JPS5817828B2 - 密着層形成法 - Google Patents
密着層形成法Info
- Publication number
- JPS5817828B2 JPS5817828B2 JP53158614A JP15861478A JPS5817828B2 JP S5817828 B2 JPS5817828 B2 JP S5817828B2 JP 53158614 A JP53158614 A JP 53158614A JP 15861478 A JP15861478 A JP 15861478A JP S5817828 B2 JPS5817828 B2 JP S5817828B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- adhesive layer
- thin film
- film
- single crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水晶、サファイヤ等の単結晶基板と金属膜と
の密着を確実にする密着層の形成方法に関するものであ
る。
の密着を確実にする密着層の形成方法に関するものであ
る。
本発明の特に好ましい適用分野は薄膜磁気ヘッドの製造
であり、その他の分野、例えば、ＩＣ等の配線プロセス
やその他の配線プロセス等においても適用できる。
であり、その他の分野、例えば、ＩＣ等の配線プロセス
やその他の配線プロセス等においても適用できる。
薄膜磁気ヘッドについて説明するならば、薄膜磁気ヘッ
ドはその形状が小さいにもかかわらず記録電流が比較的
に大きいのでヘッドの導体部が発熱し、この熱を放散す
るために熱伝導性の良い単結晶基板、例えば水晶、サフ
ァイヤ、を使用している。
ドはその形状が小さいにもかかわらず記録電流が比較的
に大きいのでヘッドの導体部が発熱し、この熱を放散す
るために熱伝導性の良い単結晶基板、例えば水晶、サフ
ァイヤ、を使用している。
しかしながら、この単結晶基板上に磁性膜（パーマロイ
膜）を形成しそして読み出し／書き込み（Ｒ／Ｗ）ギャ
ップを形成するために研摩したときに、磁性膜が基板か
ら剥離してしまう。
膜）を形成しそして読み出し／書き込み（Ｒ／Ｗ）ギャ
ップを形成するために研摩したときに、磁性膜が基板か
ら剥離してしまう。
そこで、磁性膜と基板との密着力を高めて剥離を防止す
るために、磁性膜と基板との間にチタン、クロム、モリ
ブデン等の薄膜密着層を設けることが試みられた。
るために、磁性膜と基板との間にチタン、クロム、モリ
ブデン等の薄膜密着層を設けることが試みられた。
しかし、この試みでも満足できる剥離防止効果は得られ
なかった。
なかった。
したがって、本発明の目的は、上述したような単結晶基
板からの磁性膜の剥離をなくすことであり、さらに、所
定の単結晶基板上に目的に応じた金属膜を製造中では剥
離しないように形成することである。
板からの磁性膜の剥離をなくすことであり、さらに、所
定の単結晶基板上に目的に応じた金属膜を製造中では剥
離しないように形成することである。
また、本発明の別の目的は、単結晶基板と金属Ｆ：恭＝
’： ： ＝土、ＣＤ間に密着力のある密着層前述の目
的は、単結晶基板と金属膜との間に密着層を形成する方
法において、基板上にアルミニウム又はアルミニウムを
主成分とする合金の薄膜を形成し、この薄膜の上にチタ
ン薄膜を形成してこれら薄膜を密着層としてこの上に前
述の金属膜を形成することを特徴とする密着層形成法に
よって達成される。
’： ： ＝土、ＣＤ間に密着力のある密着層前述の目
的は、単結晶基板と金属膜との間に密着層を形成する方
法において、基板上にアルミニウム又はアルミニウムを
主成分とする合金の薄膜を形成し、この薄膜の上にチタ
ン薄膜を形成してこれら薄膜を密着層としてこの上に前
述の金属膜を形成することを特徴とする密着層形成法に
よって達成される。
前述の基板としては、水晶、サファイヤ又はシリコンの
単結晶基板があり、薄膜磁気ヘッドの基板には水晶基板
が好ましい。
単結晶基板があり、薄膜磁気ヘッドの基板には水晶基板
が好ましい。
所定の単結晶基板の上にアルミニウム又はアルミニウム
を主成分とする合金を０．１μｍ厚さ以下の薄膜として
スパッタリングによって形成することが好ましい。
を主成分とする合金を０．１μｍ厚さ以下の薄膜として
スパッタリングによって形成することが好ましい。
スパッタリング以外の手段、例えば蒸着又はイオンブレ
ーティングを用いることも可能である。
ーティングを用いることも可能である。
アルミニウムを主成分とする合金にはＡ、／、−４％Ｃ
ｕ合金、Ａ、４−Ｓｉ合金があるが、以下アルミニウム
という語の中に包含されているとする。
ｕ合金、Ａ、４−Ｓｉ合金があるが、以下アルミニウム
という語の中に包含されているとする。
アルミニウムの薄膜の厚さを０．１μｍ以下としたのは
、これよりも厚いさアルミニウムの再結晶によって表面
に凹凸が生じるからである。
、これよりも厚いさアルミニウムの再結晶によって表面
に凹凸が生じるからである。
ここでいうアルミニウムの再結晶とは、スパッタリング
中の熱により発生する再結晶−粒成長によるＡｔ結晶の
粗大化であり、温度が高く又膜厚が大きい程促進され膜
表面のあれを激しくする。
中の熱により発生する再結晶−粒成長によるＡｔ結晶の
粗大化であり、温度が高く又膜厚が大きい程促進され膜
表面のあれを激しくする。
本発明においてアルミニウムを密着層に利用することが
できるのは次のような理由であると考えられる。
できるのは次のような理由であると考えられる。
一般に８１０２（水晶の成分）に対する形成膜の密着性
の良否をその膜の酸化物生成エネルギーの大小によって
推定できる。
の良否をその膜の酸化物生成エネルギーの大小によって
推定できる。
それは、酸化物生成エネルギーが負であればある程酸化
物は安定であることによる。
物は安定であることによる。
第１図はアルミニウム、チタン、ケイ素及びクロムの酸
化物生成での標準自由エネルギーと温度との関係を表わ
したものであり、例えば、Ｓ ｓ ０２基板とアルミニ
ウムであると、ＳｉＯ２基板とアルミニウムとの界面で
は（０°Ｃにおいて）、４／３Ａｔ＋０２−２／３Ａ１
２０３ ΔＧ”−２５２ｋｃａｌＳ ｔ ０２
−＝ Ｓ ｒ ＋０ ΔＧＣＬ：＋１９
５ｋｃａ１４／３Ｍ井Ｓ Ｉｃ）；、 ＝２／３Ａｚ２
ｏ３＋ ８１Δび’ −５７ｋｃａｌなる反応が期待で
きる。
化物生成での標準自由エネルギーと温度との関係を表わ
したものであり、例えば、Ｓ ｓ ０２基板とアルミニ
ウムであると、ＳｉＯ２基板とアルミニウムとの界面で
は（０°Ｃにおいて）、４／３Ａｔ＋０２−２／３Ａ１
２０３ ΔＧ”−２５２ｋｃａｌＳ ｔ ０２
−＝ Ｓ ｒ ＋０ ΔＧＣＬ：＋１９
５ｋｃａ１４／３Ｍ井Ｓ Ｉｃ）；、 ＝２／３Ａｚ２
ｏ３＋ ８１Δび’ −５７ｋｃａｌなる反応が期待で
きる。
すなわち、ＳｉＯ□基板の酸素とアルミニウムが反応し
て酸化物を生成することにより密着力が増大する。
て酸化物を生成することにより密着力が増大する。
一方、同様にチタン及びクロムの場合には、
２／３Ｃｒ２ ｏ３＋ Ｓｔ ＝Ｓ ｔ ０２ ＋４．
／３Ｃｒ ΔＧＬ−２８ｋｃａｌＴｉ＋ＳｉＯ□＝Ｔｉ
Ｏ□＋Ｓｉ ΔＧ＝ −６ｋｃａｌなる反応が
それぞれの界面で起こりうる。
／３Ｃｒ ΔＧＬ−２８ｋｃａｌＴｉ＋ＳｉＯ□＝Ｔｉ
Ｏ□＋Ｓｉ ΔＧ＝ −６ｋｃａｌなる反応が
それぞれの界面で起こりうる。
したがって、ＳｉＯ□基板とアルミニウム、チタン及び
クロムの各密着層との密着力はアルミニウム〉チタン〉
クロムの順でアルミニウムが最大である１と推定できる
からである。
クロムの各密着層との密着力はアルミニウム〉チタン〉
クロムの順でアルミニウムが最大である１と推定できる
からである。
このことはサファイヤ（Ａ４０３）基板に関しても同様
であろう。
であろう。
さらに、前述したアルミニウム薄膜の上にチタン薄膜を
形成して２層構造の密着層とすることは好ましい。
形成して２層構造の密着層とすることは好ましい。
このように２層構造にするのは、特に磁気ヘッドにおけ
る磁性膜をアルミニウム薄膜密着層の上に形成する場合
に、温度によってアルミニウムが再結晶し膜厚が厚い場
合に表面が凹凸となり、その上に形成する磁性膜の磁気
特性が悪くなる（ Ｈｃの増大）ことがあり、又高温で
のＡｔの拡散防止膜としてチタン薄膜をアルミニウム薄
膜の上に形成して磁気特性の劣化を防止するためである
。
る磁性膜をアルミニウム薄膜密着層の上に形成する場合
に、温度によってアルミニウムが再結晶し膜厚が厚い場
合に表面が凹凸となり、その上に形成する磁性膜の磁気
特性が悪くなる（ Ｈｃの増大）ことがあり、又高温で
のＡｔの拡散防止膜としてチタン薄膜をアルミニウム薄
膜の上に形成して磁気特性の劣化を防止するためである
。
ここでのチタン薄膜はスパッタリングで形成するのが好
ましいが、蒸着又はイオンブレーティングでも可能であ
る。
ましいが、蒸着又はイオンブレーティングでも可能であ
る。
そして、金属膜の材質は、薄膜磁気ヘッドの磁性層なら
ばパーマ、ロイであり、■Ｃ等の配線プロセスで使用す
るものであるならばタングステン、モリブデンであり、
あるいは、その細配線プロセス等で使用するものであれ
ば銅なども可能である。
ばパーマ、ロイであり、■Ｃ等の配線プロセスで使用す
るものであるならばタングステン、モリブデンであり、
あるいは、その細配線プロセス等で使用するものであれ
ば銅なども可能である。
これら金属膜はスパッタリング、蒸着又はイオンブレー
ティングによって、形成される。
ティングによって、形成される。
上述したようにアルミニウム薄膜密着層の利点は、比較
的に低温（スパッタリングでは２００℃前後蒸着では３
００℃前後）において成膜できかつ強力な密着力を保障
できる点にある。
的に低温（スパッタリングでは２００℃前後蒸着では３
００℃前後）において成膜できかつ強力な密着力を保障
できる点にある。
以下、本発明を実験例および実施例によって説明する。
実験例
水晶基板上にスパッタリングによって５００人厚さのア
ルミニウム薄膜を２００°Ｃにて形成し、さらに、この
アルミニウム薄膜上にスパッタリングによって６μｍ厚
さのバーマイロ（Ｎ ｉ Ｆｅ ） 膜ヲ２００°Ｃに
て形成した。
ルミニウム薄膜を２００°Ｃにて形成し、さらに、この
アルミニウム薄膜上にスパッタリングによって６μｍ厚
さのバーマイロ（Ｎ ｉ Ｆｅ ） 膜ヲ２００°Ｃに
て形成した。
このようにして作った試料で研摩試験を行なってパーマ
ロイ膜が剥離しないことを確認した。
ロイ膜が剥離しないことを確認した。
実施例
水晶基板上にスパッタリングによって５００人厚さのア
ルミニウム薄膜を２００℃にて形成し、このアルミニウ
ム薄刃’１ＪＪ＝に同様なスパッタリングによって５０
０人厚さのチタン薄膜を２０’０℃にて形成して２層構
造の密着層を形成した。
ルミニウム薄膜を２００℃にて形成し、このアルミニウ
ム薄刃’１ＪＪ＝に同様なスパッタリングによって５０
０人厚さのチタン薄膜を２０’０℃にて形成して２層構
造の密着層を形成した。
そして、このチタン薄膜の上にスパッタリングによって
６μｍ厚さのパーマロイ（ＮｉＦｅ）膜を２００℃にて
形成した。
６μｍ厚さのパーマロイ（ＮｉＦｅ）膜を２００℃にて
形成した。
このようにして作った試料で研摩試験を行なってパーマ
ロイ膜が剥離しないことを確認した。
ロイ膜が剥離しないことを確認した。
第１図は、アルミニウム、チタン、ケイ素及びクロムの
酸化物生成エネルギーと温度との関係を説明する図であ
る。
酸化物生成エネルギーと温度との関係を説明する図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 単結晶基板と金属膜との間に密着層を形成する方法
において、前記単結晶基板上にアルミニウム又はアルミ
ニウムを主成分とする合金の薄膜を形成し、該薄膜の上
にチタン薄膜を形成してこれら薄膜を密着層きし、該密
着層の上に前記金属膜を形成することを特徴とする密着
層形成法。 ２ 前記単結晶基板が水晶、サファイヤ又はシリコンの
単結晶であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の密着層形成法。 ３ 前記金属膜の材質がパーマロイ、タングステン、モ
リブデン、銅又は金であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の密着層形成法。 ４ 前記アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする
合金の薄膜及び前記チタン薄膜をスパッタリング、蒸着
又はイオンブレーティングによって形成することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の密着層形成法。 ５ 前記アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする
合金の薄膜の厚さが０．１μｍ以下であることを特徴と
する特許請求の範囲第４項記載の密着層形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53158614A JPS5817828B2 (ja) | 1978-12-25 | 1978-12-25 | 密着層形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53158614A JPS5817828B2 (ja) | 1978-12-25 | 1978-12-25 | 密着層形成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5585668A JPS5585668A (en) | 1980-06-27 |
| JPS5817828B2 true JPS5817828B2 (ja) | 1983-04-09 |
Family
ID=15675549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53158614A Expired JPS5817828B2 (ja) | 1978-12-25 | 1978-12-25 | 密着層形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5817828B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101649B2 (ja) * | 1992-09-18 | 1995-11-01 | 日本電気株式会社 | 軟磁性薄膜 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5229330Y2 (ja) * | 1971-02-15 | 1977-07-05 | ||
| JPS4826969A (ja) * | 1971-08-19 | 1973-04-09 | ||
| JPS499260A (ja) * | 1972-05-16 | 1974-01-26 | ||
| JPS5225868B2 (ja) * | 1972-10-12 | 1977-07-11 | ||
| JPS5232618B2 (ja) * | 1973-06-19 | 1977-08-23 | ||
| JPS5217338A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-09 | Suwa Seikosha Kk | Method of attaching thin film of magnetic material |
| JPS5266835A (en) * | 1975-12-02 | 1977-06-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Surface treating method of metals |
-
1978
- 1978-12-25 JP JP53158614A patent/JPS5817828B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5585668A (en) | 1980-06-27 |
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