JP2001279442A - 絶縁膜の製造方法 - Google Patents
絶縁膜の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 絶縁膜の製造方法に関し、５０ｎｍ以下の膜
厚においてより優れた絶縁耐圧と段差被覆性を実現す
る。 【解決手段】 アルミニウムアルコキシド、マグネシウ
ム有機物、及び、酸素を原料としたプラズマ化学気相堆
積法によって、ＭｇＯ添加アルミナ膜９を堆積する。
厚においてより優れた絶縁耐圧と段差被覆性を実現す
る。 【解決手段】 アルミニウムアルコキシド、マグネシウ
ム有機物、及び、酸素を原料としたプラズマ化学気相堆
積法によって、ＭｇＯ添加アルミナ膜９を堆積する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は絶縁膜の製造方法に
関するものであり、特に、ハードディスクドライブ（Ｈ
ＤＤ）等の磁気記録装置或いは磁気テープ装置等に用い
られる複合型薄膜磁気ヘッドを構成するシールド間距離
の狭いＭＲヘッドのリードギャップ層等として用いられ
るアルミナ膜の製造方法に特徴のある絶縁膜の製造方法
に関するものである。
関するものであり、特に、ハードディスクドライブ（Ｈ
ＤＤ）等の磁気記録装置或いは磁気テープ装置等に用い
られる複合型薄膜磁気ヘッドを構成するシールド間距離
の狭いＭＲヘッドのリードギャップ層等として用いられ
るアルミナ膜の製造方法に特徴のある絶縁膜の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年のマルチメディア化の進展に伴い、
コンピュータ用磁気記録ディスクの記録容量は年間１．
６倍ものスピードで高密度化が進んでおり、この様な高
密度化によって微細化した記録ビットから十分な信号再
生出力を得るために今日では、再生専用ヘッドとして、
記録媒体の速度に依存せず、小型ディスクに対しても適
用でき、且つ、高い出力が得られる磁気抵抗効果素子
（ＭＲ素子）を用いた薄膜磁気ヘッドが実用化されてい
る。
コンピュータ用磁気記録ディスクの記録容量は年間１．
６倍ものスピードで高密度化が進んでおり、この様な高
密度化によって微細化した記録ビットから十分な信号再
生出力を得るために今日では、再生専用ヘッドとして、
記録媒体の速度に依存せず、小型ディスクに対しても適
用でき、且つ、高い出力が得られる磁気抵抗効果素子
（ＭＲ素子）を用いた薄膜磁気ヘッドが実用化されてい
る。
【０００３】この様なＭＲ素子、或いは、次世代の再生
素子と言われるＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子を用い
た薄膜磁気ヘッドで高密度記録された信号を再生するに
は、読取対象となる記録ビットに対してＭＲ素子或いは
ＧＭＲ素子が十分な特性を持つと同時に、読取位置の分
解能向上が必要となる。
素子と言われるＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子を用い
た薄膜磁気ヘッドで高密度記録された信号を再生するに
は、読取対象となる記録ビットに対してＭＲ素子或いは
ＧＭＲ素子が十分な特性を持つと同時に、読取位置の分
解能向上が必要となる。
【０００４】この分解能の向上のためには、ＭＲ素子に
対する外部磁場の影響を除去することが必要となり、そ
のためには、ＭＲ素子を挟持する上下の磁気シールド層
の間隔Ｌを小さくすれば良く、間隔Ｌが小さくなるにつ
れて位置分解能が向上するので、この事情を図５を参照
して説明する。
対する外部磁場の影響を除去することが必要となり、そ
のためには、ＭＲ素子を挟持する上下の磁気シールド層
の間隔Ｌを小さくすれば良く、間隔Ｌが小さくなるにつ
れて位置分解能が向上するので、この事情を図５を参照
して説明する。
【０００５】図５（ａ）参照 図５（ａ）は、再生専用のＭＲヘッドと記録専用の薄膜
磁気ヘッドとを積層させた複合型薄膜磁気ヘッドの上部
磁極層の先端部であるライトポール３１の中央部で切断
した要部切断斜視図であり、実際には左右対称構造とな
っており、スライダーの母体となるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ
基板２１上に、Ａｌ2 Ｏ3 膜（図示せず）を介してＮｉ
Ｆｅ合金等からなる下部シールド層２２を設け、Ａｌ2
Ｏ3 等の下部リードギャップ層２３を介して磁気抵抗効
果素子２４を設けて所定の形状にパターニングしたの
ち、磁気抵抗効果素子２４の両端にＡｕ等からなる導電
膜を堆積させてリード電極２５を形成する。
磁気ヘッドとを積層させた複合型薄膜磁気ヘッドの上部
磁極層の先端部であるライトポール３１の中央部で切断
した要部切断斜視図であり、実際には左右対称構造とな
っており、スライダーの母体となるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ
基板２１上に、Ａｌ2 Ｏ3 膜（図示せず）を介してＮｉ
Ｆｅ合金等からなる下部シールド層２２を設け、Ａｌ2
Ｏ3 等の下部リードギャップ層２３を介して磁気抵抗効
果素子２４を設けて所定の形状にパターニングしたの
ち、磁気抵抗効果素子２４の両端にＡｕ等からなる導電
膜を堆積させてリード電極２５を形成する。
【０００６】次いで、再び、Ａｌ2 Ｏ3 等の上部リード
ギャップ層２６を介してＮｉＦｅ合金等からなる下部磁
極層を兼ねる上部シールド層２７を設け、その上にＡｌ
2 Ｏ 3 等からなるライトギャップ層２８を設けたのち、
レジスト等の層間絶縁膜２９を介して水平スパイラル状
のライトコイル３０を形成し、次いで、レジスト等から
なる層間絶縁膜２９によってライトコイル３０を被覆し
たのち、層間絶縁膜２９上に先端に幅細のライトポール
３１を有するパターンの上部磁極層（ライトポール３１
以外は図示せず）を設け、最後に、全面にＡｌ2 Ｏ3 膜
（図示せず）を設けて保護膜とする。
ギャップ層２６を介してＮｉＦｅ合金等からなる下部磁
極層を兼ねる上部シールド層２７を設け、その上にＡｌ
2 Ｏ 3 等からなるライトギャップ層２８を設けたのち、
レジスト等の層間絶縁膜２９を介して水平スパイラル状
のライトコイル３０を形成し、次いで、レジスト等から
なる層間絶縁膜２９によってライトコイル３０を被覆し
たのち、層間絶縁膜２９上に先端に幅細のライトポール
３１を有するパターンの上部磁極層（ライトポール３１
以外は図示せず）を設け、最後に、全面にＡｌ2 Ｏ3 膜
（図示せず）を設けて保護膜とする。
【０００７】この複合型薄膜磁気ヘッドにおいて、ライ
トコイル３０の両端に設けたライト電極（図示せず）か
らライトコイル３０に信号電流を流すことによって発生
した磁束は下部磁極層を兼ねる上部シールド層２７と上
部磁極層とからなる磁極コアに導かれ、上部磁極層の先
端のライトポール３１近傍においてライトギャップ層２
８によって形成される記録ギャップによって磁束が外部
に漏れ出て、磁気記録媒体に信号が記録されることにな
る。
トコイル３０の両端に設けたライト電極（図示せず）か
らライトコイル３０に信号電流を流すことによって発生
した磁束は下部磁極層を兼ねる上部シールド層２７と上
部磁極層とからなる磁極コアに導かれ、上部磁極層の先
端のライトポール３１近傍においてライトギャップ層２
８によって形成される記録ギャップによって磁束が外部
に漏れ出て、磁気記録媒体に信号が記録されることにな
る。
【０００８】一方、ＭＲヘッドにおける再生原理は、リ
ード電極２５から一定のセンス電流を流した場合に、磁
気抵抗効果素子２４を構成する磁性薄膜の電気抵抗が磁
気記録媒体からの磁界により変化する現象を利用するも
のである。
ード電極２５から一定のセンス電流を流した場合に、磁
気抵抗効果素子２４を構成する磁性薄膜の電気抵抗が磁
気記録媒体からの磁界により変化する現象を利用するも
のである。
【０００９】図５（ｂ）及び（ｃ）参照 図５（ｂ）及び（ｃ）は、磁気記録媒体３２に対する上
下の磁気シールド層の間隔Ｌと、磁場の影響の説明図で
あり、下部シールド層２２と上部シールド層２７とに挟
持された磁気抵抗効果素子２４は、対向する磁気記録媒
体３２に記録された記録ビット３３を順次読み取ること
になるが、図５（ｂ）に示すように、磁気記録密度が向
上して下部シールド層２２と上部シールド層２７との間
の間隔Ｌが記録ビット３３に対して広くなりすぎると、
読取対象の記録ビット３３以外の隣接する記録ビット３
３の磁界の影響を受け、位置分解能が低下するという問
題がある。
下の磁気シールド層の間隔Ｌと、磁場の影響の説明図で
あり、下部シールド層２２と上部シールド層２７とに挟
持された磁気抵抗効果素子２４は、対向する磁気記録媒
体３２に記録された記録ビット３３を順次読み取ること
になるが、図５（ｂ）に示すように、磁気記録密度が向
上して下部シールド層２２と上部シールド層２７との間
の間隔Ｌが記録ビット３３に対して広くなりすぎると、
読取対象の記録ビット３３以外の隣接する記録ビット３
３の磁界の影響を受け、位置分解能が低下するという問
題がある。
【００１０】一方、下部シールド層２２と上部シールド
層２７との間の間隔Ｌを狭くしていくと、読取対象の記
録ビット３３以外の隣接する記録ビット３３の磁界は、
下部シールド層２２及び上部シールド層２７によって遮
蔽されるので、磁気記録密度に応じた位置分解能を保つ
ことができる。
層２７との間の間隔Ｌを狭くしていくと、読取対象の記
録ビット３３以外の隣接する記録ビット３３の磁界は、
下部シールド層２２及び上部シールド層２７によって遮
蔽されるので、磁気記録密度に応じた位置分解能を保つ
ことができる。
【００１１】なお、この様な下部シールド層２２と上部
シールド層２７との間に設けられる下部リードギャップ
層２３及び上部リードギャップ層２６としては、一般的
にＡｌ2 Ｏ3 或いはＳｉＯ2 等の絶縁膜が用いられてい
る（必要ならば、特開昭５８−２２０２４０号公報、特
開昭５８−１９７１８号公報、或いは、特開平６−１７
６３２２号公報参照）。
シールド層２７との間に設けられる下部リードギャップ
層２３及び上部リードギャップ層２６としては、一般的
にＡｌ2 Ｏ3 或いはＳｉＯ2 等の絶縁膜が用いられてい
る（必要ならば、特開昭５８−２２０２４０号公報、特
開昭５８−１９７１８号公報、或いは、特開平６−１７
６３２２号公報参照）。
【００１２】この様な下部リードギャップ層２３及び上
部リードギャップ層２６等の各層は半導体装置の製造プ
ロセスと同様な薄膜形成方法によって形成されており、
ＭＲヘッドの場合には、磁気抵抗効果素子２４が磁性体
によって構成されているため、ＭＲヘッドの製造プロセ
スにおいては、磁性体のキュリー点以下の温度条件でＭ
Ｒヘッドを作成する必要があり、例えば、代表的な磁性
体であるＦｅＮｉを用いた場合には、２５０℃以下で行
うことが必須条件となり、したがって、下部リードギャ
ップ層２３及び上部リードギャップ層２６の成膜工程に
おいては、比較的低温で成膜できる電子ビーム蒸着法
（ＥＢ蒸着法）或いはスパッタ法等が主に用いられてい
る。
部リードギャップ層２６等の各層は半導体装置の製造プ
ロセスと同様な薄膜形成方法によって形成されており、
ＭＲヘッドの場合には、磁気抵抗効果素子２４が磁性体
によって構成されているため、ＭＲヘッドの製造プロセ
スにおいては、磁性体のキュリー点以下の温度条件でＭ
Ｒヘッドを作成する必要があり、例えば、代表的な磁性
体であるＦｅＮｉを用いた場合には、２５０℃以下で行
うことが必須条件となり、したがって、下部リードギャ
ップ層２３及び上部リードギャップ層２６の成膜工程に
おいては、比較的低温で成膜できる電子ビーム蒸着法
（ＥＢ蒸着法）或いはスパッタ法等が主に用いられてい
る。
【００１３】しかし、電子ビーム蒸着法或いはスパッタ
法によって成膜したＡｌ2 Ｏ3 膜やＳｉＯ2 膜は、膜厚
が約５０ｎｍ以下になると、ピンホールが急激に増大
し、絶縁性が劣化し、したがって、高記録密度化の進展
に伴って間隔Ｌを狭くした場合、下部リードギャップ層
２３及び上部リードギャップ層２６の膜厚も必然的に薄
くなり、この膜厚の減少による絶縁耐圧の低下が製造歩
留りに重大な影響を与えるという問題がある。
法によって成膜したＡｌ2 Ｏ3 膜やＳｉＯ2 膜は、膜厚
が約５０ｎｍ以下になると、ピンホールが急激に増大
し、絶縁性が劣化し、したがって、高記録密度化の進展
に伴って間隔Ｌを狭くした場合、下部リードギャップ層
２３及び上部リードギャップ層２６の膜厚も必然的に薄
くなり、この膜厚の減少による絶縁耐圧の低下が製造歩
留りに重大な影響を与えるという問題がある。
【００１４】この様なギャップ層の絶縁性の低下の問題
を解決するために、Ａｌ2 Ｏ3 膜をスパッタ法によって
成膜する際に、ＭｇＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 の内のい
ずれか１つ以上を添加するとともに、それらの合計が１
％以下になるように調整したＡｌ2 Ｏ3 ターゲットを用
いることが提案されている（必要ならば、特願平１０−
２９５０８４号参照）。
を解決するために、Ａｌ2 Ｏ3 膜をスパッタ法によって
成膜する際に、ＭｇＯ、Ｌａ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 の内のい
ずれか１つ以上を添加するとともに、それらの合計が１
％以下になるように調整したＡｌ2 Ｏ3 ターゲットを用
いることが提案されている（必要ならば、特願平１０−
２９５０８４号参照）。
【００１５】この提案においては、ＭｇＯ、Ｌａ
2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 の内のいずれか１つ以上を１重量％以
下添加したＡｌ2 Ｏ3 ターゲットからなる蒸着源を電子
ビーム等のエネルギー源によって加熱することによっ
て、蒸着源からクラスタが飛び出し、基板に付着して表
面マイグレーションを起こすことによってアルミナ膜と
して堆積させるものである。
2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 の内のいずれか１つ以上を１重量％以
下添加したＡｌ2 Ｏ3 ターゲットからなる蒸着源を電子
ビーム等のエネルギー源によって加熱することによっ
て、蒸着源からクラスタが飛び出し、基板に付着して表
面マイグレーションを起こすことによってアルミナ膜と
して堆積させるものである。
【００１６】そして、例えば、アルミナ膜の膜厚を２０
ｎｍとした場合、約６．９ＭＶ／ｃｍ、また、５０ｎｍ
とした場合、約８ＭＶ／ｃｍの絶縁耐圧を得ることがで
き、無添加のＡｌ2 Ｏ3 膜の１００ｎｍにおける絶縁耐
圧５ＭＶ／ｃｍより１桁改善することができる。
ｎｍとした場合、約６．９ＭＶ／ｃｍ、また、５０ｎｍ
とした場合、約８ＭＶ／ｃｍの絶縁耐圧を得ることがで
き、無添加のＡｌ2 Ｏ3 膜の１００ｎｍにおける絶縁耐
圧５ＭＶ／ｃｍより１桁改善することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のＥＢ蒸
着法或いはスパッタ法等のＰＶＤ（物理蒸着）法と総称
される堆積方法では、段差端や、パターン壁等において
堆積膜の膜厚現象が生じ、パターンの被覆性が悪くなる
ため、製造した素子の信頼性や製品歩留りの低下の原因
になるという問題がある。
着法或いはスパッタ法等のＰＶＤ（物理蒸着）法と総称
される堆積方法では、段差端や、パターン壁等において
堆積膜の膜厚現象が生じ、パターンの被覆性が悪くなる
ため、製造した素子の信頼性や製品歩留りの低下の原因
になるという問題がある。
【００１８】この様な段差被覆性を改善するために、本
発明者は、ＰＶＤ法によるＡｌ2 Ｏ 3 膜に代わって、ア
ルミニウムアルコキシドと酸素を原料としたプラズマＣ
ＶＤ法を用いてＡｌ2 Ｏ3 膜を成膜することを提案して
おり（必要ならば、特願平１１−３０１９１１号参
照）、これによって、５０ｎｍの膜厚において８ＭＶ／
ｃｍ以上の絶縁耐圧と優れた段差被覆性を得ることがで
きる。
発明者は、ＰＶＤ法によるＡｌ2 Ｏ 3 膜に代わって、ア
ルミニウムアルコキシドと酸素を原料としたプラズマＣ
ＶＤ法を用いてＡｌ2 Ｏ3 膜を成膜することを提案して
おり（必要ならば、特願平１１−３０１９１１号参
照）、これによって、５０ｎｍの膜厚において８ＭＶ／
ｃｍ以上の絶縁耐圧と優れた段差被覆性を得ることがで
きる。
【００１９】本発明は、この様なプラズマＣＶＤ法を更
に改良して、５０ｎｍ以下の膜厚においてより優れた絶
縁耐圧と段差被覆性を実現することを目的とするもので
ある。
に改良して、５０ｎｍ以下の膜厚においてより優れた絶
縁耐圧と段差被覆性を実現することを目的とするもので
ある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】ここで、図１を参照して
本発明における課題を解決するための手段を説明する。
なお、図１は、本発明の実施の形態に用いる容量結合型
プラズマＣＶＤ装置の概念的構成図である。 図１参照 （１）本発明は、絶縁膜の製造方法において、アルミニ
ウムアルコキシド、マグネシウム有機化合物、及び、酸
素を原料としたプラズマ化学気相堆積法によって、Ｍｇ
Ｏ添加アルミナ膜９を堆積することを特徴とする。
本発明における課題を解決するための手段を説明する。
なお、図１は、本発明の実施の形態に用いる容量結合型
プラズマＣＶＤ装置の概念的構成図である。 図１参照 （１）本発明は、絶縁膜の製造方法において、アルミニ
ウムアルコキシド、マグネシウム有機化合物、及び、酸
素を原料としたプラズマ化学気相堆積法によって、Ｍｇ
Ｏ添加アルミナ膜９を堆積することを特徴とする。
【００２１】この様に、プラズマ化学気相堆積法（プラ
ズマＣＶＤ法）における原料として、液体のアルミニウ
ムアルコキシド及びマグネシウム有機化合物を用いるこ
とにより、固体原料を用いた場合より制御性の高い原料
供給を行うことができる。即ち、Ａｌ原料および原料と
しては、気体原料が通常存在しないので、この様な液体
原料の方が固体原料よりも制御性の点で有利になる。
ズマＣＶＤ法）における原料として、液体のアルミニウ
ムアルコキシド及びマグネシウム有機化合物を用いるこ
とにより、固体原料を用いた場合より制御性の高い原料
供給を行うことができる。即ち、Ａｌ原料および原料と
しては、気体原料が通常存在しないので、この様な液体
原料の方が固体原料よりも制御性の点で有利になる。
【００２２】また、Ａｌ原料としてＡｌ原料中の炭素組
成比率が大きなアルミニウムアルコキシドを用いること
により、プラズマ８中で完全に分解しずらく、基板４表
面においてすぐに反応せずにマイクレーションするの
で、表面マイグレーション距離が長くなり、それによっ
て、段差被覆性が向上する。この様な製造方法は、ＭＲ
ヘッドを構成する上下のリードギャップ層の製造方法と
して特に好適である。
成比率が大きなアルミニウムアルコキシドを用いること
により、プラズマ８中で完全に分解しずらく、基板４表
面においてすぐに反応せずにマイクレーションするの
で、表面マイグレーション距離が長くなり、それによっ
て、段差被覆性が向上する。この様な製造方法は、ＭＲ
ヘッドを構成する上下のリードギャップ層の製造方法と
して特に好適である。
【００２３】また、従来のアルミナ焼結体における緻密
化手法を応用してＡｌ2 Ｏ3 にＭｇＯを添加するため
に、プラズマＣＶＤ法における原料ガスにＭｇ有機化合
物を添加することによって、緻密化したピンホールフリ
ーで、従来より高絶縁耐圧で、且つ、段差被覆性に優れ
たＭｇＯ添加アルミナ膜９を製造することができる。
化手法を応用してＡｌ2 Ｏ3 にＭｇＯを添加するため
に、プラズマＣＶＤ法における原料ガスにＭｇ有機化合
物を添加することによって、緻密化したピンホールフリ
ーで、従来より高絶縁耐圧で、且つ、段差被覆性に優れ
たＭｇＯ添加アルミナ膜９を製造することができる。
【００２４】（２）また、本発明は、上記（１）におい
て、マグネシウム有機化合物がビスエチルシクロペンタ
ジエニルマグネシウムであり、アルミニウムアルコキシ
ドがアルミニウムトリ−セカンダリ−ブトキシドである
ことを特徴とする。
て、マグネシウム有機化合物がビスエチルシクロペンタ
ジエニルマグネシウムであり、アルミニウムアルコキシ
ドがアルミニウムトリ−セカンダリ−ブトキシドである
ことを特徴とする。
【００２５】この様に、マグネシウム有機化合物として
は、ビスエチルシクロペンタジエニルマグネシウム｛Ｅ
ｔＣｐ2 Ｍｇ、即ち、（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ｝
が、また、アルミニウムアルコキシドとしては、アルミ
ニウムトリ−セカンダリ−ブトキシド｛Ａｌ（ｓｅｃ−
ＯＣ4 Ｈ9 ）3 、即ち、〔Ｃ2 Ｈ5 ＣＨ（ＣＨ3 ）Ｏ〕
3 Ａｌ｝が、入手容易性や取扱容易性の観点から好適で
ある。
は、ビスエチルシクロペンタジエニルマグネシウム｛Ｅ
ｔＣｐ2 Ｍｇ、即ち、（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ｝
が、また、アルミニウムアルコキシドとしては、アルミ
ニウムトリ−セカンダリ−ブトキシド｛Ａｌ（ｓｅｃ−
ＯＣ4 Ｈ9 ）3 、即ち、〔Ｃ2 Ｈ5 ＣＨ（ＣＨ3 ）Ｏ〕
3 Ａｌ｝が、入手容易性や取扱容易性の観点から好適で
ある。
【００２６】（３）また、本発明は、上記（１）または
（２）において、プラズマ化学気相堆積法における成膜
時の電源周波数が、５０ｋＨｚ〜１５０ｋＨｚであるこ
とを特徴とする。
（２）において、プラズマ化学気相堆積法における成膜
時の電源周波数が、５０ｋＨｚ〜１５０ｋＨｚであるこ
とを特徴とする。
【００２７】この様に、成膜時の電源周波数を、５０ｋ
Ｈｚ〜１５０ｋＨｚの比較的低い周波数とすることによ
って、プラズマ８中のイオンが電場の変動に追従しやす
く、基板４へのイオンボンバードメント効率が向上し、
それによって、Ａｌ原料等の炭素組成比が大きくプラズ
マ８中で完全に分解しない場合にも、基板４の表面にお
いてイオンボンバードメントによって完全に分解するこ
とができ、したがって、優れた絶縁耐圧と段差被覆性を
有するＭｇＯ添加アルミナ膜９を得ることができる。
Ｈｚ〜１５０ｋＨｚの比較的低い周波数とすることによ
って、プラズマ８中のイオンが電場の変動に追従しやす
く、基板４へのイオンボンバードメント効率が向上し、
それによって、Ａｌ原料等の炭素組成比が大きくプラズ
マ８中で完全に分解しない場合にも、基板４の表面にお
いてイオンボンバードメントによって完全に分解するこ
とができ、したがって、優れた絶縁耐圧と段差被覆性を
有するＭｇＯ添加アルミナ膜９を得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】ここで、図１乃至図４を参照し
て、本発明の実施の形態のＭｇＯ添加アルミナ膜の製造
工程及び得られたＭｇＯ添加アルミナ膜の特性を説明す
るが、まず、実施の形態に用いる容量結合型プラズマＣ
ＶＤ装置を説明する。 再び、図１参照 本発明の実施の形態に用いる容量結合型プラズマＣＶＤ
装置は、反応室１内にサセプタを兼ねる上部電極３と原
料ガス６の導入口を兼ねるシャワーヘッド型の下部電極
２からなる平行平板電極を備えたプラズマＣＶＤ装置で
あり、上部電極３には、基板４が保持される。なお、基
板４は、薄膜磁気ヘッドの製造工程においては、下部磁
気シールドを設けたＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板、或いは、
磁気抵抗効果素子及びリード電極を形成した後のＡｌ2
Ｏ3 −ＴｉＣ基板であるが、本発明の実施の形態におい
ては、後述するように、図２に示す基板を用いる。
て、本発明の実施の形態のＭｇＯ添加アルミナ膜の製造
工程及び得られたＭｇＯ添加アルミナ膜の特性を説明す
るが、まず、実施の形態に用いる容量結合型プラズマＣ
ＶＤ装置を説明する。 再び、図１参照 本発明の実施の形態に用いる容量結合型プラズマＣＶＤ
装置は、反応室１内にサセプタを兼ねる上部電極３と原
料ガス６の導入口を兼ねるシャワーヘッド型の下部電極
２からなる平行平板電極を備えたプラズマＣＶＤ装置で
あり、上部電極３には、基板４が保持される。なお、基
板４は、薄膜磁気ヘッドの製造工程においては、下部磁
気シールドを設けたＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板、或いは、
磁気抵抗効果素子及びリード電極を形成した後のＡｌ2
Ｏ3 −ＴｉＣ基板であるが、本発明の実施の形態におい
ては、後述するように、図２に示す基板を用いる。
【００２９】この反応室１内に、ガス導入管５及び下部
電極２を介して、アルミニウムアルコキシド、Ｍｇ有機
化合物、及び、Ｏ2 が原料ガス６として導入され、下部
電極２と上部電極３との間に高周波電源７から５０ｋＨ
ｚ〜１５０ｋＨｚの高周波電力を印加することによって
プラズマ８を発生させ、基板４上に、ＭｇＯ添加アルミ
ナ膜９を成膜するものである。なお、他の反応生成物及
び未反応の原料ガスは排気管１０を介して排気されるこ
とになる。
電極２を介して、アルミニウムアルコキシド、Ｍｇ有機
化合物、及び、Ｏ2 が原料ガス６として導入され、下部
電極２と上部電極３との間に高周波電源７から５０ｋＨ
ｚ〜１５０ｋＨｚの高周波電力を印加することによって
プラズマ８を発生させ、基板４上に、ＭｇＯ添加アルミ
ナ膜９を成膜するものである。なお、他の反応生成物及
び未反応の原料ガスは排気管１０を介して排気されるこ
とになる。
【００３０】次に、図２を参照して、本発明の実施の形
態における成膜状態及び特性測定方法を説明する。 図２（ａ）及び（ｂ）参照 図２（ａ）及び（ｂ）は、絶縁耐圧、即ち、破壊電圧を
測定するための成膜状態及び測定方法を説明する図であ
り、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡｕ凸状電極１５
を示す平面図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った
概略的断面図である。まず、シリコン基板１１上に、厚
さ２００ｎｍのＡｕ膜を堆積させてＡｕ下部電極１２を
形成したのち、下部リードギャップ層に対応するものと
して、ＭｇＯ添加アルミナ膜１３を２０ｎｍまたは５０
ｎｍ堆積させ、次いで、厚さ２００ｎｍのＡｕ膜を堆積
させてＡｕ中間電極１４を形成したのち、リード電極に
対応するようなパターンとして長さＬが３００μｍ、全
体の幅Ｗが３００μｍ、間隔ｄが２μｍで、厚さが４０
０ｎｍの１対のＡｕ凸状電極１５を形成し、次いで、上
部リードギャップ層に対応するものとして、再び、Ｍｇ
Ｏ添加アルミナ膜１６を２０ｎｍまたは５０ｎｍ堆積さ
せ、最後に、厚さ２００ｎｍのＡｕ膜を堆積させてＡｕ
上部電極１７を形成する。なお、Ａｕ凸状電極１５は、
表面に凹凸がある場合のＭｇＯ添加アルミナ膜１６の段
差被覆性を確認するために設けている。
態における成膜状態及び特性測定方法を説明する。 図２（ａ）及び（ｂ）参照 図２（ａ）及び（ｂ）は、絶縁耐圧、即ち、破壊電圧を
測定するための成膜状態及び測定方法を説明する図であ
り、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡｕ凸状電極１５
を示す平面図におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った
概略的断面図である。まず、シリコン基板１１上に、厚
さ２００ｎｍのＡｕ膜を堆積させてＡｕ下部電極１２を
形成したのち、下部リードギャップ層に対応するものと
して、ＭｇＯ添加アルミナ膜１３を２０ｎｍまたは５０
ｎｍ堆積させ、次いで、厚さ２００ｎｍのＡｕ膜を堆積
させてＡｕ中間電極１４を形成したのち、リード電極に
対応するようなパターンとして長さＬが３００μｍ、全
体の幅Ｗが３００μｍ、間隔ｄが２μｍで、厚さが４０
０ｎｍの１対のＡｕ凸状電極１５を形成し、次いで、上
部リードギャップ層に対応するものとして、再び、Ｍｇ
Ｏ添加アルミナ膜１６を２０ｎｍまたは５０ｎｍ堆積さ
せ、最後に、厚さ２００ｎｍのＡｕ膜を堆積させてＡｕ
上部電極１７を形成する。なお、Ａｕ凸状電極１５は、
表面に凹凸がある場合のＭｇＯ添加アルミナ膜１６の段
差被覆性を確認するために設けている。
【００３１】この場合の原料としては、アルミニウムア
ルコキシドとしては、アルミニウムトリ−セカンダリ−
ブトキシド｛Ａｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 、即ち、
〔Ｃ2Ｈ5 ＣＨ（ＣＨ3 ）Ｏ〕3 Ａｌ｝を用い、また、
Ｍｇ有機化合物としてはビスエチルシクロペンタジエニ
ルマグネシウム｛ＥｔＣｐ2 Ｍｇ、即ち、（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ｝を用い、夫々Ａｒによってバブリング
して液体原料を気化して用いるものである。
ルコキシドとしては、アルミニウムトリ−セカンダリ−
ブトキシド｛Ａｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 、即ち、
〔Ｃ2Ｈ5 ＣＨ（ＣＨ3 ）Ｏ〕3 Ａｌ｝を用い、また、
Ｍｇ有機化合物としてはビスエチルシクロペンタジエニ
ルマグネシウム｛ＥｔＣｐ2 Ｍｇ、即ち、（Ｃ2 Ｈ5 Ｃ
5 Ｈ4 ）2 Ｍｇ｝を用い、夫々Ａｒによってバブリング
して液体原料を気化して用いるものである。
【００３２】また、この場合の成膜圧力は、例えば、
０．５Ｔｏｒｒであり、各原料のバブリングによって気
化した状態の流量比は、ＥｔＣｐ2 Ｍｇ：Ａｌ（ｓｅｃ
−ＯＣ 4 Ｈ9 ）3 ：Ｏ2 ＝０．０００６：０．０２：１
で、ＥｔＣｐ2 Ｍｇ及びＡｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3
についてはＡｒガスを含まないそれ自体の流量であり、
各蒸気圧に基づいて換算した値である。また、この場合
の成膜時の基板表面温度は、例えば、２００℃であり、
また、プラズマ出力は１００Ｗである。
０．５Ｔｏｒｒであり、各原料のバブリングによって気
化した状態の流量比は、ＥｔＣｐ2 Ｍｇ：Ａｌ（ｓｅｃ
−ＯＣ 4 Ｈ9 ）3 ：Ｏ2 ＝０．０００６：０．０２：１
で、ＥｔＣｐ2 Ｍｇ及びＡｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3
についてはＡｒガスを含まないそれ自体の流量であり、
各蒸気圧に基づいて換算した値である。また、この場合
の成膜時の基板表面温度は、例えば、２００℃であり、
また、プラズマ出力は１００Ｗである。
【００３３】次いで、破壊電圧測定器１８を用いて、Ａ
ｕ下部電極１２とＡｕ中間電極１４との間に電圧を印加
して、リーク電流の大きさでＭｇＯ添加アルミナ膜１３
の絶縁耐圧、即ち、絶縁破壊電圧を測定するとと共に、
Ａｕ中間電極１４とＡｕ上部電極１７との間にも電圧を
印加してＭｇＯアルミナ膜１６の絶縁破壊電圧を測定
し、その平均絶縁破壊電圧を求める。なお、この場合に
おける絶縁破壊電圧は、両端子間に流れるリーク電流が
１×１０-6Ａ以上になった時の電圧とする。
ｕ下部電極１２とＡｕ中間電極１４との間に電圧を印加
して、リーク電流の大きさでＭｇＯ添加アルミナ膜１３
の絶縁耐圧、即ち、絶縁破壊電圧を測定するとと共に、
Ａｕ中間電極１４とＡｕ上部電極１７との間にも電圧を
印加してＭｇＯアルミナ膜１６の絶縁破壊電圧を測定
し、その平均絶縁破壊電圧を求める。なお、この場合に
おける絶縁破壊電圧は、両端子間に流れるリーク電流が
１×１０-6Ａ以上になった時の電圧とする。
【００３４】また、段差被覆性については、Ａｌ凸状電
極１５の平坦部における膜厚Ｄs と、一対のＡｌ凸状電
極１５の対向部の側壁における膜厚Ｄw との比、Ｄw ／
Ｄsで評価し、Ｄw ／Ｄs が１に近いほど段差被覆性に
優れることになる。
極１５の平坦部における膜厚Ｄs と、一対のＡｌ凸状電
極１５の対向部の側壁における膜厚Ｄw との比、Ｄw ／
Ｄsで評価し、Ｄw ／Ｄs が１に近いほど段差被覆性に
優れることになる。
【００３５】次に、図３を参照して、本発明の実施の形
態のＭｇＯ添加アルミナ膜における平均絶縁耐圧の励起
周波数依存性を説明する。 図３参照 図３は、膜厚が２０ｎｍのＭｇＯ添加アルミナ膜と５０
ｎｍのＭｇＯ添加アルミナ膜の平均絶縁耐圧の励起周波
数依存性を示す図であり、励起周波数が５０ｋＨｚ〜１
５０ｋＨｚの範囲において、８ＭＶ／ｃｍ以上の優れた
絶縁耐圧が得られた。
態のＭｇＯ添加アルミナ膜における平均絶縁耐圧の励起
周波数依存性を説明する。 図３参照 図３は、膜厚が２０ｎｍのＭｇＯ添加アルミナ膜と５０
ｎｍのＭｇＯ添加アルミナ膜の平均絶縁耐圧の励起周波
数依存性を示す図であり、励起周波数が５０ｋＨｚ〜１
５０ｋＨｚの範囲において、８ＭＶ／ｃｍ以上の優れた
絶縁耐圧が得られた。
【００３６】これは、励起周波数を５０ｋＨｚ〜１５０
ｋＨｚの比較的低い周波数とすることによって、プラズ
マ中のイオンが電場の変動に追従しやすく、基板へのイ
オンボンバードメント効率が向上し、それによって、炭
素組成比が大きくプラズマ中で完全に分解しずらいＡｌ
（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 をＡｌ原料として用いた場合
にも、基板表面において、イオンボンバードメントによ
って完全に分解することができ、したがって、炭素を含
有しない優れた絶縁耐圧を有するＭｇＯ添加アルミナ膜
を得ることができる。
ｋＨｚの比較的低い周波数とすることによって、プラズ
マ中のイオンが電場の変動に追従しやすく、基板へのイ
オンボンバードメント効率が向上し、それによって、炭
素組成比が大きくプラズマ中で完全に分解しずらいＡｌ
（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 をＡｌ原料として用いた場合
にも、基板表面において、イオンボンバードメントによ
って完全に分解することができ、したがって、炭素を含
有しない優れた絶縁耐圧を有するＭｇＯ添加アルミナ膜
を得ることができる。
【００３７】また、原料ガス中にＭｇ原料を添加して、
アルミナ膜をＭｇＯ添加アルミナ膜とすることによっ
て、ＭｇＯ無添加アルミナ膜よりも若干絶縁耐圧を向上
することができ、また、より緻密化したアルミナ膜とす
ることができるので、ピンホール密度の低下効果が期待
できる。
アルミナ膜をＭｇＯ添加アルミナ膜とすることによっ
て、ＭｇＯ無添加アルミナ膜よりも若干絶縁耐圧を向上
することができ、また、より緻密化したアルミナ膜とす
ることができるので、ピンホール密度の低下効果が期待
できる。
【００３８】図４参照 図４は、膜厚が２０ｎｍのＭｇＯ添加アルミナ膜と５０
ｎｍのＭｇＯ添加アルミナ膜の段差被覆性（Ｄw ／
Ｄs ）の励起周波数依存性を示す図であり、励起周波数
が５０ｋＨｚ〜１５０ｋＨｚの範囲において、Ｄw ／Ｄ
s が０．７５以上の優れた段差被覆性が確認された。
ｎｍのＭｇＯ添加アルミナ膜の段差被覆性（Ｄw ／
Ｄs ）の励起周波数依存性を示す図であり、励起周波数
が５０ｋＨｚ〜１５０ｋＨｚの範囲において、Ｄw ／Ｄ
s が０．７５以上の優れた段差被覆性が確認された。
【００３９】これは、Ａｌ原料として、炭素組成比の大
きなＡｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3を用いたことによる
ものと考えられ、Ａｌ原料中の炭素組成比率が大きいた
めにプラズマ中で完全に分解しずらく、したがって、基
板表面においてすぐに反応せずにマイグレーションする
ので、表面マイグレーション距離が長くなり、それによ
って、段差被覆性が向上するためであり、ＭｇＯ無添加
のＣＶＤ−アルミナ膜とほぼ同様の優れた段差被覆性が
得られた。なお、因に、スパッタ法によるアルミナ膜の
段差被覆性は、Ｄw ／Ｄs ≒０．５であり、本発明のプ
ラズマＣＶＤ法による優位性は明らかである。
きなＡｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3を用いたことによる
ものと考えられ、Ａｌ原料中の炭素組成比率が大きいた
めにプラズマ中で完全に分解しずらく、したがって、基
板表面においてすぐに反応せずにマイグレーションする
ので、表面マイグレーション距離が長くなり、それによ
って、段差被覆性が向上するためであり、ＭｇＯ無添加
のＣＶＤ−アルミナ膜とほぼ同様の優れた段差被覆性が
得られた。なお、因に、スパッタ法によるアルミナ膜の
段差被覆性は、Ｄw ／Ｄs ≒０．５であり、本発明のプ
ラズマＣＶＤ法による優位性は明らかである。
【００４０】また、この場合も、基板表面において完全
に分解しないＡｌを含む活性種は、励起周波数を５０ｋ
Ｈｚ〜１５０ｋＨｚの比較的低い周波数とすることによ
って、プラズマ中のイオンが電場の変動に追従しやす
く、基板へのイオンボンバードメント効率が向上するた
め、基板表面において、イオンボンバードメントによっ
てＡｌを含む活性種を完全に分解することができ、それ
によって、制御性良く絶縁膜を成膜することが可能にな
る。
に分解しないＡｌを含む活性種は、励起周波数を５０ｋ
Ｈｚ〜１５０ｋＨｚの比較的低い周波数とすることによ
って、プラズマ中のイオンが電場の変動に追従しやす
く、基板へのイオンボンバードメント効率が向上するた
め、基板表面において、イオンボンバードメントによっ
てＡｌを含む活性種を完全に分解することができ、それ
によって、制御性良く絶縁膜を成膜することが可能にな
る。
【００４１】次に、この様なＭｇＯ添加アルミナ膜をリ
ードギャップ層として用いた複合型磁気ヘッドの製造工
程の一例を簡単に説明するが、構造自体は図５（ａ）と
同様であるので、図示は省略する。まず、スライダーの
母体となるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板上に、Ａｌ2 Ｏ3 膜
を介してＮｉＦｅ合金等からなる厚さが、例えば、２．
０μｍの下部シールド層を設け、基板表面温度を２００
℃とし、また、成膜圧力は、例えば、０．５Ｔｏｒｒと
し、各原料のバブリングによって気化した状態の流量比
を、ＥｔＣｐ2 Ｍｇ：Ａｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 ：
Ｏ2 ＝０．０００６：０．０２：１とし、プラズマ出力
を１００Ｗとすることによって、２０ｎｍのＭｇＯ添加
アルミナ膜からなる下部リードギャップ層を堆積させた
のち、シングルスピンバルブ膜等の磁気抵抗効果素子を
設けて所定の形状にパターニングし、磁気抵抗効果素子
の両端にＡｕ等からなる導電膜を堆積させてリード電極
を形成する。
ードギャップ層として用いた複合型磁気ヘッドの製造工
程の一例を簡単に説明するが、構造自体は図５（ａ）と
同様であるので、図示は省略する。まず、スライダーの
母体となるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板上に、Ａｌ2 Ｏ3 膜
を介してＮｉＦｅ合金等からなる厚さが、例えば、２．
０μｍの下部シールド層を設け、基板表面温度を２００
℃とし、また、成膜圧力は、例えば、０．５Ｔｏｒｒと
し、各原料のバブリングによって気化した状態の流量比
を、ＥｔＣｐ2 Ｍｇ：Ａｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 ：
Ｏ2 ＝０．０００６：０．０２：１とし、プラズマ出力
を１００Ｗとすることによって、２０ｎｍのＭｇＯ添加
アルミナ膜からなる下部リードギャップ層を堆積させた
のち、シングルスピンバルブ膜等の磁気抵抗効果素子を
設けて所定の形状にパターニングし、磁気抵抗効果素子
の両端にＡｕ等からなる導電膜を堆積させてリード電極
を形成する。
【００４２】次いで、再び、基板表面温度を２００℃と
し、また、成膜圧力は、例えば、０．５Ｔｏｒｒとし、
各原料のバブリングによって気化した状態の流量比を、
ＥｔＣｐ2 Ｍｇ：Ａｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 ：Ｏ2
＝０．０００６：０．０２：１とし、プラズマ出力を１
００Ｗとすることによって、例えば、２０ｎｍのＭｇＯ
添加アルミナ膜からなる上部リードギャップ層を設け、
次いで、厚さが、例えば、５ｎｍのＴａ層、及び、厚さ
が、例えば、５０ｎｍのＮｉＦｅ合金からなるメッキベ
ース層を形成したのち、レジスト膜を塗布してパターニ
ングすることによって、所定の開口部を有するレジスト
マスクを形成し、電解メッキ法によって厚さが、例え
ば、３．０μｍのＮｉ82Ｆｅ18合金からなる下部磁極層
兼ねる上部シールド層を成膜し、次いで、レジストマス
クを除去したのち、Ａｒイオンを用いたイオンミリング
法によってメッキベース層の露出部を除去することによ
ってＭＲヘッドを構成する。なお、この場合、上下のリ
ードギャップ層は同じ厚さである必要はなく、非対称な
厚さであっても良い。
し、また、成膜圧力は、例えば、０．５Ｔｏｒｒとし、
各原料のバブリングによって気化した状態の流量比を、
ＥｔＣｐ2 Ｍｇ：Ａｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 ：Ｏ2
＝０．０００６：０．０２：１とし、プラズマ出力を１
００Ｗとすることによって、例えば、２０ｎｍのＭｇＯ
添加アルミナ膜からなる上部リードギャップ層を設け、
次いで、厚さが、例えば、５ｎｍのＴａ層、及び、厚さ
が、例えば、５０ｎｍのＮｉＦｅ合金からなるメッキベ
ース層を形成したのち、レジスト膜を塗布してパターニ
ングすることによって、所定の開口部を有するレジスト
マスクを形成し、電解メッキ法によって厚さが、例え
ば、３．０μｍのＮｉ82Ｆｅ18合金からなる下部磁極層
兼ねる上部シールド層を成膜し、次いで、レジストマス
クを除去したのち、Ａｒイオンを用いたイオンミリング
法によってメッキベース層の露出部を除去することによ
ってＭＲヘッドを構成する。なお、この場合、上下のリ
ードギャップ層は同じ厚さである必要はなく、非対称な
厚さであっても良い。
【００４３】以降は、通常の誘導型の薄膜ヘッドの製造
方法と同様に、スパッタリング法によって厚さが、例え
ば、０．４μｍのＡｌ2 Ｏ3 を堆積させてライトギャッ
プ層としたのち、厚さが、例えば、３．５μｍのレジス
トからなる層間絶縁膜を介して、厚さが、例えば、３．
０μｍのＣｕ膜を設け、パターニングすることによっ
て、後に形成する上部磁極層と下部磁極層の接続部を複
数回巻く平面スパイラル状のライトコイル及びその両端
のライト電極を形成し、次いで、再び、厚さが、例え
ば、３．５μｍのレジストからなる層間絶縁膜を形成し
てライトコイルを被覆する。なお、ライトギャップ層は
０．４μｍ＝４００ｎｍ程度と厚いので、無添加のスパ
ッタ法によるＡｌ2 Ｏ3 を用いている。
方法と同様に、スパッタリング法によって厚さが、例え
ば、０．４μｍのＡｌ2 Ｏ3 を堆積させてライトギャッ
プ層としたのち、厚さが、例えば、３．５μｍのレジス
トからなる層間絶縁膜を介して、厚さが、例えば、３．
０μｍのＣｕ膜を設け、パターニングすることによっ
て、後に形成する上部磁極層と下部磁極層の接続部を複
数回巻く平面スパイラル状のライトコイル及びその両端
のライト電極を形成し、次いで、再び、厚さが、例え
ば、３．５μｍのレジストからなる層間絶縁膜を形成し
てライトコイルを被覆する。なお、ライトギャップ層は
０．４μｍ＝４００ｎｍ程度と厚いので、無添加のスパ
ッタ法によるＡｌ2 Ｏ3 を用いている。
【００４４】次いで、厚さが、例えば、５ｎｍのＴｉ
層、及び、厚さが、例えば、５０ｎｍのＮｉＦｅ膜をス
パッタリング法によって順次成膜してメッキベース層を
形成し、次いで、レジスト層を塗布したのち、露光・現
像することによって、上部磁極層に対応する形状の開口
部を有するレジストマスクを設け、このレジストマスク
をマスクとして、Ｎｉ82Ｆｅ18合金を電解メッキ法によ
って成膜することによって先端部が幅細のライトポール
となった上部磁極層を形成する。
層、及び、厚さが、例えば、５０ｎｍのＮｉＦｅ膜をス
パッタリング法によって順次成膜してメッキベース層を
形成し、次いで、レジスト層を塗布したのち、露光・現
像することによって、上部磁極層に対応する形状の開口
部を有するレジストマスクを設け、このレジストマスク
をマスクとして、Ｎｉ82Ｆｅ18合金を電解メッキ法によ
って成膜することによって先端部が幅細のライトポール
となった上部磁極層を形成する。
【００４５】次いで、レジストマスクを除去したのち、
従来と同様にＡｒイオンを用いたイオンミリングを施す
ことによってメッキベース層の露出部を除去し、次い
で、全面にＡｌ2 Ｏ3 膜を設けて保護膜としたのち、基
板を切断し、ライトポールの長さ、即ち、ギャップ深さ
を調整するための研削、研磨等を含めたスライダー加工
を行うことにより高記録密度の複合型薄膜磁気ヘッドが
完成する。
従来と同様にＡｒイオンを用いたイオンミリングを施す
ことによってメッキベース層の露出部を除去し、次い
で、全面にＡｌ2 Ｏ3 膜を設けて保護膜としたのち、基
板を切断し、ライトポールの長さ、即ち、ギャップ深さ
を調整するための研削、研磨等を含めたスライダー加工
を行うことにより高記録密度の複合型薄膜磁気ヘッドが
完成する。
【００４６】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明は実施の形態に記載した構成に限られるもの
ではなく、各種の変更が可能である。例えば、上記の実
施の形態の説明においては、Ａｌ原料として、アルミニ
ウムトリ−セカンダリ−ブトキシド｛Ａｌ（ｓｅｃ−Ｏ
Ｃ4 Ｈ9 ）3 、即ち、〔Ｃ2Ｈ5 ＣＨ（ＣＨ3 ）Ｏ〕3
Ａｌ｝を用いているが、アルミニウムトリ−セカンダリ
−ブトキシドに限られるものではなく、他のアルミニウ
ムアルコキシドを用いても良いものである。
が、本発明は実施の形態に記載した構成に限られるもの
ではなく、各種の変更が可能である。例えば、上記の実
施の形態の説明においては、Ａｌ原料として、アルミニ
ウムトリ−セカンダリ−ブトキシド｛Ａｌ（ｓｅｃ−Ｏ
Ｃ4 Ｈ9 ）3 、即ち、〔Ｃ2Ｈ5 ＣＨ（ＣＨ3 ）Ｏ〕3
Ａｌ｝を用いているが、アルミニウムトリ−セカンダリ
−ブトキシドに限られるものではなく、他のアルミニウ
ムアルコキシドを用いても良いものである。
【００４７】例えば、他のアルミニウムアルコキシドと
して、 トリメトキシアルミニウム〔Ａｌ（ＯＣＨ3 ）3 〕 トリエトキシアルミニウム〔Ａｌ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 〕 トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（ｉ−ＯＣ3 Ｈ
7 ）3 〕 トリノルマルプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（ｎ−ＯＣ
3 Ｈ7 ）3 〕 トリイソブトキシアルミニウム〔Ａｌ（ｉ−ＯＣ
4 Ｈ9 ）3 〕 トリノルマルブトキシアルミニウム〔Ａｌ（ｎ−ＯＣ4
Ｈ9 ）3 〕 トリターシャルブトキシアルミニウム〔Ａｌ（ｔ−ＯＣ
4 Ｈ9 ）3 〕 等を用いても良いものであり、一般に、炭素含有量が大
きい程、表面マイグレーション距離が長くなるので、段
差被覆性に優れることになる。
して、 トリメトキシアルミニウム〔Ａｌ（ＯＣＨ3 ）3 〕 トリエトキシアルミニウム〔Ａｌ（ＯＣ2 Ｈ5 ）3 〕 トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（ｉ−ＯＣ3 Ｈ
7 ）3 〕 トリノルマルプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（ｎ−ＯＣ
3 Ｈ7 ）3 〕 トリイソブトキシアルミニウム〔Ａｌ（ｉ−ＯＣ
4 Ｈ9 ）3 〕 トリノルマルブトキシアルミニウム〔Ａｌ（ｎ−ＯＣ4
Ｈ9 ）3 〕 トリターシャルブトキシアルミニウム〔Ａｌ（ｔ−ＯＣ
4 Ｈ9 ）3 〕 等を用いても良いものであり、一般に、炭素含有量が大
きい程、表面マイグレーション距離が長くなるので、段
差被覆性に優れることになる。
【００４８】また、上記の実施の形態の説明において
は、成膜時の原料ガスの流量比を、ＥｔＣｐ2 Ｍｇ：Ａ
ｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 ：Ｏ2 ＝０．０００６：
０．０２：１としているが、必ずしも、この様な流量比
に限られるものではなく、必要とするＭｇＯの添加量に
応じて流量比を設定すれば良い。
は、成膜時の原料ガスの流量比を、ＥｔＣｐ2 Ｍｇ：Ａ
ｌ（ｓｅｃ−ＯＣ4 Ｈ9 ）3 ：Ｏ2 ＝０．０００６：
０．０２：１としているが、必ずしも、この様な流量比
に限られるものではなく、必要とするＭｇＯの添加量に
応じて流量比を設定すれば良い。
【００４９】また、上記の実施の形態の説明において
は、複合型薄膜磁気ヘッドを前提として説明している
が、誘導型の薄膜磁気ヘッドと複合化していない単体の
ＭＲヘッドも対象とするものである。
は、複合型薄膜磁気ヘッドを前提として説明している
が、誘導型の薄膜磁気ヘッドと複合化していない単体の
ＭＲヘッドも対象とするものである。
【００５０】さらに、本発明は、磁気ヘッドのリードギ
ャップ層に限られるのではなく、印字精度の向上が見込
まれるインクジェットプリンタの印字ヘッドの圧電駆動
部の絶縁膜等の他の微細デバイスにおける高耐圧絶縁膜
も対象とするものである。
ャップ層に限られるのではなく、印字精度の向上が見込
まれるインクジェットプリンタの印字ヘッドの圧電駆動
部の絶縁膜等の他の微細デバイスにおける高耐圧絶縁膜
も対象とするものである。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、ＭＲヘッド部を構成す
る上下のリードギャップ層等として、ＭｇＯ添加アルミ
ナ膜をアルミニウムアルコキシド、マグネシウム有機化
合物、及び、酸素を原料としたプラズマＣＶＤ法によっ
て成膜しているので、５０ｎｍ以下の膜厚でもピンホー
ルが少なく、絶縁性の高く、且つ、段差被覆性に優れた
絶縁膜を形成することが可能になり、それによって、上
下の磁気シールド層の間隔Ｌを狭くすることができるの
でＭＲヘッドの位置分解能の向上に寄与し、ひいては、
高記録密度のＨＤＤ装置等の普及に寄与するところが大
きい。
る上下のリードギャップ層等として、ＭｇＯ添加アルミ
ナ膜をアルミニウムアルコキシド、マグネシウム有機化
合物、及び、酸素を原料としたプラズマＣＶＤ法によっ
て成膜しているので、５０ｎｍ以下の膜厚でもピンホー
ルが少なく、絶縁性の高く、且つ、段差被覆性に優れた
絶縁膜を形成することが可能になり、それによって、上
下の磁気シールド層の間隔Ｌを狭くすることができるの
でＭＲヘッドの位置分解能の向上に寄与し、ひいては、
高記録密度のＨＤＤ装置等の普及に寄与するところが大
きい。
【図１】本発明の実施の形態に用いる容量結合型プラズ
マＣＶＤ装置の概念的構成図である。
マＣＶＤ装置の概念的構成図である。
【図２】本発明の実施の形態における特性測定方法の説
明図である。
明図である。
【図３】本発明の実施の形態のＭｇＯ添加アルミナ膜の
平均絶縁耐圧の励起周波数依存性の説明図である。
平均絶縁耐圧の励起周波数依存性の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態のＭｇＯ添加アルミナ膜の
段差被覆性の励起周波数依存性の説明図である。
段差被覆性の励起周波数依存性の説明図である。
【図５】薄膜磁気ヘッドの構成及び狭ギャップ化の説明
図である。
図である。
１ 反応室 ２ 下部電極 ３ 上部電極 ４ 基板 ５ ガス導入管 ６ 原料ガス ７ 高周波電源 ８ プラズマ ９ ＭｇＯ添加アルミナ膜 １０ 排気管 １１ シリコン基板 １２ Ａｕ下部電極 １３ ＭｇＯ添加アルミナ膜 １４ Ａｕ中間電極 １５ Ａｕ凸状電極 １６ ＭｇＯ添加アルミナ膜 １７ Ａｕ上部電極 １８ 破壊電圧測定器 ２１ Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板 ２２ 下部シールド層 ２３ 下部リードギャップ層 ２４ 磁気抵抗素子層 ２５ リード電極 ２６ 上部リードギャップ層 ２７ 上部シールド層 ２８ ライトギャップ層 ２９ 層間絶縁膜 ３０ ライトコイル ３１ ライトポール ３２ 磁気記録媒体 ３３ 記録ビット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA11 AA14 BA43 CA05 EA03 FA01 KA30 LA02 LA20 5D034 BA15 CA06 DA07
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニウムアルコキシド、マグネシウ
ム有機化合物、及び、酸素を原料としたプラズマ化学気
相堆積法によって、ＭｇＯ添加アルミナ膜を堆積するこ
とを特徴とする絶縁膜の製造方法。 - 【請求項２】 上記マグネシウム有機化合物がビスエチ
ルシクロペンタジエニルマグネシウムであり、上記アル
ミニウムアルコキシドがアルミニウムトリ−セカンダリ
−ブトキシドであることを特徴とする請求項１記載の絶
縁膜の製造方法。 - 【請求項３】 上記プラズマ化学気相堆積法における成
膜時の電源周波数が、５０ｋＨｚ〜１５０ｋＨｚである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の絶縁膜の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090210A JP2001279442A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 絶縁膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000090210A JP2001279442A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 絶縁膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001279442A true JP2001279442A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18605846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000090210A Withdrawn JP2001279442A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 絶縁膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001279442A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008516459A (ja) * | 2004-10-13 | 2008-05-15 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 電気絶縁性半導体基板のＭｇＯベースのコーティング及びその製造方法 |
| US11427499B2 (en) | 2017-11-29 | 2022-08-30 | Pilkington Group Limited | Process for depositing a layer |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000090210A patent/JP2001279442A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008516459A (ja) * | 2004-10-13 | 2008-05-15 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 電気絶縁性半導体基板のＭｇＯベースのコーティング及びその製造方法 |
| US8821961B2 (en) | 2004-10-13 | 2014-09-02 | Commissariat A L'energie Atomique | MgO-based coating for electrically insulating semiconductive substrates and production method thereof |
| US11427499B2 (en) | 2017-11-29 | 2022-08-30 | Pilkington Group Limited | Process for depositing a layer |
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