JPH08273122A - 保護膜、保護膜の製造方法及び磁気ヘッド - Google Patents
保護膜、保護膜の製造方法及び磁気ヘッドInfo
- Publication number
- JPH08273122A JPH08273122A JP7068331A JP6833195A JPH08273122A JP H08273122 A JPH08273122 A JP H08273122A JP 7068331 A JP7068331 A JP 7068331A JP 6833195 A JP6833195 A JP 6833195A JP H08273122 A JPH08273122 A JP H08273122A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- protective film
- hardness
- magnetic head
- crn
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造コストが安くて長寿命な保護膜、保護膜
の製造方法及び磁気ヘッド。 【構成】 磁気記録媒体との摺動面１２に、Ｃｒ及びＮ
を主成分とし、Ｈｆの含有率が１５原子パ−セント以下
にて含有する合金からなる保護膜を形成した磁気ヘッド
１。 【効果】 スパッタ法にて成膜したＣｒＮ膜よりも高い
膜硬度を有する保護膜を、単なるスパッタ法により成膜
できるので、耐摩耗性に優れ、また、保護膜を成膜する
際にスパッタリングに投入する電力を小さくすることな
く大きな成膜速度で成膜できることから、生産性が高
い。
の製造方法及び磁気ヘッド。 【構成】 磁気記録媒体との摺動面１２に、Ｃｒ及びＮ
を主成分とし、Ｈｆの含有率が１５原子パ−セント以下
にて含有する合金からなる保護膜を形成した磁気ヘッド
１。 【効果】 スパッタ法にて成膜したＣｒＮ膜よりも高い
膜硬度を有する保護膜を、単なるスパッタ法により成膜
できるので、耐摩耗性に優れ、また、保護膜を成膜する
際にスパッタリングに投入する電力を小さくすることな
く大きな成膜速度で成膜できることから、生産性が高
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、クロム（以下、単にＣ
ｒという）及び窒素（以下、単にＮという）を主成分と
する保護膜と、保護膜の製造方法及び磁気ヘッドに関す
るものであり、特にスパッタ法で成膜できる長寿命な保
護膜と、保護膜の製造方法及び磁気ヘッドに関するもの
である。
ｒという）及び窒素（以下、単にＮという）を主成分と
する保護膜と、保護膜の製造方法及び磁気ヘッドに関す
るものであり、特にスパッタ法で成膜できる長寿命な保
護膜と、保護膜の製造方法及び磁気ヘッドに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】例えば、スペ−シングロスを抑えかつ耐
摩耗性を満足することが要求される磁気ヘッドの摺動面
の保護膜として、通常のスパッタ法により高硬度でかつ
耐食性に優れた膜として実現できると共に、下地の材質
によることなく下地に対して大きな密着力を有すること
から、Ｃｒ及びＮからなる保護膜（以下、単にＣｒＮ膜
という）が開発されている（特開昭５６−２１５６４３
号公報参照）。
摩耗性を満足することが要求される磁気ヘッドの摺動面
の保護膜として、通常のスパッタ法により高硬度でかつ
耐食性に優れた膜として実現できると共に、下地の材質
によることなく下地に対して大きな密着力を有すること
から、Ｃｒ及びＮからなる保護膜（以下、単にＣｒＮ膜
という）が開発されている（特開昭５６−２１５６４３
号公報参照）。
【０００３】ＣｒＮ膜を磁気ヘッドの保護膜に応用した
一例を図に基づいて説明する。図６は、磁気ヘッドの概
略断面を示すものである。図６において磁気ヘッド２１
は、高透磁率を有する物質からなるシ−ルドケ−ス２内
に、コイル３を巻回したボビン４と、パ−マロイやセン
ダストなどからなる磁気コア５とが内設されており、さ
らにシールドケース２内にボビン４、磁気コア５などを
封入・固定するためのエポキシ樹脂などからなる封入樹
脂層６が形成されている。磁気コア５の先端部近傍に
は、ＣｕＮｉなどの非磁性体材料からなるギャップスペ
−サ７が介在されて磁気ギャップ８が形成されており、
一方、磁気コア５の基部の一部はボビン４に内挿されて
いる。
一例を図に基づいて説明する。図６は、磁気ヘッドの概
略断面を示すものである。図６において磁気ヘッド２１
は、高透磁率を有する物質からなるシ−ルドケ−ス２内
に、コイル３を巻回したボビン４と、パ−マロイやセン
ダストなどからなる磁気コア５とが内設されており、さ
らにシールドケース２内にボビン４、磁気コア５などを
封入・固定するためのエポキシ樹脂などからなる封入樹
脂層６が形成されている。磁気コア５の先端部近傍に
は、ＣｕＮｉなどの非磁性体材料からなるギャップスペ
−サ７が介在されて磁気ギャップ８が形成されており、
一方、磁気コア５の基部の一部はボビン４に内挿されて
いる。
【０００４】このボビン４には接続ピン９が設けられて
おり、この接続ピン９が、配線基板１０に形成された回
路パタ−ン１１と電気的に接続されている。また図６に
示すように、磁気テ−プなどの磁気記録媒体が摺動する
摺動面１２は、磁気コア５の先端部とギャップスペ−サ
７と封入樹脂層６とが露出してなる面であり、異なる金
属層と樹脂層から構成されている。ここで、ＣｒＮから
なる保護膜１３は、パ−マロイやセンダスト等の合金か
らなる磁気コア５との密着力が高いのはもちろん、シ−
ルドケ−ス２ならびに封入樹脂層６との密着力も大きい
ため、特に中間層を介することなく摺動面１２上に直接
形成されている。
おり、この接続ピン９が、配線基板１０に形成された回
路パタ−ン１１と電気的に接続されている。また図６に
示すように、磁気テ−プなどの磁気記録媒体が摺動する
摺動面１２は、磁気コア５の先端部とギャップスペ−サ
７と封入樹脂層６とが露出してなる面であり、異なる金
属層と樹脂層から構成されている。ここで、ＣｒＮから
なる保護膜１３は、パ−マロイやセンダスト等の合金か
らなる磁気コア５との密着力が高いのはもちろん、シ−
ルドケ−ス２ならびに封入樹脂層６との密着力も大きい
ため、特に中間層を介することなく摺動面１２上に直接
形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
スパッタ法（以下、単にスパッタ法という）ではＣｒＮ
膜の硬度が高々７０〜８０ＧＰａ程度にしかならず、保
護膜としての十分な耐摩耗性を実現できないことから、
保護膜を得るのに際して、バイアス電圧を印加して行う
スパッタ法（以下、単にバイアススパッタ法という）を
適用することよって硬度を高くすることが試みられてい
る。
スパッタ法（以下、単にスパッタ法という）ではＣｒＮ
膜の硬度が高々７０〜８０ＧＰａ程度にしかならず、保
護膜としての十分な耐摩耗性を実現できないことから、
保護膜を得るのに際して、バイアス電圧を印加して行う
スパッタ法（以下、単にバイアススパッタ法という）を
適用することよって硬度を高くすることが試みられてい
る。
【０００６】図７は、アルゴンガス（以下、単にＡｒガ
スという）と窒素ガス（以下、単にＮ２ガスという）と
からなるスッパッタガス中のＮ2ガスの分圧比に対する
ＣｒＮ膜の硬度の関係を、バイアス電圧を印加した場合
と印加しない場合について示すものある。このＮ2ガス
は、スパッタされたＣｒを窒化するための反応性ガスで
ある。図７において、「●」はタ−ゲットがスパッタさ
れる領域に磁場を形成しつつ高周波を印加してスパッタ
を行うスパッタ法（以下、単にＲＦマグネトロンスパッ
タ法という）により成膜したＣｒＮ膜の硬度を示し、
「○」はバイアス電圧を印加して行うＲＦマグネトロン
スパッタ法（以下、単にバイアスＲＦマグネトロンスパ
ッタ法という）により成膜したＣｒＮ膜の硬度を示す。
スという）と窒素ガス（以下、単にＮ２ガスという）と
からなるスッパッタガス中のＮ2ガスの分圧比に対する
ＣｒＮ膜の硬度の関係を、バイアス電圧を印加した場合
と印加しない場合について示すものある。このＮ2ガス
は、スパッタされたＣｒを窒化するための反応性ガスで
ある。図７において、「●」はタ−ゲットがスパッタさ
れる領域に磁場を形成しつつ高周波を印加してスパッタ
を行うスパッタ法（以下、単にＲＦマグネトロンスパッ
タ法という）により成膜したＣｒＮ膜の硬度を示し、
「○」はバイアス電圧を印加して行うＲＦマグネトロン
スパッタ法（以下、単にバイアスＲＦマグネトロンスパ
ッタ法という）により成膜したＣｒＮ膜の硬度を示す。
【０００７】図７から明らかなように、バイアスＲＦマ
グネトロンスパッタ法により成膜されたＣｒＮ膜の硬度
は、１１０〜１３０ＧＰａとなり、バイアス電圧を印加
しないＲＦマグネトロンスパッタ法によるものと比較し
て大幅に高くなる。図７では、バイアス電圧の有無によ
るＣｒＮ膜の硬度への影響をＲＦマグネトロンスパッタ
法に基づいて例示したが、一般のスパッタ法でも、バイ
アス電圧を印加するとＣｒＮ膜の硬度が印加しないもの
よりも高くなる。
グネトロンスパッタ法により成膜されたＣｒＮ膜の硬度
は、１１０〜１３０ＧＰａとなり、バイアス電圧を印加
しないＲＦマグネトロンスパッタ法によるものと比較し
て大幅に高くなる。図７では、バイアス電圧の有無によ
るＣｒＮ膜の硬度への影響をＲＦマグネトロンスパッタ
法に基づいて例示したが、一般のスパッタ法でも、バイ
アス電圧を印加するとＣｒＮ膜の硬度が印加しないもの
よりも高くなる。
【０００８】ところで、ＣｒＮ膜の成膜時にバイアス電
圧を印加すると、磁気ヘッドの表面が高温に加熱される
ので、冷却が不十分な場合、磁気ヘッドの表面温度が１
００℃を越えて摺動面を構成する樹脂に変形を与えるな
どの悪影響が生じるとともに、ＣｒＮ膜が摺動面から剥
離しやすくなる、という問題が生じる。すなわち、成膜
中に磁気ヘッドの表面温度が約１００℃以上になると、
摺動面におけるＣｒＮ膜は、室温と成膜中の温度との温
度差が大きくなり、摺動面の樹脂及び各合金の熱膨張率
の違いにより生じると考えられている内部応力が増大し
て、摺動面からのＣｒＮ膜の剥離が多発するようにな
る。
圧を印加すると、磁気ヘッドの表面が高温に加熱される
ので、冷却が不十分な場合、磁気ヘッドの表面温度が１
００℃を越えて摺動面を構成する樹脂に変形を与えるな
どの悪影響が生じるとともに、ＣｒＮ膜が摺動面から剥
離しやすくなる、という問題が生じる。すなわち、成膜
中に磁気ヘッドの表面温度が約１００℃以上になると、
摺動面におけるＣｒＮ膜は、室温と成膜中の温度との温
度差が大きくなり、摺動面の樹脂及び各合金の熱膨張率
の違いにより生じると考えられている内部応力が増大し
て、摺動面からのＣｒＮ膜の剥離が多発するようにな
る。
【０００９】したがって、バイアス電圧を印加して高硬
度のＣｒＮ膜を成膜する場合、成膜中の磁気ヘッドの表
面温度を１００℃以下に抑えるために、磁気ヘッドをで
きるだけ冷却し、かつスパッタリング時の投入電力を小
さくするので、ＣｒＮ膜の成膜速度が小さくなって生産
性が低くなり製造コストが高くなる、という問題があ
る。
度のＣｒＮ膜を成膜する場合、成膜中の磁気ヘッドの表
面温度を１００℃以下に抑えるために、磁気ヘッドをで
きるだけ冷却し、かつスパッタリング時の投入電力を小
さくするので、ＣｒＮ膜の成膜速度が小さくなって生産
性が低くなり製造コストが高くなる、という問題があ
る。
【００１０】このように、従来のＣｒＮ膜からなる保護
膜、及びこの保護膜を形成してなる磁気ヘッドは、通常
のスパッタ法で成膜すると膜硬度が低くなり、耐摩耗性
など寿命の点で問題を生じやすく、一方、バイアス電圧
を印加してＣｒＮ膜を高硬度化を図ると、スパッタリン
グ時の投入電力を小さくする必要が生じて生産性が低く
なり、製造コストが高くなるという問題がある。本発明
は上記従来の課題を解決するものであり、スパッタ法で
バイアス電圧を印加することなく成膜できる寿命に優れ
た保護膜と、保護膜の製造方法及び磁気ヘッドを提供す
ることにある。
膜、及びこの保護膜を形成してなる磁気ヘッドは、通常
のスパッタ法で成膜すると膜硬度が低くなり、耐摩耗性
など寿命の点で問題を生じやすく、一方、バイアス電圧
を印加してＣｒＮ膜を高硬度化を図ると、スパッタリン
グ時の投入電力を小さくする必要が生じて生産性が低く
なり、製造コストが高くなるという問題がある。本発明
は上記従来の課題を解決するものであり、スパッタ法で
バイアス電圧を印加することなく成膜できる寿命に優れ
た保護膜と、保護膜の製造方法及び磁気ヘッドを提供す
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る保護膜は、ＣｒおよびＮを主成分と
し、ハフニウム（以下、単にＨｆという）を含有する合
金（以下、単にＣｒＨｆＮという）からなり、クロムの
原子数とハフニウムの原子数との総数に対するハフニウ
ムの比率（以下、単にＨｆの含有率という）が１５原子
パ−セント（以下、単にat％という）以下とするもので
ある。
に、本発明に係る保護膜は、ＣｒおよびＮを主成分と
し、ハフニウム（以下、単にＨｆという）を含有する合
金（以下、単にＣｒＨｆＮという）からなり、クロムの
原子数とハフニウムの原子数との総数に対するハフニウ
ムの比率（以下、単にＨｆの含有率という）が１５原子
パ−セント（以下、単にat％という）以下とするもので
ある。
【００１２】ここでＨｆの含有率が１５at％以下であれ
ば、膜硬度が従来のスパッタ法によるＣｒＮ膜よりも高
くなる。また、Ｈｆの含有率が１５at％を超えると、膜
硬度がスパッタ法によるＣｒＮ膜と同等以下となってし
まう。なお、Ｈｆの含有率を４〜８at％とすると、Ｃｒ
ＨｆＮ膜の硬度はバイアススパッタ法により成膜したＣ
ｒＮ膜と同等以上の硬度を有するものとなり望ましい。
ば、膜硬度が従来のスパッタ法によるＣｒＮ膜よりも高
くなる。また、Ｈｆの含有率が１５at％を超えると、膜
硬度がスパッタ法によるＣｒＮ膜と同等以下となってし
まう。なお、Ｈｆの含有率を４〜８at％とすると、Ｃｒ
ＨｆＮ膜の硬度はバイアススパッタ法により成膜したＣ
ｒＮ膜と同等以上の硬度を有するものとなり望ましい。
【００１３】また本発明に係る保護膜の製造方法は、Ｃ
ｒ及びＨｆからなるタ−ゲットを用い、かつ窒素ガス
（以下、単にＮ2ガスという）と不活性ガスとからなる
スッパタガス中のＮ2ガスの分圧比を０.１以上にしてス
パッタリングを行うものである。スパッタガス中のＮ2
ガスの分圧比を０.１以上にすると、Ｃｒ及びＨｆが十
分に窒化されて、高硬度の窒化物であるＣｒＮとＨｆＮ
が生成されると推定される。一方、Ｎ2ガスの分圧比が
０.１未満になると、タ−ゲットからスパッタされるＣ
ｒやＨｆの窒化が不十分となり、例えばＣｒの窒化物に
ついていえば、高硬度のＣｒＮの他に低硬度のＣｒ2Ｎ
が混在するようになり、保護膜の硬度が低下して７０Ｇ
Ｐａ以下となる。
ｒ及びＨｆからなるタ−ゲットを用い、かつ窒素ガス
（以下、単にＮ2ガスという）と不活性ガスとからなる
スッパタガス中のＮ2ガスの分圧比を０.１以上にしてス
パッタリングを行うものである。スパッタガス中のＮ2
ガスの分圧比を０.１以上にすると、Ｃｒ及びＨｆが十
分に窒化されて、高硬度の窒化物であるＣｒＮとＨｆＮ
が生成されると推定される。一方、Ｎ2ガスの分圧比が
０.１未満になると、タ−ゲットからスパッタされるＣ
ｒやＨｆの窒化が不十分となり、例えばＣｒの窒化物に
ついていえば、高硬度のＣｒＮの他に低硬度のＣｒ2Ｎ
が混在するようになり、保護膜の硬度が低下して７０Ｇ
Ｐａ以下となる。
【００１４】不活性ガスとしては、コストが安価なこと
からＡｒガスが一般的に用いられるが、この他にヘリウ
ムガス、ネオンガス、クリプトンガス、キセノンガスさ
らにはラドンガスを用いることもできる。この保護膜の
製造方法において使用するタ−ゲットとしては、Ｃｒ及
びＨｆの合金からなるタ−ゲットが好適に用いられる
が、Ｈｆの小片をＣｒタ−ゲット上に配置してなる複合
タ−ゲットを用いることもできる。
からＡｒガスが一般的に用いられるが、この他にヘリウ
ムガス、ネオンガス、クリプトンガス、キセノンガスさ
らにはラドンガスを用いることもできる。この保護膜の
製造方法において使用するタ−ゲットとしては、Ｃｒ及
びＨｆの合金からなるタ−ゲットが好適に用いられる
が、Ｈｆの小片をＣｒタ−ゲット上に配置してなる複合
タ−ゲットを用いることもできる。
【００１５】また本発明に係る磁気ヘッドは、磁気記録
媒体との摺動面に、Ｃｒ及びＮを主成分とし、Ｈｆの含
有率が１５at％以下の合金からなる保護膜を形成したも
のである。Ｈｆの含有率が１５at％を超えると、膜硬度
が前記ＣｒＮ膜よりも低くなってしまう。なお、Ｈｆの
含有率を４〜８at％とすると、ＣｒＨｆＮ膜の硬度はバ
イアススパッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の
硬度を有するものとなり、長寿命化する点で望ましいも
のとなる。
媒体との摺動面に、Ｃｒ及びＮを主成分とし、Ｈｆの含
有率が１５at％以下の合金からなる保護膜を形成したも
のである。Ｈｆの含有率が１５at％を超えると、膜硬度
が前記ＣｒＮ膜よりも低くなってしまう。なお、Ｈｆの
含有率を４〜８at％とすると、ＣｒＨｆＮ膜の硬度はバ
イアススパッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の
硬度を有するものとなり、長寿命化する点で望ましいも
のとなる。
【００１６】
【作用】本発明に係る保護膜は、Ｃｒ及びＮを主成分と
し、Ｈｆの含有率が１５at％以下としたものなので、通
常のスッパッタ法にて成膜したＣｒＮ膜の硬度よりも高
い硬度を有する膜としたものとなり、さらにＨｆの含有
率が４〜８at％であれば、バイアススパッタ法により成
膜したＣｒＮ膜と同等以上の硬度を有するものとなり、
かつ下地との密着力もさらに大きくなって望ましいもの
となる。
し、Ｈｆの含有率が１５at％以下としたものなので、通
常のスッパッタ法にて成膜したＣｒＮ膜の硬度よりも高
い硬度を有する膜としたものとなり、さらにＨｆの含有
率が４〜８at％であれば、バイアススパッタ法により成
膜したＣｒＮ膜と同等以上の硬度を有するものとなり、
かつ下地との密着力もさらに大きくなって望ましいもの
となる。
【００１７】Ｈｆの含有率を４〜８at％としたＣｒＨｆ
Ｎ膜によれば、バイアススパッタ法により成膜したＣｒ
Ｎ膜と同等以上の硬度を有する保護膜、すなわち耐摩耗
性に優れた長寿命な保護膜を、単なるスパッタ法にて成
膜できるので、スパッタリングに投入する電力を小さく
することなく大きな成膜速度で成膜できるため、従来の
バイアススパッタ法に比較して製造時間を大幅に短縮し
て生産性を高めることができる。
Ｎ膜によれば、バイアススパッタ法により成膜したＣｒ
Ｎ膜と同等以上の硬度を有する保護膜、すなわち耐摩耗
性に優れた長寿命な保護膜を、単なるスパッタ法にて成
膜できるので、スパッタリングに投入する電力を小さく
することなく大きな成膜速度で成膜できるため、従来の
バイアススパッタ法に比較して製造時間を大幅に短縮し
て生産性を高めることができる。
【００１８】本発明に係る保護膜が従来のスパッタ法に
より成膜したＣｒＮ膜よりも高い硬度を有する理由は明
らかではないが、保護膜中のＨｆが窒化物となって結晶
粒を微細化しつつ結晶粒界などに析出することにより膜
の硬度が上昇し、またはＨｆ原子が、膜中のＣｒ原子と
置換しあるいは膜中に侵入して格子歪を生じることによ
って膜硬度が上昇することなどが考えられる。Ｈｆの含
有率が４〜８at％では、このような膜硬度を増大するメ
カニズムが良好に働いて、バイアススパッタ法により成
膜したＣｒＮ膜と同等以上の膜硬度を有するようになる
ものと考えられる。
より成膜したＣｒＮ膜よりも高い硬度を有する理由は明
らかではないが、保護膜中のＨｆが窒化物となって結晶
粒を微細化しつつ結晶粒界などに析出することにより膜
の硬度が上昇し、またはＨｆ原子が、膜中のＣｒ原子と
置換しあるいは膜中に侵入して格子歪を生じることによ
って膜硬度が上昇することなどが考えられる。Ｈｆの含
有率が４〜８at％では、このような膜硬度を増大するメ
カニズムが良好に働いて、バイアススパッタ法により成
膜したＣｒＮ膜と同等以上の膜硬度を有するようになる
ものと考えられる。
【００１９】また、保護膜をスパッタ法にて成膜する本
発明の製造方法によれば、ＣｒとＨｆとからなるタ−ゲ
ットを用い、かつＮ2ガスと不活性ガスとからなるスッ
パタガス中のＮ2ガスの分圧比を０.１以上として成膜す
るので、スパッタ法により成膜してなるＣｒＮ膜よりも
高い硬度を有する保護膜を得ることができる。
発明の製造方法によれば、ＣｒとＨｆとからなるタ−ゲ
ットを用い、かつＮ2ガスと不活性ガスとからなるスッ
パタガス中のＮ2ガスの分圧比を０.１以上として成膜す
るので、スパッタ法により成膜してなるＣｒＮ膜よりも
高い硬度を有する保護膜を得ることができる。
【００２０】また、本発明に係る磁気ヘッドは、Ｃｒ及
びＮを主成分とし、Ｈｆの含有率を１５at％以下とした
合金を保護膜として成膜したので、通常のスッパッタ法
にて成膜したＣｒＮ膜の硬度よりも高い硬度を有する膜
を保護膜として形成でき、耐摩耗性に優れたものとな
る。さらに、Ｈｆの含有率を４〜８at％とした保護膜を
成膜してなる本発明に係る磁気ヘッドは、バイアスッパ
ッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の膜硬度を有
する保護膜、すなわち耐摩耗性に優れた長寿命な保護膜
を、単なるスパッタ法にて成膜できるので、スパッタリ
ングに投入する電力を小さくすることなく大きな成膜速
度で成膜できるため、従来のバイアススパッタ法に比較
して製造時間を大幅に短縮して生産性を高めることがで
きる。
びＮを主成分とし、Ｈｆの含有率を１５at％以下とした
合金を保護膜として成膜したので、通常のスッパッタ法
にて成膜したＣｒＮ膜の硬度よりも高い硬度を有する膜
を保護膜として形成でき、耐摩耗性に優れたものとな
る。さらに、Ｈｆの含有率を４〜８at％とした保護膜を
成膜してなる本発明に係る磁気ヘッドは、バイアスッパ
ッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の膜硬度を有
する保護膜、すなわち耐摩耗性に優れた長寿命な保護膜
を、単なるスパッタ法にて成膜できるので、スパッタリ
ングに投入する電力を小さくすることなく大きな成膜速
度で成膜できるため、従来のバイアススパッタ法に比較
して製造時間を大幅に短縮して生産性を高めることがで
きる。
【００２１】
【実施例】以下、実験デ−タに基づいて本発明の保護膜
の実施例を説明する。 （実施例１）まず、厚さ２ｍｍφ４インチのシリコン基
板（以下、単にＳｉ基板という）を準備し、その一方の
主面にＣｒＨｆＮ膜をＲＦマグネトロンスパッタ法にて
約１０００オングストロ−ム（以下、単にＡという）の
厚さにて成膜した。
の実施例を説明する。 （実施例１）まず、厚さ２ｍｍφ４インチのシリコン基
板（以下、単にＳｉ基板という）を準備し、その一方の
主面にＣｒＨｆＮ膜をＲＦマグネトロンスパッタ法にて
約１０００オングストロ−ム（以下、単にＡという）の
厚さにて成膜した。
【００２２】本発明による保護膜を形成するにあたって
は、ＲＦマグネトロンスパッタ装置（日本真空社製ＳＢ
Ｈ−３３０８機種）を用い、タ−ゲットとしてＣｒタ−
ゲット上にＨｆからなる□１０ｍｍの小片（以下、単に
Ｈｆチップという）を配置した複合タ−ゲットを用い、
スパッタ圧力を５〜９ｍＴｏｒｒ，スパッタ投入電力を
５００Ｗとし，基板温度を水冷にて１００℃以下に設定
し、またＮ2ガスとＡｒガスとからなるスパッタガス中
のＮ2ガスの分圧比を０から１.０の範囲内に設定した。
なおＣｒＨｆＮ膜を成膜するにあたっては、前記複合タ
−ゲットのＨｆチップの枚数を変えることにより、Ｃｒ
ＨｆＮ膜中のＨｆの含有率を変化させた。
は、ＲＦマグネトロンスパッタ装置（日本真空社製ＳＢ
Ｈ−３３０８機種）を用い、タ−ゲットとしてＣｒタ−
ゲット上にＨｆからなる□１０ｍｍの小片（以下、単に
Ｈｆチップという）を配置した複合タ−ゲットを用い、
スパッタ圧力を５〜９ｍＴｏｒｒ，スパッタ投入電力を
５００Ｗとし，基板温度を水冷にて１００℃以下に設定
し、またＮ2ガスとＡｒガスとからなるスパッタガス中
のＮ2ガスの分圧比を０から１.０の範囲内に設定した。
なおＣｒＨｆＮ膜を成膜するにあたっては、前記複合タ
−ゲットのＨｆチップの枚数を変えることにより、Ｃｒ
ＨｆＮ膜中のＨｆの含有率を変化させた。
【００２３】また比較例として、バイアスＲＦマグネト
ロンスパッタ法と、バイアス電圧を印加していないＲＦ
マグネトロンスパッタ法とにより、ＣｒＮからなる保護
膜を前記Ｓｉ基板の一方の主面に約１０００Ａの厚さに
て成膜した。このＣｒＮ膜の成膜にあたり、この成膜条
件を前記ＣｒＨｆＮ膜の成膜条件と同様にした。なお、
バイアスＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜したＳｉ基
板の表面温度は約２００℃となった。
ロンスパッタ法と、バイアス電圧を印加していないＲＦ
マグネトロンスパッタ法とにより、ＣｒＮからなる保護
膜を前記Ｓｉ基板の一方の主面に約１０００Ａの厚さに
て成膜した。このＣｒＮ膜の成膜にあたり、この成膜条
件を前記ＣｒＨｆＮ膜の成膜条件と同様にした。なお、
バイアスＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜したＳｉ基
板の表面温度は約２００℃となった。
【００２４】このようにして得られた各保護膜につい
て、その膜構造及び格子定数をＸ線回折装置（理学電機
社製ＲＵ−２００Ｂ機種）にて解析・算出し、膜硬度を
薄膜硬度計（ＮＥＣ社製ＭＨＡ−４００機種）にて測定
し、膜組成をラザフォ−ド後方散乱測定装置（ヨ−ロッ
パハイボルテ−ジ社製１.７ＭＶタンデトロンシステ
ム）にて解析し、また、摩擦係数及び剥離強度をスクラ
ッチテスタ−（レスカ社製ＣＲＳ−２機種）にて測定し
た。
て、その膜構造及び格子定数をＸ線回折装置（理学電機
社製ＲＵ−２００Ｂ機種）にて解析・算出し、膜硬度を
薄膜硬度計（ＮＥＣ社製ＭＨＡ−４００機種）にて測定
し、膜組成をラザフォ−ド後方散乱測定装置（ヨ−ロッ
パハイボルテ−ジ社製１.７ＭＶタンデトロンシステ
ム）にて解析し、また、摩擦係数及び剥離強度をスクラ
ッチテスタ−（レスカ社製ＣＲＳ−２機種）にて測定し
た。
【００２５】図１は、スッパタガス中のＮ2ガスの分圧
比とＣｒＨｆＮ膜の硬度との関係を、ＣｒＮＨｆ膜中の
Ｈｆの含有率をパラメ−タとして示すものである。また
比較例として、バイアスＲＦマグネトロンスパッタ法及
びＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜したＣｒＮ膜の硬
度についても示した。
比とＣｒＨｆＮ膜の硬度との関係を、ＣｒＮＨｆ膜中の
Ｈｆの含有率をパラメ−タとして示すものである。また
比較例として、バイアスＲＦマグネトロンスパッタ法及
びＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜したＣｒＮ膜の硬
度についても示した。
【００２６】図１において、縦軸は膜硬度（単位：ＧＰ
ａ）を示し、横軸はＮ2ガスとＡｒガスとからなるスッ
パタガス中のＮ2ガスの分圧比を示す。なお、参考とし
て右側の縦軸にビッカース硬度（単位：kg／mm2）によ
る目盛を付した。図中「○」はＨｆを含有しないＣｒＮ
膜でありかつバイアス電圧を印加せずに成膜したもの、
「◎」はＨｆを含有しないＣｒＮ膜でありかつバイアス
電圧を印加して成膜したもの、「▲」はＣｒＨｆＮ膜中
のＨｆの含有率が２.８at％のもの、「●」はＣｒＨｆ
Ｎ膜中のＨｆの含有率が４.７at％のもの 、「■」はＣ
ｒＨｆＮ膜中にＨｆの含有率が１４.６at％のもの、
「◇」はＣｒＨｆＮ膜中のＨｆの含有率が１６.５at％
のものを示す。
ａ）を示し、横軸はＮ2ガスとＡｒガスとからなるスッ
パタガス中のＮ2ガスの分圧比を示す。なお、参考とし
て右側の縦軸にビッカース硬度（単位：kg／mm2）によ
る目盛を付した。図中「○」はＨｆを含有しないＣｒＮ
膜でありかつバイアス電圧を印加せずに成膜したもの、
「◎」はＨｆを含有しないＣｒＮ膜でありかつバイアス
電圧を印加して成膜したもの、「▲」はＣｒＨｆＮ膜中
のＨｆの含有率が２.８at％のもの、「●」はＣｒＨｆ
Ｎ膜中のＨｆの含有率が４.７at％のもの 、「■」はＣ
ｒＨｆＮ膜中にＨｆの含有率が１４.６at％のもの、
「◇」はＣｒＨｆＮ膜中のＨｆの含有率が１６.５at％
のものを示す。
【００２７】図１から明らかなように、ＣｒＨｆＮ膜中
のＨｆの含有率が１５at％以下の保護膜の硬度は、ＲＦ
マグネトロンスパッタ法で成膜したＣｒＮ膜のそれより
も大きくなり、Ｈｆの含有率が５％前後の保護膜の硬度
は、バイアスＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜したＣ
ｒＮ膜と同等以上の硬度を有することが分かった。
のＨｆの含有率が１５at％以下の保護膜の硬度は、ＲＦ
マグネトロンスパッタ法で成膜したＣｒＮ膜のそれより
も大きくなり、Ｈｆの含有率が５％前後の保護膜の硬度
は、バイアスＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜したＣ
ｒＮ膜と同等以上の硬度を有することが分かった。
【００２８】本発明に係る保護膜が、従来のＲＦマグネ
トロンスパッタ法により成膜したＣｒＮ膜より大きな硬
度を有する理由は明らかではないが、保護膜中のＨｆの
窒化物が結晶粒を微細化しつつ結晶粒界などに析出する
ことにより膜の硬度が上昇し、またはＨｆ原子が、膜中
のＣｒ原子と置換しあるいは膜中に侵入して格子歪を生
じることによって膜硬度が上昇することなどが考えられ
る。また、Ｈｆの含有率が４〜８at％では、このような
膜硬度を増大するメカニズムが良好に働いて、バイアス
スパッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の膜硬度
を有するようになるものと考えられる。
トロンスパッタ法により成膜したＣｒＮ膜より大きな硬
度を有する理由は明らかではないが、保護膜中のＨｆの
窒化物が結晶粒を微細化しつつ結晶粒界などに析出する
ことにより膜の硬度が上昇し、またはＨｆ原子が、膜中
のＣｒ原子と置換しあるいは膜中に侵入して格子歪を生
じることによって膜硬度が上昇することなどが考えられ
る。また、Ｈｆの含有率が４〜８at％では、このような
膜硬度を増大するメカニズムが良好に働いて、バイアス
スパッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の膜硬度
を有するようになるものと考えられる。
【００２９】なお本実施例ではタ−ゲットとして複合タ
−ゲットを用いたが、ＣｒにＨｆを所定量含有させた合
金タ−ゲットを用いてもよいのはもちろんである。また
不活性ガスとしては、コストが安価なＡｒガスを用いた
が、この他にヘリウムガス、ネオンガス、クリプトンガ
ス、キセノンガスさらにはラドンガスを用いることもで
きる。
−ゲットを用いたが、ＣｒにＨｆを所定量含有させた合
金タ−ゲットを用いてもよいのはもちろんである。また
不活性ガスとしては、コストが安価なＡｒガスを用いた
が、この他にヘリウムガス、ネオンガス、クリプトンガ
ス、キセノンガスさらにはラドンガスを用いることもで
きる。
【００３０】また、スッパタガス中のＮ2ガスの分圧比
を０.１以上にするのが望ましい。すなわち、Ｎ2ガスの
分圧比を０.１以上にすると、Ｃｒ及びＨｆが十分窒化
されて高硬度の窒化物であるＣｒＮとＨｆＮが生成され
ることにより、ＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜した
ＣｒＮ膜のそれよりも大きくなると推定される。一方、
Ｎ2ガスの分圧比が０.１未満になると、タ−ゲットから
スパッタされるＣｒやＨｆの窒化が不十分となり、例え
ば保護膜中に高硬度のＣｒＮの他に低硬度のＣｒ2Ｎが
混在して硬度が７０ＧＰａ程度に低下すると考えられ
る。
を０.１以上にするのが望ましい。すなわち、Ｎ2ガスの
分圧比を０.１以上にすると、Ｃｒ及びＨｆが十分窒化
されて高硬度の窒化物であるＣｒＮとＨｆＮが生成され
ることにより、ＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜した
ＣｒＮ膜のそれよりも大きくなると推定される。一方、
Ｎ2ガスの分圧比が０.１未満になると、タ−ゲットから
スパッタされるＣｒやＨｆの窒化が不十分となり、例え
ば保護膜中に高硬度のＣｒＮの他に低硬度のＣｒ2Ｎが
混在して硬度が７０ＧＰａ程度に低下すると考えられ
る。
【００３１】図２は、Ｈｆの含有率に対するＣｒＨｆＮ
膜の硬度の関係を示すもので、スパッタガス中のＮ2ガ
スの分圧比を０.４に固定したときのものである。図２
において、縦軸は膜硬度を示し、横軸はＣｒＨｆＮ膜中
のＨｆの含有率を示す。図２から明らかなように、Ｈｆ
の含有率が４〜８at％のＣｒＨｆＮ膜は、バイアススパ
ッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の硬度を有す
るものとなることが分かった。
膜の硬度の関係を示すもので、スパッタガス中のＮ2ガ
スの分圧比を０.４に固定したときのものである。図２
において、縦軸は膜硬度を示し、横軸はＣｒＨｆＮ膜中
のＨｆの含有率を示す。図２から明らかなように、Ｈｆ
の含有率が４〜８at％のＣｒＨｆＮ膜は、バイアススパ
ッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の硬度を有す
るものとなることが分かった。
【００３２】図３は、Ｈｆの含有率が４.７at％のＣｒ
ＨｆＮ膜の回折強度を示すものである。図３において、
縦軸は回折強度を示し、横軸は回折角（２θ）を示す。
図３から明らかなように、Ｈｆの含有率が４.７at％の
ＣｒＨｆＮ膜の回折強度のパターンには、ＣｒＮ（１１
１）、ＣｒＮ（２００）およびＣｒＮ（２２０）のピ−
クがみられるが、Ｈｆに関する明瞭なピ−クは見られな
かった。Ｈｆの含有率が１５at％以下のＣｒＨｆＮ膜に
は、図３に示す回折強度のパタ−ンと同様のものがみら
れた。
ＨｆＮ膜の回折強度を示すものである。図３において、
縦軸は回折強度を示し、横軸は回折角（２θ）を示す。
図３から明らかなように、Ｈｆの含有率が４.７at％の
ＣｒＨｆＮ膜の回折強度のパターンには、ＣｒＮ（１１
１）、ＣｒＮ（２００）およびＣｒＮ（２２０）のピ−
クがみられるが、Ｈｆに関する明瞭なピ−クは見られな
かった。Ｈｆの含有率が１５at％以下のＣｒＨｆＮ膜に
は、図３に示す回折強度のパタ−ンと同様のものがみら
れた。
【００３３】以上のことから、Ｈｆの含有率が１５at％
以下のＣｒＨｆＮ膜は、ＣｒＮの結晶を主成分とした膜
であることが分かったが、Ｈｆがどのような物質形態で
存在しているかは明らかにはならなかった。
以下のＣｒＨｆＮ膜は、ＣｒＮの結晶を主成分とした膜
であることが分かったが、Ｈｆがどのような物質形態で
存在しているかは明らかにはならなかった。
【００３４】また図４において、（１）はＨｆを４.７a
t％含有するＣｒＨｆＮ膜の拡大断面模式図、（２）は
バイアスＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜したＣｒＮ
膜の拡大断面模式図であり、そのいずれも走査型電子顕
微鏡（日本電子社製ＪＳＭ−６３２０Ｆ機種）にて１０
０,０００倍で撮影した写真に基づくものである。図４
から明らかなように、（２）ではＣｒＮ膜は膜内が柱状
構造の粗い結晶構造になっており、またその表面に粗い
結晶粒界が露出してなるようにみえるのに対して、
（１）ではＣｒＨｆＮ膜の断面の結晶粒界が不鮮明でか
つ結晶粒が細かくみえ、その表面も極めて平滑になって
いるようにみえる。したがって、ＨｆがＣｒＨｆＮ膜中
の結晶の微細化を促進しているように考えられる。
t％含有するＣｒＨｆＮ膜の拡大断面模式図、（２）は
バイアスＲＦマグネトロンスパッタ法で成膜したＣｒＮ
膜の拡大断面模式図であり、そのいずれも走査型電子顕
微鏡（日本電子社製ＪＳＭ−６３２０Ｆ機種）にて１０
０,０００倍で撮影した写真に基づくものである。図４
から明らかなように、（２）ではＣｒＮ膜は膜内が柱状
構造の粗い結晶構造になっており、またその表面に粗い
結晶粒界が露出してなるようにみえるのに対して、
（１）ではＣｒＨｆＮ膜の断面の結晶粒界が不鮮明でか
つ結晶粒が細かくみえ、その表面も極めて平滑になって
いるようにみえる。したがって、ＨｆがＣｒＨｆＮ膜中
の結晶の微細化を促進しているように考えられる。
【００３５】次に、ＣｒＨｆＮ膜の耐摩耗性等寿命の評
価にあたり、Ｈｆの含有率が異なる各保護膜について、
摩擦係数と、密着力を示す剥離荷重を測定した結果を表
１に示す。
価にあたり、Ｈｆの含有率が異なる各保護膜について、
摩擦係数と、密着力を示す剥離荷重を測定した結果を表
１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】表１から明らかなように、Ｈｆを含有する
ものは剥離荷重は５３〜６７ｍＮとなり、バイアス電圧
を印加しまたは印加せずに成膜したＣｒＮ膜のそれより
も約２５〜６０％向上し、また、摩擦係数は０.１０９
〜０.１４２となり、ＣｒＮ膜のそれよりも約８〜３０
％小さな値となる。したがって、Ｈｆの含有率が０.５
〜１５at％のＣｒＨｆＮからなる保護膜によれば、下地
との密着力が大きくなって下地から剥離しにくくなると
ともに耐摩耗性が良好となり、保護膜としての寿命を大
幅に向上させ得ることが分かる。
ものは剥離荷重は５３〜６７ｍＮとなり、バイアス電圧
を印加しまたは印加せずに成膜したＣｒＮ膜のそれより
も約２５〜６０％向上し、また、摩擦係数は０.１０９
〜０.１４２となり、ＣｒＮ膜のそれよりも約８〜３０
％小さな値となる。したがって、Ｈｆの含有率が０.５
〜１５at％のＣｒＨｆＮからなる保護膜によれば、下地
との密着力が大きくなって下地から剥離しにくくなると
ともに耐摩耗性が良好となり、保護膜としての寿命を大
幅に向上させ得ることが分かる。
【００３８】このように、本発明による保護膜は、Ｈｆ
の含有率が１５at％以下では通常のスッパッタ法にて成
膜したＣｒＮ膜の硬度よりも高い硬度を有する膜とな
り、さらにＨｆの含有率が４〜８at％の膜は、バイアス
スパッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の硬度を
有するとともに、このＣｒＮ膜と比較して、下地との密
着力がさらに大きくなって下地から剥離しにくくなり、
かつ耐摩耗性が良好となるので、保護膜としての寿命を
大幅に向上させ得るものであることが分かる。
の含有率が１５at％以下では通常のスッパッタ法にて成
膜したＣｒＮ膜の硬度よりも高い硬度を有する膜とな
り、さらにＨｆの含有率が４〜８at％の膜は、バイアス
スパッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の硬度を
有するとともに、このＣｒＮ膜と比較して、下地との密
着力がさらに大きくなって下地から剥離しにくくなり、
かつ耐摩耗性が良好となるので、保護膜としての寿命を
大幅に向上させ得るものであることが分かる。
【００３９】また、以上に述べた特性を有する保護膜
は、バイアス電圧を印加することなく単なるスパッタ法
にて製造できるので、この保護膜を被覆する基材が樹脂
からなるものであっても、スパッタリングに投入する電
力を小さくすることなく大きな成膜速度で製造でき、特
に、高硬度の保護膜を成膜する場合には、その成膜に必
須となっていた従来のバイアススパッタ法に比較して、
製造時間を大幅に短縮して生産性を高めることができる
ものとなる。
は、バイアス電圧を印加することなく単なるスパッタ法
にて製造できるので、この保護膜を被覆する基材が樹脂
からなるものであっても、スパッタリングに投入する電
力を小さくすることなく大きな成膜速度で製造でき、特
に、高硬度の保護膜を成膜する場合には、その成膜に必
須となっていた従来のバイアススパッタ法に比較して、
製造時間を大幅に短縮して生産性を高めることができる
ものとなる。
【００４０】（実施例２）以下、図と実験デ−タに基づ
いて本発明の磁気ヘッドの実施例を説明する。まず、磁
気ヘッドを準備し、その摺動面にＣｒ及びＮを主成分と
しＨｆを含有する保護膜（以下、単にＣｒＨｆＮ膜とい
う）をＲＦマグネトロンスパッタ法にて約１０００Ａの
厚さにて成膜するとともに、比較例として、前記磁気ヘ
ッドの摺動面を含む表面に、ＣｒＮからなる保護膜をＲ
Ｆマグネトロンスパッタ法とバイアスＲＦマグネトロン
スパッタ法にて約１０００Ａの厚さにて形成した。
いて本発明の磁気ヘッドの実施例を説明する。まず、磁
気ヘッドを準備し、その摺動面にＣｒ及びＮを主成分と
しＨｆを含有する保護膜（以下、単にＣｒＨｆＮ膜とい
う）をＲＦマグネトロンスパッタ法にて約１０００Ａの
厚さにて成膜するとともに、比較例として、前記磁気ヘ
ッドの摺動面を含む表面に、ＣｒＮからなる保護膜をＲ
Ｆマグネトロンスパッタ法とバイアスＲＦマグネトロン
スパッタ法にて約１０００Ａの厚さにて形成した。
【００４１】保護膜を形成する前の磁気ヘッドの構造を
図５に示す。図５に示す磁気ヘッド１は、図６に示す磁
気ヘッド２１において保護膜１３が形成されていない点
だけが磁気ヘッド２１と異なることから、以下、磁気ヘ
ッド１の構造の説明を省略する。本発明による磁気ヘッ
ドを作成するにあたっては、実施例１と同じ装置と成膜
条件にて、図５に示す磁気ヘッド１の摺動面１２を含む
表面に保護膜を形成した。
図５に示す。図５に示す磁気ヘッド１は、図６に示す磁
気ヘッド２１において保護膜１３が形成されていない点
だけが磁気ヘッド２１と異なることから、以下、磁気ヘ
ッド１の構造の説明を省略する。本発明による磁気ヘッ
ドを作成するにあたっては、実施例１と同じ装置と成膜
条件にて、図５に示す磁気ヘッド１の摺動面１２を含む
表面に保護膜を形成した。
【００４２】磁気ヘッド１の摺動面１２に形成した前記
保護膜について、耐摩耗性を摩耗試験で、耐磁粉付着性
を磁粉付着試験にて評価した。この摩耗試験では、２０
℃で湿度５０％の環境条件下（以下、単に２０℃×５０
％ＲＨとあらわす）でテ−プ走行試験を行い、試験実施
後の保護膜表面の摩耗状態を観察することにより耐摩耗
性を評価した。また、磁粉付着試験では、６５℃×５０
％ＲＨでテ−プ走行試験を行い、試験実施後の保護膜表
面の磁気テ−プから凝着する磁粉等の付着状態を観察す
ることにより耐磁粉付着性を評価した。このテ−プ走行
試験では、オ−ディオ用磁気テ−プをプ磁気ヘッドに対
して、１０００時間摺動させることにより行った。なお
この際に、オ−ディオ用磁気テ−プを１００時間毎に交
換した。
保護膜について、耐摩耗性を摩耗試験で、耐磁粉付着性
を磁粉付着試験にて評価した。この摩耗試験では、２０
℃で湿度５０％の環境条件下（以下、単に２０℃×５０
％ＲＨとあらわす）でテ−プ走行試験を行い、試験実施
後の保護膜表面の摩耗状態を観察することにより耐摩耗
性を評価した。また、磁粉付着試験では、６５℃×５０
％ＲＨでテ−プ走行試験を行い、試験実施後の保護膜表
面の磁気テ−プから凝着する磁粉等の付着状態を観察す
ることにより耐磁粉付着性を評価した。このテ−プ走行
試験では、オ−ディオ用磁気テ−プをプ磁気ヘッドに対
して、１０００時間摺動させることにより行った。なお
この際に、オ−ディオ用磁気テ−プを１００時間毎に交
換した。
【００４３】この評価結果を表２に示す。表２において
は、「○」は全く変化がみられないもの、「△」は若干
のキズまたは磁粉付着がみられるもの、「×」はかなり
のキズまたは磁粉付着がみられるものを示す。
は、「○」は全く変化がみられないもの、「△」は若干
のキズまたは磁粉付着がみられるもの、「×」はかなり
のキズまたは磁粉付着がみられるものを示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】表２から明らかなように、Ｈｆの含有率が
１５at％以下のＣｒＨｆＮ膜からなる保護膜は、ＲＦマ
グネトロンスパッタ法で成膜したＣｒＮ膜と同等以上の
耐摩耗性と耐磁粉付着性とを有し、Ｈｆの含有率が４〜
８at％の保護膜はバイアスＲＦマグネトロンスパッタ法
で成膜したＣｒＮ膜と同等以上の耐摩耗性と耐磁粉付着
性とを有するものであることが分かる。
１５at％以下のＣｒＨｆＮ膜からなる保護膜は、ＲＦマ
グネトロンスパッタ法で成膜したＣｒＮ膜と同等以上の
耐摩耗性と耐磁粉付着性とを有し、Ｈｆの含有率が４〜
８at％の保護膜はバイアスＲＦマグネトロンスパッタ法
で成膜したＣｒＮ膜と同等以上の耐摩耗性と耐磁粉付着
性とを有するものであることが分かる。
【００４６】したがって本発明による磁気ヘッドは、実
用に応じ得る性能をもつとともに、バイアス電圧を印加
することなく単なるスパッタ法にて製造できるので、ス
パッタリングに投入する電力を小さくすることなく大き
な成膜速度で製造でき、特に、高硬度の保護膜を成膜す
る場合には、その成膜に必須となっていた従来のバイア
ススパッタ法と比較して、製造時間を大幅に短縮して生
産性を高めることができるものとなる。
用に応じ得る性能をもつとともに、バイアス電圧を印加
することなく単なるスパッタ法にて製造できるので、ス
パッタリングに投入する電力を小さくすることなく大き
な成膜速度で製造でき、特に、高硬度の保護膜を成膜す
る場合には、その成膜に必須となっていた従来のバイア
ススパッタ法と比較して、製造時間を大幅に短縮して生
産性を高めることができるものとなる。
【００４７】なお、本実施例では、ＣｒＨｆＮからなる
保護膜をオ−ディオ用磁気ヘッドに適用した例を示した
が、この他にビデオテ−プレコ−ダ、デジタルオ−ディ
オテ−プレコ−ダに用いられる磁気ヘッドをはじめ、フ
ロッピ−ディスク、ハ−ドディスク、磁気カ−ド等を用
いた磁気記録再生装置の磁気ヘッドや、さらには磁気記
録媒体としての磁気テ−プ、磁気ディスクに適用できる
のは勿論である。
保護膜をオ−ディオ用磁気ヘッドに適用した例を示した
が、この他にビデオテ−プレコ−ダ、デジタルオ−ディ
オテ−プレコ−ダに用いられる磁気ヘッドをはじめ、フ
ロッピ−ディスク、ハ−ドディスク、磁気カ−ド等を用
いた磁気記録再生装置の磁気ヘッドや、さらには磁気記
録媒体としての磁気テ−プ、磁気ディスクに適用できる
のは勿論である。
【００４８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
保護膜は、Ｃｒ及びＮを主成分とし、Ｈｆの含有率が１
５at％以下としたので、通常のスッパッタ法にて成膜し
たＣｒＮ膜の硬度よりも高い硬度を有する膜となり、更
にＨｆの含有率を４〜８at％にすると、バイアススパッ
タ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の硬度を有する
ものとなり、かつ下地との密着力もさらに大きくなって
望ましいものとなる。
保護膜は、Ｃｒ及びＮを主成分とし、Ｈｆの含有率が１
５at％以下としたので、通常のスッパッタ法にて成膜し
たＣｒＮ膜の硬度よりも高い硬度を有する膜となり、更
にＨｆの含有率を４〜８at％にすると、バイアススパッ
タ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の硬度を有する
ものとなり、かつ下地との密着力もさらに大きくなって
望ましいものとなる。
【００４９】特にＨｆの含有率を４〜８at％としたＣｒ
ＨｆＮ膜によれば、バイアススパッタ法により成膜した
ＣｒＮ膜と同等の硬度を有する保護膜、すなわち耐摩耗
性に優れた長寿命な保護膜を、単なるスパッタ法にて成
膜できるので、スパッタリングに投入する電力を小さく
することなく大きな成膜速度で成膜できるため、従来の
バイアススパッタ法に比較して製造時間を大幅に短縮し
て生産性を高めることができる。
ＨｆＮ膜によれば、バイアススパッタ法により成膜した
ＣｒＮ膜と同等の硬度を有する保護膜、すなわち耐摩耗
性に優れた長寿命な保護膜を、単なるスパッタ法にて成
膜できるので、スパッタリングに投入する電力を小さく
することなく大きな成膜速度で成膜できるため、従来の
バイアススパッタ法に比較して製造時間を大幅に短縮し
て生産性を高めることができる。
【００５０】また、保護膜をスパッタ法にて成膜する本
発明の製造方法によれば、ＣｒとＨｆとからなるタ−ゲ
ットを用い、かつＮ2ガスと不活性ガスとからなるスッ
パタガス中のＮ2ガスの分圧比を０.１以上として成膜す
るので、スパッタ法により成膜してなるＣｒＮ膜よりも
高い硬度を有する保護膜を得ることができる。
発明の製造方法によれば、ＣｒとＨｆとからなるタ−ゲ
ットを用い、かつＮ2ガスと不活性ガスとからなるスッ
パタガス中のＮ2ガスの分圧比を０.１以上として成膜す
るので、スパッタ法により成膜してなるＣｒＮ膜よりも
高い硬度を有する保護膜を得ることができる。
【００５１】また、本発明に係る磁気ヘッドは、Ｃｒ及
びＮを主成分とし、Ｈｆの含有率を１５at％以内とした
合金を保護膜として成膜したので、通常のスッパッタ法
にて成膜したＣｒＮ膜の硬度よりも高い硬度を有する膜
を保護膜として形成でき、耐摩耗性に優れたものとな
る。
びＮを主成分とし、Ｈｆの含有率を１５at％以内とした
合金を保護膜として成膜したので、通常のスッパッタ法
にて成膜したＣｒＮ膜の硬度よりも高い硬度を有する膜
を保護膜として形成でき、耐摩耗性に優れたものとな
る。
【００５２】さらに、Ｈｆの含有率を４〜８at％とした
保護膜を成膜してなる本発明に係る磁気ヘッドは、バイ
アスッパッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の膜
硬度を有する保護膜、すなわち耐摩耗性に優れた長寿命
な保護膜を、単なるスパッタ法にて成膜できるので、ス
パッタリングに投入する電力を小さくすることなく大き
な成膜速度で成膜できるため、従来のバイアススパッタ
法に比較して製造時間を大幅に短縮して生産性を高める
ことができる。
保護膜を成膜してなる本発明に係る磁気ヘッドは、バイ
アスッパッタ法により成膜したＣｒＮ膜と同等以上の膜
硬度を有する保護膜、すなわち耐摩耗性に優れた長寿命
な保護膜を、単なるスパッタ法にて成膜できるので、ス
パッタリングに投入する電力を小さくすることなく大き
な成膜速度で成膜できるため、従来のバイアススパッタ
法に比較して製造時間を大幅に短縮して生産性を高める
ことができる。
【図１】実施例１においてスッパタガス中のＮ2ガスの
分圧比とＣｒＨｆＮ膜の硬度との関係を、ＣｒＮＨｆ膜
中のＨｆの含有率をパラメ−タとして示す図である。
分圧比とＣｒＨｆＮ膜の硬度との関係を、ＣｒＮＨｆ膜
中のＨｆの含有率をパラメ−タとして示す図である。
【図２】実施例１においてＨｆの含有率に対するＣｒＨ
ｆＮ膜の硬度の関係を示す図である。
ｆＮ膜の硬度の関係を示す図である。
【図３】実施例１においてＨｆの含有率が４.７at％の
ＣｒＨｆＮ膜の回折強度を示す図である。
ＣｒＨｆＮ膜の回折強度を示す図である。
【図４】実施例１において本発明の実施例を説明するた
めの保護膜の一例を示す模式断面図である。
めの保護膜の一例を示す模式断面図である。
【図５】実施例２において保護膜の形成に用いた磁気ヘ
ッドの概略断面図である。
ッドの概略断面図である。
【図６】従来例による磁気ヘッドの概略断面図である。
【図７】従来例のＣｒＮ膜の硬度に関する説明図であ
る。
る。
１，２１ 磁気ヘッド ２ シ−ルドケ−ス ３ コイル ４ ボビン ５ 磁気コア ６ 封入樹脂層 ７ ギャップスペ−サ ８ 磁気ギャップ ９ 接続ピン １０ 配線基板 １１ 回路パターン １２ 摺動面 １３ 保護膜
フロントページの続き (72)発明者 大塚 智夫 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 海老 裕美 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 中澤 由紀絵 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】クロム及び窒素を主成分とし、ハフニウム
を含有する合金からなり、クロムの原子数とハフニウム
の原子数との総数に対するハフニウムの比率が１５原子
パ−セント以下であることを特徴とする保護膜。 - 【請求項２】前記ハフニウムの比率が４〜８原子パ−セ
ントであることを特徴とする請求項１記載の保護膜。 - 【請求項３】クロム及び窒素を主成分とし、ハフニウム
を含有する合金からなる保護膜を製造するにあたり、ク
ロムとハフニウムとからなるタ−ゲットを用い、少なく
とも窒素ガスと不活性ガスとからなるスッパッタガスに
おける窒素ガスの分圧比を０.１以上にしてスパッタリ
ングを行うことを特徴とする保護膜の製造方法。 - 【請求項４】磁気記録媒体と摺動しつつ前記磁気記録媒
体に磁束を与えて磁気記録を行いまたは前記磁気記録媒
体からの漏洩磁束に基づいて磁気再生するための磁気ヘ
ッドの前記磁気記録媒体との摺動面に、クロム及び窒素
を主成分とし、ハフニウムを含有する合金からなり、ク
ロムの原子数とハフニウムの原子数との総数に対するハ
フニウムの比率が１５原子パ−セント以下である保護膜
を形成してなることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項５】前記ハフニウムの比率が４〜８原子パ−セ
ントであることを特徴とする請求項４記載の磁気ヘッ
ド。 - 【請求項６】前記摺動面が、少なくとも軟磁性合金と樹
脂とからなることを特徴とする請求項４または請求項５
記載の磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06833195A JP3302856B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の保護膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06833195A JP3302856B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の保護膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08273122A true JPH08273122A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3302856B2 JP3302856B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=13370755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06833195A Expired - Fee Related JP3302856B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 磁気ヘッドまたは磁気記録媒体の保護膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302856B2 (ja) |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP06833195A patent/JP3302856B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3302856B2 (ja) | 2002-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20020187368A1 (en) | Magnetic recording medium and a method of manufacture thereof | |
| US6844046B2 (en) | Magnetic recording medium, production process thereof, magnetic recording and reproducing apparatus, and sputtering target | |
| US5585984A (en) | Magnetic head | |
| KR0178080B1 (ko) | 연자성막 및 그것을 사용한 자기헤드와 자기기록장치 | |
| US5906884A (en) | Magnetic recording medium | |
| JPH08273122A (ja) | 保護膜、保護膜の製造方法及び磁気ヘッド | |
| US6509108B2 (en) | Magnetic recording medium and a magnetic disc apparatus, with a CRP or CrMoP reinforcing coat layer | |
| JP2836779B2 (ja) | コバルト系磁性合金及び磁気記録用磁性合金薄膜材料 | |
| JP2920723B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP3705474B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| US5786103A (en) | Soft magnetic film and magnetic head employing same | |
| US6090496A (en) | Magnetic recording medium and non-magnetic alloy film | |
| JP3652616B2 (ja) | 磁気記録媒体、その製造方法、磁気記録再生装置、およびスパッタリングターゲット | |
| JP3200787B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JPS613317A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPS6227146B2 (ja) | ||
| JPS6252907A (ja) | 軟磁性薄膜 | |
| JPH06150239A (ja) | 磁気ヘッドと窒化クロム膜の製造方法 | |
| JP3280463B2 (ja) | 金属薄膜型磁気記録媒体の製造法 | |
| JP2623849B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
| JPH0782615B2 (ja) | 磁気ヘッド用基板材料及び磁気ヘッド | |
| JPH0793738A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPH06104113A (ja) | 金属薄膜型磁気記録媒体 | |
| JPH07169016A (ja) | 磁気ヘッドとその製造方法 | |
| JPH07235007A (ja) | 軟磁性薄膜、それを用いた磁気ヘッドおよび磁気記録装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011211 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020409 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |