JP3450178B2 - 薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピューターの記
録装置であるハードディスクドライブやテープドライブ
等に用いられる薄膜磁気ヘッドならびにそれに用いる薄
膜磁気ヘッド用基板に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、薄膜磁気ヘッド用基板には主成分
としてアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）およびチタンカーバイド
（ＴｉＣ）の複合材からなるセラミック基板上にアモル
ファスアルミナからなる絶縁膜をスパッタリング法にて
成膜し、その面を片面ポリッシュ機にて鏡面加工したも
のが用いられている。 【０００３】上記絶縁膜は導電材であるセラミック基板
との絶縁性を得るため、さらに平滑性を達成するために
形成している。とくに絶縁膜の面粗さについては、その
上に素子を形成するために重要であって、より平滑な面
を得るためにＣＭＰ（ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＭＥＣＨＡＮ
ＩＣＡＬ ＰＯＬＩＳＨＩＮＧ）等で加工している。 【０００４】 【発明が解決しようとする問題点】近年、記録密度を向
上させるために、薄膜磁気ヘッドの素子に磁気抵抗効果
を用いたＭＲ（ＭＡＧＮＥＴＲＯＲＥＳＩＳＴＩＶ
Ｅ）、あるいはＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ ＭＲ）が用いるこ
とが提示されているが、このようなＭＲ素子やＧＭＲ素
子の場合、読み取り感度を向上させるためにセンス電流
値を上げる必要がある。 【０００５】また、ハードディスクドライブ用ＭＲヘッ
ドやＧＭＲヘッドにおいては、ヘッドの浮上量が１マイ
クロインチ程度と小さく、ニアコンタクトに近くなって
きている。そのため磁気ヘッドとメディアが接触摺動し
やすく、この時の摩擦熱により薄膜磁気ヘッドのＭＲ素
子部に温度変化が生じ、その結果、読み取り感度が低減
する、いわゆるサーマルアスペリティ現象が非常に大き
な問題点となってきた。 【０００６】かかる問題点を解消するために、素子周り
の放熱性を上げる必要があり、そのためにＭＲ素子の下
地膜をＡｌＮなどの高熱伝導材で形成し、素子周りの放
熱性を上げるという技術が提案されている。 【０００７】しかしながら、上記高熱伝導絶縁材により
膜形成すると、膜応力が非常に高くなり、そのために膜
厚を２μｍ以上にすると基板が変形し、剥離が生じる。
他方、２μｍ未満の膜厚にすると電気的な耐圧が不十分
となり、しかも、成膜面をポリッシュ加工するに十分な
膜厚が得られない。 【０００８】そこで、前記アモルファスアルミナ膜の厚
みを薄くして、ＭＲ素子を熱伝導の高いＡｌ2 Ｏ3 −Ｔ
ｉＣ基板に近づけ、これによって放熱性を上げたり、も
しくはＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板とアモルファスアルミナ
膜との硬度差によるリセスを利用し、ＭＲ素子がメディ
ア面と衝突することを防止する等の対策がおこなわれて
いる。 【０００９】しかしながら、アモルファスアルミナ膜の
膜厚が３μｍ以下になると、耐電圧の点で不十分であっ
た。 【００１０】したがって、本発明の目的はアモルファス
アルミナ膜の厚みを薄くし、これによって薄膜磁気ヘッ
ド素子部の放熱性を上げるとともに、素子のメディア面
への接触を防止し、さらに膜密着強度、電気的な耐圧、
面品位に優れた薄膜磁気ヘッド用基板を提供することで
ある。 【００１１】本発明の他の目的は本発明の薄膜磁気ヘッ
ド用基板を用いた高品質かつ高信頼性の薄膜磁気ヘッド
を提供することにある。 【００１２】 【問題点を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッ
ド用基板の製造方法は、基板上にスパッタリング法によ
り厚み０．２〜２．４μｍの第１のアモルファスアルミ
ナ膜を形成した後、表面にポリッシュ加工を施し、さら
にＥＣＲスパッタリング法により厚み１０〜５５００Å
の第２のアモルファスアルミナ膜を順次積層したことを
特徴とする。 【００１３】本発明の薄膜磁気ヘッドは、本発明の薄膜
磁気ヘッド用基板の第２のアモルファスアルミナ膜上に
磁性膜を形成してなることを特徴とする。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
図４によって説明する。図１の（ａ）および（ｂ）は本
発明の薄膜磁気ヘッド用基板１を示す斜視図、図２は図
１（ａ）における切断面線Ｘ−Ｘによる要部拡大断面
図、図３は本発明の薄膜磁気ヘッド用基板１の上に磁性
膜を形成した層構造を示す要部拡大断面図である。ま
た、図４は本発明の薄膜磁気ヘッド２の使用状態を示す
断面図である。 【００１５】図４の薄膜磁気ヘッド２において、３はＡ
ｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系セラミックス、フェライト、サファ
イアなどからなるスライダ、４はＭＲ素子、５はメディ
アである。 【００１６】上記薄膜磁気ヘッド２は下記の製造工程に
より得られる。まず、図１の薄膜磁気ヘッド用基板１に
よれば、（ａ）に示すようにオリエンテーションフラッ
トを有する直径２〜８インチの円板状基板６、もしくは
（ｂ）に示すように一辺３〜６インチの角板状基板６で
ある。これらの基板６の上に、図２に示すように第１の
アモルファスアルミナ膜７をスパッタリング法により形
成し、ついで第２のアモルファスアルミナ膜８を形成す
る。 【００１７】第２のアモルファスアルミナ膜８はＥＣＲ
スパッタリング法により形成したことで、その表面８ａ
はきわめて滑らかな面となり、図３に示すように表面８
ａの上に磁性膜９を形成する。このようなウエハ工程の
後に、スライシング工程、ＡＢＳ面ポリッシュ工程、イ
オンミリング加工（ＲＩＥ加工）を順次経て、多数の薄
膜磁気ヘッド２を同時に得る。ＭＲ素子については、読
み込みで使用する素子であって、フォトリソグラフによ
る微細加工技術で形成する。 【００１８】上記基板６をＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系セラミ
ックスで作製する場合には、６０〜８０％のＡｌ2 Ｏ3
と４０〜２０％のＴｉＣを主成分とする原料を用い、大
気あるいは還元雰囲気中１６００〜１８００℃でホット
プレスあるいはＨＩＰ処理して得られる。このＡｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＣ系セラミックスは非常に緻密な焼結体とな
り、表面を滑らかにすることができる。 【００１９】このようなＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系セラミッ
クスは導電材であるが、基板６上に第１、第２のアモル
ファスアルミナ膜７、８を形成することによって絶縁性
をもたせる。 【００２０】第１のアモルファスアルミナ膜７について
は、スパッタリング法により形成するが、スパッタ時の
基板へのゴミ付着が主に起因して、膜内には多くの欠陥
が発生しやすい。そこで、スパッタリング装置内でＡｒ
イオンエッチング処理をおこなうことで、そのゴミを飛
ばすのがよい。 【００２１】また、第２のアモルファスアルミナ膜８を
形成するに際して、その膜８には第１のアモルファスア
ルミナ膜７の成膜形成でのゴミの付着と同一の部位にゴ
ミが付着することはほとんどなく、そのために同部位で
の欠陥発生が防止でき、これにより、貫通した欠陥のな
い高い耐電圧を有する第２のアモルファスアルミナ膜８
が得られる。 【００２２】そして、このように双方を同じアモルファ
スアルミナ膜により成膜形成することで、２層間で高い
密着性が得られる。 【００２３】また、ＥＣＲスパッタリング法により第２
のアモルファスアルミナ膜８を形成すれば、その表面は
ＡＦＭ（ＡＴＯＭＩＣ ＦＯＲＣＥ ＭＩＣＲＯＳＣＯ
ＰＹ）で測定される表面粗度（Ｒａ）であらわすと、１
０Å以下にできる。そして、第２のアモルファスアルミ
ナ膜８をＥＣＲスパッタリング法により形成した後に、
膜表面をさらに平滑にすべくＣＭＰ加工してもよい。 【００２４】上記のようにスパッタリング法により形成
した第１のアモルファスアルミナ膜７では、膜内に多く
の欠陥が発生しているが、さらにＥＣＲスパッタリング
法により形成した第２のアモルファスアルミナ膜８では
高い成膜充填率が得られ、高い膜硬度が達成でき、これ
によって下記のとおりの作用効果がある。 【００２５】（１）熱伝導性の低い膜を薄く形成するこ
とで、熱伝導性の高いスライダ３に熱をよりはやく伝え
ることができ、これによって放熱性が高められる。 【００２６】（２）膜厚の薄い下地膜となるので、素子
がスライダ３に近づき、そのためにＡＢＳ面のラップ時
に発生するリセス（図４に示す段差）により接触が防止
できる。 【００２７】（３）第１のアモルファスアルミナ膜７と
第２のアモルファスアルミナ膜８とは材質が同じである
ために、双方間の膜密着強度は高くなる。 【００２８】（４）第２のアモルファスアルミナ膜８を
ＥＣＲスパッタリング法により形成したことで、電気的
耐圧が高められる（第１、第２のアモルファスアルミナ
膜７、８の積層に対する印加電圧１０Ｖにおける常温抵
抗値は１０11Ω以上となる）。 【００２９】（５）面粗さに劣る第１のアモルファスア
ルミナ膜８を第２のアモルファスアルミナ膜７でもって
改善し、面品位に優れた薄膜磁気ヘッド用基板１を提供
する。 【００３０】また、第１のアモルファスアルミナ膜７の
厚みを０．２〜２．４μｍ、好適には０．２〜２．０μ
ｍに、第２のアモルファスアルミナ膜８の厚みを１０〜
５５００Å、好適には１０〜５０００Åにするとよい。 【００３１】第１のアモルファスアルミナ膜７の厚みが
０．２μｍ未満の場合にはポリッシュ加工が困難とな
り、絶縁特性が得られず、２．４μｍを越えると放熱性
が劣化し、素子のメディアへの接触が生じる。第２のア
モルファスアルミナ膜８の厚みが１０Å未満の場合には
絶縁特性が得られず、５５００Åを越えると膜の応力に
より剥離が発生する。 【００３２】さらにまた、本発明においては、第１のア
モルファスアルミナ膜７はスパッタリング法により形成
した後に、その表面を滑らかに研磨するとよい。そのた
めに、ＣＭＰ加工をおこなって、ＡＦＭで測定する面粗
度をＲａで５Å以下にするとよい。 【００３３】 【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。出発原料
としてアルミナ（純度９９．９％、原料粉末の平均粒
径：０．４μｍ）とチタンカーバイド（純度９９．５
％、原料粉末の平均粒径：０．３μｍ）を使用し、アル
ミナが７０重量％、チタンカーバイドが３０重量％の比
率となるように秤量し、さらにチタンカーバイドに対し
約１０重量％の酸化チタンＴｉＯ2を添加し、そして、
アルミナボールにて混合した。ついで混合粉末を成形
し、１６００℃、２５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１時間ホ
ットプレス焼成した。 【００３４】このようにして作製した焼結体をダイヤモ
ンドホイールにより所定の円板形状に研削加工した後、
ダイヤモンド砥粒を用いて表面のラッピング加工をおこ
なった。ついで、平均粒径０．５μｍのダイヤモンドパ
ウダーを用いて、基板表面と研磨板あるいは研磨布を相
対的に摺動させて精密研磨をおこない、これによって基
板の表面粗度Ｒａを１８Åとした。本実施例では上記研
磨板として錫定盤を用いた。 【００３５】そして、表１に示すとおり、純度９９．５
％のアルミナターゲットを用いてスパッタリング法に
て、アモルファスアルミナを成膜し、その後、球状アル
ミナ微粉末を純水中に懸濁させた研磨液にてポリッシュ
加工をおこなった後、球状セリア微粉末を純水中に懸濁
させた研磨液にて最終精密加工をおこない、試料Ｎｏ．
１〜１２のとおり膜厚１〜４μｍ、膜面表面粗度（Ｒ
ａ）３Åの第１のアモルファスアルミナ膜を形成した。 【００３６】しかる後、同表に示すとおり、試料Ｎｏ．
７〜１２については、ＥＣＲスパッタリング法を用い
て、膜厚を幾とおりにも変えた第２のアモルファスアル
ミナ膜を形成した。さらに第２のアモルファスアルミナ
膜に代えて通常のスパッタリング法によりアモルファス
アルミナ膜をつづけて成膜した場合を試料Ｎｏ．５およ
び試料Ｎｏ．６として示す。 【００３７】また、試料Ｎｏ．６、８、１０について
は、球状セリア微粉末を純水中に懸濁させた研磨液にて
精密鏡面加工をおこなった。 【００３８】 【表１】【００３９】これら各試料に対し、加熱処理後の膜剥
離、表面粗度および抵抗値を測定したところ、同表に示
すような結果が得られた。 【００４０】加熱処理後の膜剥離については、各試料を
真空雰囲気内で６００℃の温度で加熱し、微分干渉顕微
鏡（５０倍）にて成膜段階の剥離状態を確認した。ま
た、最外表面の表面粗度はＡＦＭにて測定した。 【００４１】常温抵抗値についてはＴｉ／Ａｕの電極を
膜面に２０ヶ所／φ４マイクロインチ形成し、常温で印
加電圧１０Ｖでもって三端子法を用いて膜表面と、基板
の裏面との間の抵抗値を測定し、最低抵抗値を求めた。 【００４２】表１に示す結果から明らかなとおり、本発
明の試料Ｎｏ．７〜１１については、アモルファスアル
ミナ膜の厚みを２．５μｍ以内にしても、抵抗値は１０
11Ω以上になり、優れた耐電圧が得られ、さらに加熱処
理後に膜剥離が生じなくなり、表面粗度Ｒａは５Å以下
になった。 【００４３】ＥＣＲスパッタによりアモルファスアルミ
ナ膜をつけると面粗さが大きくなる傾向があるが、その
反面、非常に高密度な膜が形成でき、成膜面の面粗度で
もＲａ１０Åを越えない非常に平滑な面が得られた。な
お、このような高密度膜であれば、ＣＭＰ加工すること
で、さらに平滑な面が得られる。 【００４４】しかるに、試料Ｎｏ．１〜４から明らかな
とおり、第１のアモルファスアルミナ膜だけである場合
には、４μｍ以上の膜厚を成膜しないと１０11Ω以上の
抵抗値が得られない。 【００４５】また、試料Ｎｏ．５、６から明らかなとお
り、２層膜にしても第２のアモルファスアルミナ膜をス
パッタリング法により形成した場合であれば、試料Ｎ
ｏ．２と試料Ｎｏ．５とが示すように、同じ膜厚でも抵
抗値は高くなる傾向にあるが、膜厚３μｍ以下では抵抗
値１０11Ω未満となる。 【００４６】さらにまた、試料Ｎｏ．１２のとおり、第
２のアモルファスアルミナ膜を６０００Åの厚みで形成
した場合には、２層膜間の密度差による応力が高すぎる
ために、真空中の加熱処理にて膜剥離が生じた。 【００４７】 【発明の効果】以上のとおり、本発明においては、基板
上にスパッタリング法により厚み０．２〜２．４μｍの
第１のアモルファスアルミナ膜を形成した後、表面にポ
リッシュ加工を施し、さらにＥＣＲスパッタリング法に
より厚み１０〜５５００Åの第２のアモルファスアルミ
ナ膜を順次積層したことで、薄膜磁気ヘッド素子部の放
熱性を上げるとともに、素子のメディア面への接触を防
止し、さらに膜密着強度、電気的な耐圧、面品位に優れ
た薄膜磁気ヘッド用基板が提供できた。 【００４８】
録装置であるハードディスクドライブやテープドライブ
等に用いられる薄膜磁気ヘッドならびにそれに用いる薄
膜磁気ヘッド用基板に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、薄膜磁気ヘッド用基板には主成分
としてアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）およびチタンカーバイド
（ＴｉＣ）の複合材からなるセラミック基板上にアモル
ファスアルミナからなる絶縁膜をスパッタリング法にて
成膜し、その面を片面ポリッシュ機にて鏡面加工したも
のが用いられている。 【０００３】上記絶縁膜は導電材であるセラミック基板
との絶縁性を得るため、さらに平滑性を達成するために
形成している。とくに絶縁膜の面粗さについては、その
上に素子を形成するために重要であって、より平滑な面
を得るためにＣＭＰ（ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＭＥＣＨＡＮ
ＩＣＡＬ ＰＯＬＩＳＨＩＮＧ）等で加工している。 【０００４】 【発明が解決しようとする問題点】近年、記録密度を向
上させるために、薄膜磁気ヘッドの素子に磁気抵抗効果
を用いたＭＲ（ＭＡＧＮＥＴＲＯＲＥＳＩＳＴＩＶ
Ｅ）、あるいはＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ ＭＲ）が用いるこ
とが提示されているが、このようなＭＲ素子やＧＭＲ素
子の場合、読み取り感度を向上させるためにセンス電流
値を上げる必要がある。 【０００５】また、ハードディスクドライブ用ＭＲヘッ
ドやＧＭＲヘッドにおいては、ヘッドの浮上量が１マイ
クロインチ程度と小さく、ニアコンタクトに近くなって
きている。そのため磁気ヘッドとメディアが接触摺動し
やすく、この時の摩擦熱により薄膜磁気ヘッドのＭＲ素
子部に温度変化が生じ、その結果、読み取り感度が低減
する、いわゆるサーマルアスペリティ現象が非常に大き
な問題点となってきた。 【０００６】かかる問題点を解消するために、素子周り
の放熱性を上げる必要があり、そのためにＭＲ素子の下
地膜をＡｌＮなどの高熱伝導材で形成し、素子周りの放
熱性を上げるという技術が提案されている。 【０００７】しかしながら、上記高熱伝導絶縁材により
膜形成すると、膜応力が非常に高くなり、そのために膜
厚を２μｍ以上にすると基板が変形し、剥離が生じる。
他方、２μｍ未満の膜厚にすると電気的な耐圧が不十分
となり、しかも、成膜面をポリッシュ加工するに十分な
膜厚が得られない。 【０００８】そこで、前記アモルファスアルミナ膜の厚
みを薄くして、ＭＲ素子を熱伝導の高いＡｌ2 Ｏ3 −Ｔ
ｉＣ基板に近づけ、これによって放熱性を上げたり、も
しくはＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ基板とアモルファスアルミナ
膜との硬度差によるリセスを利用し、ＭＲ素子がメディ
ア面と衝突することを防止する等の対策がおこなわれて
いる。 【０００９】しかしながら、アモルファスアルミナ膜の
膜厚が３μｍ以下になると、耐電圧の点で不十分であっ
た。 【００１０】したがって、本発明の目的はアモルファス
アルミナ膜の厚みを薄くし、これによって薄膜磁気ヘッ
ド素子部の放熱性を上げるとともに、素子のメディア面
への接触を防止し、さらに膜密着強度、電気的な耐圧、
面品位に優れた薄膜磁気ヘッド用基板を提供することで
ある。 【００１１】本発明の他の目的は本発明の薄膜磁気ヘッ
ド用基板を用いた高品質かつ高信頼性の薄膜磁気ヘッド
を提供することにある。 【００１２】 【問題点を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッ
ド用基板の製造方法は、基板上にスパッタリング法によ
り厚み０．２〜２．４μｍの第１のアモルファスアルミ
ナ膜を形成した後、表面にポリッシュ加工を施し、さら
にＥＣＲスパッタリング法により厚み１０〜５５００Å
の第２のアモルファスアルミナ膜を順次積層したことを
特徴とする。 【００１３】本発明の薄膜磁気ヘッドは、本発明の薄膜
磁気ヘッド用基板の第２のアモルファスアルミナ膜上に
磁性膜を形成してなることを特徴とする。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
図４によって説明する。図１の（ａ）および（ｂ）は本
発明の薄膜磁気ヘッド用基板１を示す斜視図、図２は図
１（ａ）における切断面線Ｘ−Ｘによる要部拡大断面
図、図３は本発明の薄膜磁気ヘッド用基板１の上に磁性
膜を形成した層構造を示す要部拡大断面図である。ま
た、図４は本発明の薄膜磁気ヘッド２の使用状態を示す
断面図である。 【００１５】図４の薄膜磁気ヘッド２において、３はＡ
ｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系セラミックス、フェライト、サファ
イアなどからなるスライダ、４はＭＲ素子、５はメディ
アである。 【００１６】上記薄膜磁気ヘッド２は下記の製造工程に
より得られる。まず、図１の薄膜磁気ヘッド用基板１に
よれば、（ａ）に示すようにオリエンテーションフラッ
トを有する直径２〜８インチの円板状基板６、もしくは
（ｂ）に示すように一辺３〜６インチの角板状基板６で
ある。これらの基板６の上に、図２に示すように第１の
アモルファスアルミナ膜７をスパッタリング法により形
成し、ついで第２のアモルファスアルミナ膜８を形成す
る。 【００１７】第２のアモルファスアルミナ膜８はＥＣＲ
スパッタリング法により形成したことで、その表面８ａ
はきわめて滑らかな面となり、図３に示すように表面８
ａの上に磁性膜９を形成する。このようなウエハ工程の
後に、スライシング工程、ＡＢＳ面ポリッシュ工程、イ
オンミリング加工（ＲＩＥ加工）を順次経て、多数の薄
膜磁気ヘッド２を同時に得る。ＭＲ素子については、読
み込みで使用する素子であって、フォトリソグラフによ
る微細加工技術で形成する。 【００１８】上記基板６をＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系セラミ
ックスで作製する場合には、６０〜８０％のＡｌ2 Ｏ3
と４０〜２０％のＴｉＣを主成分とする原料を用い、大
気あるいは還元雰囲気中１６００〜１８００℃でホット
プレスあるいはＨＩＰ処理して得られる。このＡｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＣ系セラミックスは非常に緻密な焼結体とな
り、表面を滑らかにすることができる。 【００１９】このようなＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系セラミッ
クスは導電材であるが、基板６上に第１、第２のアモル
ファスアルミナ膜７、８を形成することによって絶縁性
をもたせる。 【００２０】第１のアモルファスアルミナ膜７について
は、スパッタリング法により形成するが、スパッタ時の
基板へのゴミ付着が主に起因して、膜内には多くの欠陥
が発生しやすい。そこで、スパッタリング装置内でＡｒ
イオンエッチング処理をおこなうことで、そのゴミを飛
ばすのがよい。 【００２１】また、第２のアモルファスアルミナ膜８を
形成するに際して、その膜８には第１のアモルファスア
ルミナ膜７の成膜形成でのゴミの付着と同一の部位にゴ
ミが付着することはほとんどなく、そのために同部位で
の欠陥発生が防止でき、これにより、貫通した欠陥のな
い高い耐電圧を有する第２のアモルファスアルミナ膜８
が得られる。 【００２２】そして、このように双方を同じアモルファ
スアルミナ膜により成膜形成することで、２層間で高い
密着性が得られる。 【００２３】また、ＥＣＲスパッタリング法により第２
のアモルファスアルミナ膜８を形成すれば、その表面は
ＡＦＭ（ＡＴＯＭＩＣ ＦＯＲＣＥ ＭＩＣＲＯＳＣＯ
ＰＹ）で測定される表面粗度（Ｒａ）であらわすと、１
０Å以下にできる。そして、第２のアモルファスアルミ
ナ膜８をＥＣＲスパッタリング法により形成した後に、
膜表面をさらに平滑にすべくＣＭＰ加工してもよい。 【００２４】上記のようにスパッタリング法により形成
した第１のアモルファスアルミナ膜７では、膜内に多く
の欠陥が発生しているが、さらにＥＣＲスパッタリング
法により形成した第２のアモルファスアルミナ膜８では
高い成膜充填率が得られ、高い膜硬度が達成でき、これ
によって下記のとおりの作用効果がある。 【００２５】（１）熱伝導性の低い膜を薄く形成するこ
とで、熱伝導性の高いスライダ３に熱をよりはやく伝え
ることができ、これによって放熱性が高められる。 【００２６】（２）膜厚の薄い下地膜となるので、素子
がスライダ３に近づき、そのためにＡＢＳ面のラップ時
に発生するリセス（図４に示す段差）により接触が防止
できる。 【００２７】（３）第１のアモルファスアルミナ膜７と
第２のアモルファスアルミナ膜８とは材質が同じである
ために、双方間の膜密着強度は高くなる。 【００２８】（４）第２のアモルファスアルミナ膜８を
ＥＣＲスパッタリング法により形成したことで、電気的
耐圧が高められる（第１、第２のアモルファスアルミナ
膜７、８の積層に対する印加電圧１０Ｖにおける常温抵
抗値は１０11Ω以上となる）。 【００２９】（５）面粗さに劣る第１のアモルファスア
ルミナ膜８を第２のアモルファスアルミナ膜７でもって
改善し、面品位に優れた薄膜磁気ヘッド用基板１を提供
する。 【００３０】また、第１のアモルファスアルミナ膜７の
厚みを０．２〜２．４μｍ、好適には０．２〜２．０μ
ｍに、第２のアモルファスアルミナ膜８の厚みを１０〜
５５００Å、好適には１０〜５０００Åにするとよい。 【００３１】第１のアモルファスアルミナ膜７の厚みが
０．２μｍ未満の場合にはポリッシュ加工が困難とな
り、絶縁特性が得られず、２．４μｍを越えると放熱性
が劣化し、素子のメディアへの接触が生じる。第２のア
モルファスアルミナ膜８の厚みが１０Å未満の場合には
絶縁特性が得られず、５５００Åを越えると膜の応力に
より剥離が発生する。 【００３２】さらにまた、本発明においては、第１のア
モルファスアルミナ膜７はスパッタリング法により形成
した後に、その表面を滑らかに研磨するとよい。そのた
めに、ＣＭＰ加工をおこなって、ＡＦＭで測定する面粗
度をＲａで５Å以下にするとよい。 【００３３】 【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。出発原料
としてアルミナ（純度９９．９％、原料粉末の平均粒
径：０．４μｍ）とチタンカーバイド（純度９９．５
％、原料粉末の平均粒径：０．３μｍ）を使用し、アル
ミナが７０重量％、チタンカーバイドが３０重量％の比
率となるように秤量し、さらにチタンカーバイドに対し
約１０重量％の酸化チタンＴｉＯ2を添加し、そして、
アルミナボールにて混合した。ついで混合粉末を成形
し、１６００℃、２５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１時間ホ
ットプレス焼成した。 【００３４】このようにして作製した焼結体をダイヤモ
ンドホイールにより所定の円板形状に研削加工した後、
ダイヤモンド砥粒を用いて表面のラッピング加工をおこ
なった。ついで、平均粒径０．５μｍのダイヤモンドパ
ウダーを用いて、基板表面と研磨板あるいは研磨布を相
対的に摺動させて精密研磨をおこない、これによって基
板の表面粗度Ｒａを１８Åとした。本実施例では上記研
磨板として錫定盤を用いた。 【００３５】そして、表１に示すとおり、純度９９．５
％のアルミナターゲットを用いてスパッタリング法に
て、アモルファスアルミナを成膜し、その後、球状アル
ミナ微粉末を純水中に懸濁させた研磨液にてポリッシュ
加工をおこなった後、球状セリア微粉末を純水中に懸濁
させた研磨液にて最終精密加工をおこない、試料Ｎｏ．
１〜１２のとおり膜厚１〜４μｍ、膜面表面粗度（Ｒ
ａ）３Åの第１のアモルファスアルミナ膜を形成した。 【００３６】しかる後、同表に示すとおり、試料Ｎｏ．
７〜１２については、ＥＣＲスパッタリング法を用い
て、膜厚を幾とおりにも変えた第２のアモルファスアル
ミナ膜を形成した。さらに第２のアモルファスアルミナ
膜に代えて通常のスパッタリング法によりアモルファス
アルミナ膜をつづけて成膜した場合を試料Ｎｏ．５およ
び試料Ｎｏ．６として示す。 【００３７】また、試料Ｎｏ．６、８、１０について
は、球状セリア微粉末を純水中に懸濁させた研磨液にて
精密鏡面加工をおこなった。 【００３８】 【表１】【００３９】これら各試料に対し、加熱処理後の膜剥
離、表面粗度および抵抗値を測定したところ、同表に示
すような結果が得られた。 【００４０】加熱処理後の膜剥離については、各試料を
真空雰囲気内で６００℃の温度で加熱し、微分干渉顕微
鏡（５０倍）にて成膜段階の剥離状態を確認した。ま
た、最外表面の表面粗度はＡＦＭにて測定した。 【００４１】常温抵抗値についてはＴｉ／Ａｕの電極を
膜面に２０ヶ所／φ４マイクロインチ形成し、常温で印
加電圧１０Ｖでもって三端子法を用いて膜表面と、基板
の裏面との間の抵抗値を測定し、最低抵抗値を求めた。 【００４２】表１に示す結果から明らかなとおり、本発
明の試料Ｎｏ．７〜１１については、アモルファスアル
ミナ膜の厚みを２．５μｍ以内にしても、抵抗値は１０
11Ω以上になり、優れた耐電圧が得られ、さらに加熱処
理後に膜剥離が生じなくなり、表面粗度Ｒａは５Å以下
になった。 【００４３】ＥＣＲスパッタによりアモルファスアルミ
ナ膜をつけると面粗さが大きくなる傾向があるが、その
反面、非常に高密度な膜が形成でき、成膜面の面粗度で
もＲａ１０Åを越えない非常に平滑な面が得られた。な
お、このような高密度膜であれば、ＣＭＰ加工すること
で、さらに平滑な面が得られる。 【００４４】しかるに、試料Ｎｏ．１〜４から明らかな
とおり、第１のアモルファスアルミナ膜だけである場合
には、４μｍ以上の膜厚を成膜しないと１０11Ω以上の
抵抗値が得られない。 【００４５】また、試料Ｎｏ．５、６から明らかなとお
り、２層膜にしても第２のアモルファスアルミナ膜をス
パッタリング法により形成した場合であれば、試料Ｎ
ｏ．２と試料Ｎｏ．５とが示すように、同じ膜厚でも抵
抗値は高くなる傾向にあるが、膜厚３μｍ以下では抵抗
値１０11Ω未満となる。 【００４６】さらにまた、試料Ｎｏ．１２のとおり、第
２のアモルファスアルミナ膜を６０００Åの厚みで形成
した場合には、２層膜間の密度差による応力が高すぎる
ために、真空中の加熱処理にて膜剥離が生じた。 【００４７】 【発明の効果】以上のとおり、本発明においては、基板
上にスパッタリング法により厚み０．２〜２．４μｍの
第１のアモルファスアルミナ膜を形成した後、表面にポ
リッシュ加工を施し、さらにＥＣＲスパッタリング法に
より厚み１０〜５５００Åの第２のアモルファスアルミ
ナ膜を順次積層したことで、薄膜磁気ヘッド素子部の放
熱性を上げるとともに、素子のメディア面への接触を防
止し、さらに膜密着強度、電気的な耐圧、面品位に優れ
た薄膜磁気ヘッド用基板が提供できた。 【００４８】
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は本発明の薄膜磁気ヘッド
用基板を示す斜視図である。 【図２】図１（ａ）における切断面線Ｘ−Ｘによる要部
拡大断面図である。 【図３】本発明の薄膜磁気ヘッドの層構造を示す要部拡
大断面図である。 【図４】本発明の薄膜磁気ヘッドの使用状態を示す説明
図である。 【符号の説明】 １ 薄膜磁気ヘッド用基板 ２ 薄膜磁気ヘッド ３ スライダ ４ ＭＲ素子 ５ メディア ６ 基板 ７ 第１のアモルファスアルミナ膜 ８ 第２のアモルファスアルミナ膜 ９ 磁性膜
用基板を示す斜視図である。 【図２】図１（ａ）における切断面線Ｘ−Ｘによる要部
拡大断面図である。 【図３】本発明の薄膜磁気ヘッドの層構造を示す要部拡
大断面図である。 【図４】本発明の薄膜磁気ヘッドの使用状態を示す説明
図である。 【符号の説明】 １ 薄膜磁気ヘッド用基板 ２ 薄膜磁気ヘッド ３ スライダ ４ ＭＲ素子 ５ メディア ６ 基板 ７ 第１のアモルファスアルミナ膜 ８ 第２のアモルファスアルミナ膜 ９ 磁性膜
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】基板上にスパッタリング法により厚み０．
２〜２．４μｍの第１のアモルファスアルミナ膜を形成
した後、表面にポリッシュ加工を施し、さらにＥＣＲス
パッタリング法により厚み１０〜５５００Åの第２のア
モルファスアルミナ膜を順次積層してなる薄膜磁気ヘッ
ド用基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08519398A JP3450178B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08519398A JP3450178B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11283221A JPH11283221A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3450178B2 true JP3450178B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=13851823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08519398A Expired - Lifetime JP3450178B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3450178B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004097805A1 (ja) * | 2003-04-30 | 2004-11-11 | Fujitsu Limited | 薄膜磁気ヘッド、その製造方法、および磁気記憶装置 |
| JP3691833B2 (ja) | 2003-07-28 | 2005-09-07 | 株式会社Ｎｅｏｍａｘ | 薄膜磁気ヘッド用基板およびその製造方法 |
| WO2005112008A1 (ja) | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Neomax Co., Ltd. | 薄膜磁気ヘッド用基板およびその製造方法 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP08519398A patent/JP3450178B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11283221A (ja) | 1999-10-15 |
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