れ等が生じる。
第２図に基づいて割れやひび等が生じる過程を説明す
る。
る。
第２図に示す例は、センダスト等の磁性薄膜中にＨ原子
が多く存在する場合を示している。
が多く存在する場合を示している。
第２図（ａ）はフェライト基板２上にスパッタリング等
によりセンダスト膜１が形成された後、室温に戻した時
のフェライト基板のそりの状態を示し、センダスト１側
を凸面とする圧縮応力が生じている。
によりセンダスト膜１が形成された後、室温に戻した時
のフェライト基板のそりの状態を示し、センダスト１側
を凸面とする圧縮応力が生じている。
また、第２図（ｂ）は（ａ）に示したサンプルを600℃
に加熱した場合で、センダスト膜１の線膨張係数がフェ
ライトに比較して大きいため、センダスト膜１側の凸面
が大きくなり、圧縮応力が更に増大する。
に加熱した場合で、センダスト膜１の線膨張係数がフェ
ライトに比較して大きいため、センダスト膜１側の凸面
が大きくなり、圧縮応力が更に増大する。
また、第２図（ｃ）は、上述したサンプルを600℃に保
持した場合を示し、センダスト膜１は転位により応力が
緩和されるため、フェライト基板２とセンダスト膜１の
凸面が解消され、平坦となり、応力が除去された状態と
なっている。
持した場合を示し、センダスト膜１は転位により応力が
緩和されるため、フェライト基板２とセンダスト膜１の
凸面が解消され、平坦となり、応力が除去された状態と
なっている。
一方、第２図（ｄ）は、上述したサンプルを600℃から
室温に戻した場合を示し、この場合には熱膨張差による
応力が発生し、全体として凹面となり、フェライト基板
２に対する応力は引張応力となる。
室温に戻した場合を示し、この場合には熱膨張差による
応力が発生し、全体として凹面となり、フェライト基板
２に対する応力は引張応力となる。
そして、この引張応力の値が４×109dyn/cmを越えると
フェライト基板２に割れやひびが生じ、センダスト膜１
がはがれてしまうことになる。
フェライト基板２に割れやひびが生じ、センダスト膜１
がはがれてしまうことになる。
なお、上述した説明では（ｂ），（ｃ）の過程は別過程
で進行するように説明したが、実際には（ｂ），（ｃ）
の過程は同時に進行する。
で進行するように説明したが、実際には（ｂ），（ｃ）
の過程は同時に進行する。
［問題点を解決するための手段］ 本発明においては、上述した問題点を解決するために、
基板上にスパッタリング法により磁性薄膜を形成する磁
性薄膜の製造方法において、水素排気速度の大きなポン
プを利用してスパッタリング雰囲気をH2分圧が10-10Tor
r以下となるようにするとともに、前記スパッタリング
法をバイアススパッタリング法として不活性ガスでスパ
ッタ膜表面に衝撃を与えて前記磁性薄膜を成膜する方法
を採用した。
基板上にスパッタリング法により磁性薄膜を形成する磁
性薄膜の製造方法において、水素排気速度の大きなポン
プを利用してスパッタリング雰囲気をH2分圧が10-10Tor
r以下となるようにするとともに、前記スパッタリング
法をバイアススパッタリング法として不活性ガスでスパ
ッタ膜表面に衝撃を与えて前記磁性薄膜を成膜する方法
を採用した。
［作用］ このような方法によれば、スパッタリング雰囲気をH2分
圧が10-10Torr以下となるようにすることにより、磁性
薄膜中におけるＨ原子を少なくでき、そのうえに、バイ
アススパッタリング法により不活性ガスでスパッタ膜表
面に衝撃を与えて磁性薄膜からＨ原子を追い出すことに
より、さらに磁性薄膜中のＨ原子を少なくできる。そし
て、磁性薄膜中におけるＨ原子が少なくなることによ
り、磁性薄膜形成後の熱処理時における磁性薄膜の転移
が生じにくく、応力緩和がほとんど行われなくなり、磁
性薄膜の基板に対する引っ張り応力を小さくでき、基板
の割れやひびの発生を防止できる。
圧が10-10Torr以下となるようにすることにより、磁性
薄膜中におけるＨ原子を少なくでき、そのうえに、バイ
アススパッタリング法により不活性ガスでスパッタ膜表
面に衝撃を与えて磁性薄膜からＨ原子を追い出すことに
より、さらに磁性薄膜中のＨ原子を少なくできる。そし
て、磁性薄膜中におけるＨ原子が少なくなることによ
り、磁性薄膜形成後の熱処理時における磁性薄膜の転移
が生じにくく、応力緩和がほとんど行われなくなり、磁
性薄膜の基板に対する引っ張り応力を小さくでき、基板
の割れやひびの発生を防止できる。
［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細を説明す
る。
る。
本発明者はスパッタリング等の薄膜堆積法により形成さ
れる磁性薄膜の熱応力による割れやひびの発生の原因を
調べた結果、磁性薄膜中に存在するＨ原子の量との相関
関数が大きいことがわかった。
れる磁性薄膜の熱応力による割れやひびの発生の原因を
調べた結果、磁性薄膜中に存在するＨ原子の量との相関
関数が大きいことがわかった。
磁性薄膜中にＨ原子が多数存在すると、磁性材の転移速
度が増大してしまう。
度が増大してしまう。
また、Ｈは低温でも易動度が大きいため、結合エネルギ
ーが小さくても集合し、クラスタ等を生じて集団として
転位運動に顕著な効果を持つことがわかった。
ーが小さくても集合し、クラスタ等を生じて集団として
転位運動に顕著な効果を持つことがわかった。
そこで、本実施例にあっては磁性薄膜中のＨ原子を減少
させるために薄膜堆積雰囲気のＨ濃度を充分に管理する
ようにした。
させるために薄膜堆積雰囲気のＨ濃度を充分に管理する
ようにした。
具体的にはスパッタリング雰囲気におけるH2分圧を10
-10Torr以下にし、磁性薄膜中に取り込まれるＨ原子を
減少させるようにした。
-10Torr以下にし、磁性薄膜中に取り込まれるＨ原子を
減少させるようにした。
上述した雰囲気において成膜した場合の例を、第１図
（ａ）〜（ｄ）に示す。
（ａ）〜（ｄ）に示す。
第１図（ａ）はフェライト基板２上にセンダスト膜１を
形成した後、室温に戻した時のそりの状態を示し、セン
ダスト膜１側を凸面とする圧縮応力が生じている。
形成した後、室温に戻した時のそりの状態を示し、セン
ダスト膜１側を凸面とする圧縮応力が生じている。
第１図（ｂ）は上述したサンプルを600℃に加熱した場
合で、従来と同様にセンダスト膜１側の凸面は大きくな
り、圧縮応力は増加する。
合で、従来と同様にセンダスト膜１側の凸面は大きくな
り、圧縮応力は増加する。
また、第１図（ｃ）は、上述したサンプルを600℃に保
持した場合で、この場合には従来と異なりセンダスト膜
中にＨ原子が少ないため、センダスト膜の転位が生じに
くく、ほとんど応力緩和は生じていないか、または応力
緩和が行なわれていてもその値は小さい。
持した場合で、この場合には従来と異なりセンダスト膜
中にＨ原子が少ないため、センダスト膜の転位が生じに
くく、ほとんど応力緩和は生じていないか、または応力
緩和が行なわれていてもその値は小さい。
一方、第１図（ｄ）は上述したサンプルを室温に戻した
場合を示し、600℃に保持した場合の応力緩和が小さい
ため、フェライト基板２はほとんど平坦な状態となり、
第１図（ａ）に示す元の状態に戻る。
場合を示し、600℃に保持した場合の応力緩和が小さい
ため、フェライト基板２はほとんど平坦な状態となり、
第１図（ａ）に示す元の状態に戻る。
第１図（ａ）の状態に戻った場合にも、磁性基板２の凹
面側の引張応力は小さく、割れやひびは生じない。
面側の引張応力は小さく、割れやひびは生じない。
一般にフェライトは凸面となる圧縮応力には10×109dyn
/cm程度には耐えることはできるが、凹面となる引張応
力には４×109dyn/cmが限界である。
/cm程度には耐えることはできるが、凹面となる引張応
力には４×109dyn/cmが限界である。
本実施例にあっては第１図（ａ）〜（ｄ）に示すような
熱処理過程を経るため、引張応力の値が小さくなりフェ
ライト基板の割れやひび等が減少する。
熱処理過程を経るため、引張応力の値が小さくなりフェ
ライト基板の割れやひび等が減少する。
なお、スパッタリング装置の排気ポンプはクライオポン
プ等による排気以外に、ターボモレキュラーポンプ等の
水素排気速度の大きなポンプを併用することが必要であ
る。
プ等による排気以外に、ターボモレキュラーポンプ等の
水素排気速度の大きなポンプを併用することが必要であ
る。
また、バイアススパッタ法を用いて不活性ガスでスパッ
タ膜表面をたたくことはＨ原子の追い出しに極めて効果
がある。
タ膜表面をたたくことはＨ原子の追い出しに極めて効果
がある。
なお、上述した実施例で基板としてフェライト、磁性膜
としてセンダストを選んだ例を示したが、これらに限定
されず他の材料を選択できる。
としてセンダストを選んだ例を示したが、これらに限定
されず他の材料を選択できる。
また、非金属及び金属の膜の転位現象には水素の挙動が
大きく関与しており、上述した技術は全ての堆積薄膜に
適用できる。
大きく関与しており、上述した技術は全ての堆積薄膜に
適用できる。
［効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、基板
上にスパッタリン法により磁性薄膜を形成する磁性薄膜
の製造方法において、水素排気速度の大きなポンプを利
用してスパッタリング雰囲気をH2分圧が10-10Torr以下
となるようにするとともに、前記スパッタリング法をバ
イアススパッタリング法として不活性ガスでスパッタ膜
表面に衝撃を与えて前記磁性薄膜を成膜する方法を採用
したので、磁性薄膜中におけるＨ原子が少なくなり、磁
性薄膜の基板に対する引っ張り応力を小さくでき、基板
の割れやひびの発生が生じることがなく、磁性薄膜のは
がれも生じないという優れた効果が得られる。
上にスパッタリン法により磁性薄膜を形成する磁性薄膜
の製造方法において、水素排気速度の大きなポンプを利
用してスパッタリング雰囲気をH2分圧が10-10Torr以下
となるようにするとともに、前記スパッタリング法をバ
イアススパッタリング法として不活性ガスでスパッタ膜
表面に衝撃を与えて前記磁性薄膜を成膜する方法を採用
したので、磁性薄膜中におけるＨ原子が少なくなり、磁
性薄膜の基板に対する引っ張り応力を小さくでき、基板
の割れやひびの発生が生じることがなく、磁性薄膜のは
がれも生じないという優れた効果が得られる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明する熱
処理過程の説明図、第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の熱処
理過程の説明図である。 １……センダスト膜、２……フェライト基板
処理過程の説明図、第２図（ａ）〜（ｄ）は従来の熱処
理過程の説明図である。 １……センダスト膜、２……フェライト基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 久範 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 (72)発明者 大里 毅 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−146427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−100412（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】基板上にスパッタリング法により磁性薄膜
を形成する磁性薄膜の製造方法において、 水素排気速度の大きなポンプを利用してスパッタリング
雰囲気をH2分圧が10-10Torr以下となるようにするとと
もに、前記スパッタリング法をバイアススパッタリング
法として不活性ガスでスパッタ膜表面に衝撃を与えて前
記磁性薄膜を成膜することを特徴とする磁性薄膜の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61094419A JPH0746665B2 (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 磁性薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61094419A JPH0746665B2 (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 磁性薄膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62252122A JPS62252122A (ja) | 1987-11-02 |
| JPH0746665B2 true JPH0746665B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=14109715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61094419A Expired - Lifetime JPH0746665B2 (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 磁性薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746665B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0782619B2 (ja) * | 1986-09-17 | 1995-09-06 | 富士写真フイルム株式会社 | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100412A (ja) * | 1981-12-10 | 1983-06-15 | Sony Corp | 軟質磁性材料の製法 |
| 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 |
| JPS62210610A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Hitachi Ltd | 鉄窒化物薄膜の作製方法 |
-
1986
- 1986-04-25 JP JP61094419A patent/JPH0746665B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62252122A (ja) | 1987-11-02 |
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