JPH08319563A - 薄膜磁気ヘッドのギャップ層形成方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッドのギャップ層形成方法Info
- Publication number
- JPH08319563A JPH08319563A JP14673895A JP14673895A JPH08319563A JP H08319563 A JPH08319563 A JP H08319563A JP 14673895 A JP14673895 A JP 14673895A JP 14673895 A JP14673895 A JP 14673895A JP H08319563 A JPH08319563 A JP H08319563A
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- Japan
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- film
- gap layer
- magnetic head
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ギャップ層が非常に薄くなっても、膜自体が
高絶縁性能を呈し、且つ段差部におけるステップカバレ
ッジ性にすぐれているために、電気的素子破壊が生じな
いようにする。 【構成】 セラミックス基板上に設ける複数の磁性層の
間をＡｌ2 Ｏ3 からなるギャップ層で離間する構造の薄
膜磁気ヘッドを製造する際のギャップ層形成方法であ
る。Ａｌ2 Ｏ3 ターゲット４０に高周波電力を供給して
スパッタ法によりＡｌ2 Ｏ3 層を成膜する際、基板４２
側にバイアス電力を投入すると共に、成膜するためのＡ
ｒガス中にＯ2 ガスを微量混合して成膜を行う。ここで
スパッタ装置中の酸素混合比（Ｏ2 ／Ａｌ）は２〜５％
に制御するのが好ましい。
高絶縁性能を呈し、且つ段差部におけるステップカバレ
ッジ性にすぐれているために、電気的素子破壊が生じな
いようにする。 【構成】 セラミックス基板上に設ける複数の磁性層の
間をＡｌ2 Ｏ3 からなるギャップ層で離間する構造の薄
膜磁気ヘッドを製造する際のギャップ層形成方法であ
る。Ａｌ2 Ｏ3 ターゲット４０に高周波電力を供給して
スパッタ法によりＡｌ2 Ｏ3 層を成膜する際、基板４２
側にバイアス電力を投入すると共に、成膜するためのＡ
ｒガス中にＯ2 ガスを微量混合して成膜を行う。ここで
スパッタ装置中の酸素混合比（Ｏ2 ／Ａｌ）は２〜５％
に制御するのが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドにＡｌ
2 Ｏ3 ギャップ層をスパッタ法により形成する方法に関
し、更に詳しく述べると、スパッタリングの際に基板に
バイアス電力を投入すると共に、成膜するためのＡｒガ
ス中にＯ2 ガスを微量混合して高絶縁性能のＡｌ2 Ｏ3
成膜を行う方法に関するものである。この技術は、特に
ＭＲ型（磁気抵抗効果型）薄膜磁気ヘッドのギャップ層
形成に有用である。
2 Ｏ3 ギャップ層をスパッタ法により形成する方法に関
し、更に詳しく述べると、スパッタリングの際に基板に
バイアス電力を投入すると共に、成膜するためのＡｒガ
ス中にＯ2 ガスを微量混合して高絶縁性能のＡｌ2 Ｏ3
成膜を行う方法に関するものである。この技術は、特に
ＭＲ型（磁気抵抗効果型）薄膜磁気ヘッドのギャップ層
形成に有用である。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ハードディスク用薄膜磁
気ヘッドには誘導型やＭＲ型がある。誘導型薄膜磁気ヘ
ッドは、セラミックス基板上に設ける上下２層の磁極を
ギャップ層で分離し、その間に磁界発生用及び誘導電流
ピックアップ用のコイル膜を形成する構造である。ＭＲ
型薄膜磁気ヘッドは、磁界又は磁化により電気抵抗が変
化するＭＲ効果（磁気抵抗効果）を情報の読出し（再
生）に利用するものであって、基板上にＭＲ素子を有す
る読出し素子部を設け、該読出し素子部の上に磁界発生
用のコイル膜を有する書込み素子部を積層する構成であ
る。このＭＲ型薄膜磁気ヘッドには、読出し素子部の上
部シールドと書込み素子部の下部磁極とを分離層（素子
間ギャップ）を介して別々に設ける分離型と、読出し素
子部の上部シールドと書込み素子部の下部磁極とを兼用
させる共有型とがある。共有型は、形成する層数が少な
く、その分工程が簡略化されることもあって、現在ＭＲ
型薄膜磁気ヘッドの主流となっている。
気ヘッドには誘導型やＭＲ型がある。誘導型薄膜磁気ヘ
ッドは、セラミックス基板上に設ける上下２層の磁極を
ギャップ層で分離し、その間に磁界発生用及び誘導電流
ピックアップ用のコイル膜を形成する構造である。ＭＲ
型薄膜磁気ヘッドは、磁界又は磁化により電気抵抗が変
化するＭＲ効果（磁気抵抗効果）を情報の読出し（再
生）に利用するものであって、基板上にＭＲ素子を有す
る読出し素子部を設け、該読出し素子部の上に磁界発生
用のコイル膜を有する書込み素子部を積層する構成であ
る。このＭＲ型薄膜磁気ヘッドには、読出し素子部の上
部シールドと書込み素子部の下部磁極とを分離層（素子
間ギャップ）を介して別々に設ける分離型と、読出し素
子部の上部シールドと書込み素子部の下部磁極とを兼用
させる共有型とがある。共有型は、形成する層数が少な
く、その分工程が簡略化されることもあって、現在ＭＲ
型薄膜磁気ヘッドの主流となっている。
【０００３】共有型のＭＲ型薄膜磁気ヘッドの要部の一
例を図１に示す。Ａは浮上面に平行な断面を表し、Ｂは
それに垂直なｘ−ｘ断面を表している。前述のように、
セラミックス基板１０上に読出し素子部１２を設け、そ
の上に書込み素子部１４を設ける。読出し素子部１２
は、ＭＲ素子１６と該ＭＲ素子１６の両端近傍の上面に
設けたリード１８を有し、それらが下部シールド２０と
上部シールド兼下部磁極２２の間に位置し、間にギャッ
プ層２４が介在する構成である。書込み素子部１４は、
前記上部シールド兼下部磁極２２、書込み用のギャップ
層２６、上部磁極２８を有し、浮上面から奥まった位置
で、上部シールド兼下部磁極２２と上部磁極２８との間
に絶縁層３０を介して単層あるいは複数層のコイル膜３
２を配置した構成である。
例を図１に示す。Ａは浮上面に平行な断面を表し、Ｂは
それに垂直なｘ−ｘ断面を表している。前述のように、
セラミックス基板１０上に読出し素子部１２を設け、そ
の上に書込み素子部１４を設ける。読出し素子部１２
は、ＭＲ素子１６と該ＭＲ素子１６の両端近傍の上面に
設けたリード１８を有し、それらが下部シールド２０と
上部シールド兼下部磁極２２の間に位置し、間にギャッ
プ層２４が介在する構成である。書込み素子部１４は、
前記上部シールド兼下部磁極２２、書込み用のギャップ
層２６、上部磁極２８を有し、浮上面から奥まった位置
で、上部シールド兼下部磁極２２と上部磁極２８との間
に絶縁層３０を介して単層あるいは複数層のコイル膜３
２を配置した構成である。
【０００４】図１に示す薄膜磁気ヘッドのギャップ層２
４，２６は、通常、Ａｌ2 Ｏ3 （アルミナ）膜からな
り、一般的なＲＦ（高周波）マグネトロンスパッタ法も
しくはＲＦ２極スパッタ法により成膜している。図２に
示すように、Ａｌ2 Ｏ3 ターゲット４０に高周波電力を
供給し、基板４２側をアースして、Ａｒガス中で放電さ
せることで成膜を行っている。
４，２６は、通常、Ａｌ2 Ｏ3 （アルミナ）膜からな
り、一般的なＲＦ（高周波）マグネトロンスパッタ法も
しくはＲＦ２極スパッタ法により成膜している。図２に
示すように、Ａｌ2 Ｏ3 ターゲット４０に高周波電力を
供給し、基板４２側をアースして、Ａｒガス中で放電さ
せることで成膜を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】薄膜磁気ヘッドの高性
能化に伴い、ギャップ層となるＡｌ2 Ｏ3 膜は、その膜
厚が５０００Å以下（４０００Å程度以上）と薄くなっ
てきており、特にＭＲ型薄膜磁気ヘッドのＭＲ素子１６
と下部シールド２０との間、あるいはリード１８と上部
シールド兼下部磁極２２との間は１５００Å以下（７０
０Å程度以上）と非常に薄くなっている。またギャップ
層を素子パターン上に成膜すると、段差部においてステ
ップカバレッジ性が悪くなる（段差部の角部で膜が薄く
なる）。その結果、従来技術により成膜されたＡｌ2 Ｏ
3 膜は、絶縁性能が著しく低下し電気的素子破壊が生じ
る問題があった。
能化に伴い、ギャップ層となるＡｌ2 Ｏ3 膜は、その膜
厚が５０００Å以下（４０００Å程度以上）と薄くなっ
てきており、特にＭＲ型薄膜磁気ヘッドのＭＲ素子１６
と下部シールド２０との間、あるいはリード１８と上部
シールド兼下部磁極２２との間は１５００Å以下（７０
０Å程度以上）と非常に薄くなっている。またギャップ
層を素子パターン上に成膜すると、段差部においてステ
ップカバレッジ性が悪くなる（段差部の角部で膜が薄く
なる）。その結果、従来技術により成膜されたＡｌ2 Ｏ
3 膜は、絶縁性能が著しく低下し電気的素子破壊が生じ
る問題があった。
【０００６】本発明の目的は、薄膜磁気ヘッドの高性能
化に伴いギャップ層が非常に薄くなっても、膜自体が高
絶縁性能を呈し、且つ段差部におけるステップカバレッ
ジ性にすぐれているために、電気的素子破壊が生じない
ような薄膜磁気ヘッドのギャップ層形成方法を提供する
ことである。
化に伴いギャップ層が非常に薄くなっても、膜自体が高
絶縁性能を呈し、且つ段差部におけるステップカバレッ
ジ性にすぐれているために、電気的素子破壊が生じない
ような薄膜磁気ヘッドのギャップ層形成方法を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従来技術における絶縁劣
化の要因を種々検討した結果、段差部で膜が薄くなるこ
とと、膜自体の組成がＡｌ2 Ｏ3 （アルミナ）となるべ
きところターゲット材料に比べて酸素の欠乏によりＡｌ
（アルミニウム）に近い組成になっていることの両方に
あることが判明した。
化の要因を種々検討した結果、段差部で膜が薄くなるこ
とと、膜自体の組成がＡｌ2 Ｏ3 （アルミナ）となるべ
きところターゲット材料に比べて酸素の欠乏によりＡｌ
（アルミニウム）に近い組成になっていることの両方に
あることが判明した。
【０００８】そこで本発明は、セラミックス基板上に設
ける複数の磁性層の間をＡｌ2 Ｏ3からなるギャップ層
で離間する構造の薄膜磁気ヘッドを製造する際にギャッ
プ層を形成する方法において、Ａｌ2 Ｏ3 ターゲットに
高周波電力を供給してスパッタ法によりギャップ層とな
るＡｌ2 Ｏ3 膜を成膜する際、基板にバイアス電力を投
入すると共に、成膜するためのＡｒガス中にＯ2 ガスを
微量混合して成膜を行うように構成した薄膜磁気ヘッド
のギャップ層形成方法である。ここでスパッタ装置中の
酸素混合比（Ｏ2 ／Ａｌ）は２〜５％に制御するのが好
ましい。
ける複数の磁性層の間をＡｌ2 Ｏ3からなるギャップ層
で離間する構造の薄膜磁気ヘッドを製造する際にギャッ
プ層を形成する方法において、Ａｌ2 Ｏ3 ターゲットに
高周波電力を供給してスパッタ法によりギャップ層とな
るＡｌ2 Ｏ3 膜を成膜する際、基板にバイアス電力を投
入すると共に、成膜するためのＡｒガス中にＯ2 ガスを
微量混合して成膜を行うように構成した薄膜磁気ヘッド
のギャップ層形成方法である。ここでスパッタ装置中の
酸素混合比（Ｏ2 ／Ａｌ）は２〜５％に制御するのが好
ましい。
【０００９】
【作用】基板側にバイアス電力を投入してスパッタリン
グを行うと、たとえ段差部があっても、その段差部を平
滑化しながら膜が付着していき、角部もほぼ均一な膜が
できる。またスパッタリングのためのＡｒガス中にＯ2
ガスを微量含ませているため、成膜中に雰囲気中の酸素
が混入して反応し、酸素不足が補われ、アルミニウムに
近いアルミナ膜は完全なアルミナ膜になる。これらによ
って、ギャップ層の絶縁性能が向上する。
グを行うと、たとえ段差部があっても、その段差部を平
滑化しながら膜が付着していき、角部もほぼ均一な膜が
できる。またスパッタリングのためのＡｒガス中にＯ2
ガスを微量含ませているため、成膜中に雰囲気中の酸素
が混入して反応し、酸素不足が補われ、アルミニウムに
近いアルミナ膜は完全なアルミナ膜になる。これらによ
って、ギャップ層の絶縁性能が向上する。
【００１０】
【実施例】図３は本発明方法の一実施例を示す説明図で
ある。セラミックス基板上に設ける複数の磁性層の間を
Ａｌ2 Ｏ3 からなるギャップ層で離間する構造の薄膜磁
気ヘッドを製造する際にギャップ層を形成する方法にお
いて、Ａｌ2 Ｏ3 ターゲット４０に高周波電力を供給し
てスパッタ法によりギャップ層となるＡｌ2 Ｏ3 膜を成
膜する際、基板４２側にバイアス電力を投入すると共
に、成膜するためのＡｒガス中にＯ2 ガスを微量混合し
て成膜を行う。ここで、基板側に供給するバイアス電力
を１００〜３００Ｗに制御し、酸素混合比（Ｏ2 ／Ａ
ｌ）を２〜５％に制御するするのがよい。
ある。セラミックス基板上に設ける複数の磁性層の間を
Ａｌ2 Ｏ3 からなるギャップ層で離間する構造の薄膜磁
気ヘッドを製造する際にギャップ層を形成する方法にお
いて、Ａｌ2 Ｏ3 ターゲット４０に高周波電力を供給し
てスパッタ法によりギャップ層となるＡｌ2 Ｏ3 膜を成
膜する際、基板４２側にバイアス電力を投入すると共
に、成膜するためのＡｒガス中にＯ2 ガスを微量混合し
て成膜を行う。ここで、基板側に供給するバイアス電力
を１００〜３００Ｗに制御し、酸素混合比（Ｏ2 ／Ａ
ｌ）を２〜５％に制御するするのがよい。
【００１１】Ａｌ2 Ｏ3 の膜厚が１５００Åの場合、電
気絶縁抵抗は次のようになる。
気絶縁抵抗は次のようになる。
【表１】
【００１２】従来技術において、Ａｌ2 Ｏ3 膜の絶縁性
能の低下の要因は、 膜中酸素の欠乏（アルミニウムに近い組成のアルミナ
となっている） ステップカバレッジ性の低下（段差部で膜が薄くな
る） の２点と考えられる。本発明方法では、Ａｒガス中に微
量のＯ2 を含ませることで、膜中酸素量が安定し（ほぼ
完全なアルミナとなる）、且つ基板側にバイアス電力を
供給することで、段差部を平滑化しながら成膜するため
にステップカバレッジ性が向上する。このため、膜厚が
薄い場合及び素子上のような段差部への成膜に対して
も、絶縁性能が低下するのを防止できる。本発明方法で
は、表１のように絶縁性能を×１０10〜×１０12Ωまで
向上できるため、膜厚を薄く（但し、７００Å以上）す
ることが可能となる。
能の低下の要因は、 膜中酸素の欠乏（アルミニウムに近い組成のアルミナ
となっている） ステップカバレッジ性の低下（段差部で膜が薄くな
る） の２点と考えられる。本発明方法では、Ａｒガス中に微
量のＯ2 を含ませることで、膜中酸素量が安定し（ほぼ
完全なアルミナとなる）、且つ基板側にバイアス電力を
供給することで、段差部を平滑化しながら成膜するため
にステップカバレッジ性が向上する。このため、膜厚が
薄い場合及び素子上のような段差部への成膜に対して
も、絶縁性能が低下するのを防止できる。本発明方法で
は、表１のように絶縁性能を×１０10〜×１０12Ωまで
向上できるため、膜厚を薄く（但し、７００Å以上）す
ることが可能となる。
【００１３】実験結果によれば、Ａｌ2 Ｏ3 成膜時の基
板バイアスを１００〜３００Ｗに制御することで、十分
なステップカバレッジ性が得られる。アルゴンガス中の
酸素混合比（Ｏ2 ／Ａｒ）は２〜５％に制御すること
で、最も安定したＡｌ2 Ｏ3 膜が得られる。Ｏ2 ／Ａｒ
が２％未満だと、酸素を加える効果が殆どない。逆に、
Ｏ2 ／Ａｒが５％を超えると、スパッタリングに悪影響
が生じ、放電が乱れて膜厚分布が悪くなったり、スパッ
タ粒子のエネルギー分布が悪くなり、ギャップ長の制御
が難しくなる。
板バイアスを１００〜３００Ｗに制御することで、十分
なステップカバレッジ性が得られる。アルゴンガス中の
酸素混合比（Ｏ2 ／Ａｒ）は２〜５％に制御すること
で、最も安定したＡｌ2 Ｏ3 膜が得られる。Ｏ2 ／Ａｒ
が２％未満だと、酸素を加える効果が殆どない。逆に、
Ｏ2 ／Ａｒが５％を超えると、スパッタリングに悪影響
が生じ、放電が乱れて膜厚分布が悪くなったり、スパッ
タ粒子のエネルギー分布が悪くなり、ギャップ長の制御
が難しくなる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、スパッタ法によるＡｌ2 Ｏ3
成膜の際に、Ａｒガス中にＯ2 を微量混合すると共に、
基板側にバイアス電力を供給するように構成したことに
より、膜自体の絶縁抵抗が高くなり、且つ段差部のステ
ップカバレッジ性も良好であるため、膜厚が薄くても高
絶縁性能を呈し、素子破壊が生じるのを防止できる。こ
れによって薄膜磁気ヘッドのギャップ層を薄くでき、薄
膜磁気ヘッドを高機能化することが可能となる。
成膜の際に、Ａｒガス中にＯ2 を微量混合すると共に、
基板側にバイアス電力を供給するように構成したことに
より、膜自体の絶縁抵抗が高くなり、且つ段差部のステ
ップカバレッジ性も良好であるため、膜厚が薄くても高
絶縁性能を呈し、素子破壊が生じるのを防止できる。こ
れによって薄膜磁気ヘッドのギャップ層を薄くでき、薄
膜磁気ヘッドを高機能化することが可能となる。
【図１】薄膜磁気ヘッドの一例を示す説明図。
【図２】従来のスパッタ法を示す説明図。
【図３】本発明で用いるスパッタ法を示す説明図。
１０ セラミックス基板 １２ 読出し部 １４ 書込み部 １６ ＭＲ素子 ２０ 下部シールド ２２ 上部シールド兼下部磁極 ２４，２６ ギャップ層 ２８ 上部磁極 ４０ ターゲット材 ４２ 基板
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミックス基板上に設ける複数の磁性
層の間をＡｌ2 Ｏ3からなるギャップ層で離間する構造
の薄膜磁気ヘッドを製造する際のギャップ層形成方法に
おいて、Ａｌ2 Ｏ3 ターゲットに高周波電力を供給して
スパッタ法によりギャップ層となるＡｌ2 Ｏ3 膜を成膜
する際、基板にバイアス電力を投入すると共に、成膜す
るためのＡｒガス中にＯ2 ガスを微量混合して成膜を行
うことを特徴とする薄膜磁気ヘッドのギャップ層形成方
法。 - 【請求項２】 酸素混合比（Ｏ2 ／Ａｌ）を２〜５％に
制御する請求項１記載のギャップ層形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14673895A JPH08319563A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 薄膜磁気ヘッドのギャップ層形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14673895A JPH08319563A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 薄膜磁気ヘッドのギャップ層形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08319563A true JPH08319563A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15414484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14673895A Withdrawn JPH08319563A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 薄膜磁気ヘッドのギャップ層形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08319563A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6795014B2 (en) | 2002-10-28 | 2004-09-21 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for detecting vehicle distance |
-
1995
- 1995-05-22 JP JP14673895A patent/JPH08319563A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6795014B2 (en) | 2002-10-28 | 2004-09-21 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for detecting vehicle distance |
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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: 20020806 |