DE3342533A1 - Aufstaeubung von permalloy-schichten - Google Patents

Aufstaeubung von permalloy-schichten

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DE3342533A1
DE3342533A1 DE19833342533 DE3342533A DE3342533A1 DE 3342533 A1 DE3342533 A1 DE 3342533A1 DE 19833342533 DE19833342533 DE 19833342533 DE 3342533 A DE3342533 A DE 3342533A DE 3342533 A1 DE3342533 A1 DE 3342533A1
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sputtering
gas
permalloy
nitrogen
argon
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DE19833342533
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Siegfried 8000 München Bock
Hans-Werner PÖTZLBERGER
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/18—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates by cathode sputtering

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  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Description

-ι.
Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen Berlin und München VPA S3 P 1 3 O
Aufstäubunq von Permalloy-Schichten.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von magnetisch anisotropen Permalloy-Schichten mit kleiner Koerzitivfeidstärke (H ) durch Aufstäuben. 10
Für Dünnfilm-Magnetköpfe werden mehrere Mikrometer dicke Permalloy-Schichten (Ni/Fe ca. 80/20) benötigt, die vorzugsweise durch Kathodenzerstäubung aufgebracht werden.
Mit dem bisher üblichen Verfahren der Hochfrequenzdiodenzerstäubung (RF. = radio frequency) werden Aufstäubraten von bis ca. 3 μΐη/h erreicht. Dabei wird Argon als Aufstäubgas verwendet.
Aufstäubverfahren mit Magnetfeldunterstützung (Magnetron-Aufstäubung) sind bisher nicht für Permalloy eingesetzt worden, da das magnetische Target das Ausbilden des Magnetronringes infolge des magnetischen Kurzschlusses im Target unterbindet. Man kann aber durch gewisse Anlagenanpassungen (Magnetron mit höherer Feldstärke als üblich und/oder Permalloy-Target mit Schlitzen, siehe IEEE Transactions On Magnetics, Vol. MAG-18, No. 6, November 1982, S. 1080-1082) trotzdem eine Magnetronaufstäubung erzielen. Damit werden Aufstäubraten bis ca. 9 μπι/h möglich.
Bei Permalloy-Schichten für Dünnfilm-Magnetköpfe wird unter anderem gefordert, daß die Schichten magnetische Anisotropie aufweisen ("leichte", "schwere" Richtung). Dies wird dadurch erzielt, daß während der Schichterzeugung ein stationäres Magnetfeld in "leichter" Richtung
Wed 1 Plr/31.10.1983
- ζ- VPA 83 P 1 δ Ο 4 DE
angelegt ist. Für die einwandfreie Schreib-ZLese-Funktion des Kopfes ist es außerdem unbedingt erforderlich, daß die Koerzitivfeldstärke H (gemessen in "leichter" Riehtung, nach dem üblichen induktiven Meßverfahren) einen bestimmten Wert, zum Beispiel <C 0,25 A/cm nicht überschreitet.
Bei bekannten Aufstäubverfahren ist das nicht reproduzierbar möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zu realisieren, das die Aufbringung magnetisch anisotroper Permalloy-Schichten mit kleinem H reproduzierbar ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, daß dem Aufstäubgas (i. a. Argon) reaktives Gas zugesetzt wird. Dadurch wird erreicht, daß dieses Verfahren auch bei Schleusenanlagen sowohl nach dem RF- als auch nach dem Magnetron-Prinzip reproduzierbar eingesetzt werden kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird als Aufstäubgas ein Argon-Stickstoffmischgas verwendet. Dabei kann vorzugsweise dem Argon-Aufstäubgas 0,5 - 2 % Stickstoff zugesetzt werden. Die Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung ist sowohl in Anlagen mit RF-Diodenprinzip oder solchen mit Magnetronprinzip möglich.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei wurden jeweils die üblichen Dünnfilm-Magnetkopfsubstrate (Titancarbid mit Aluminiumoxid beschichtet) verwendet. Schichtaufbau ist jeweils 1 μιη Permalloy,
0,1 μ SiOp und 2 μιη Permalloy.
Ausführunqsbeispiel 1 :
35
Aufstäubanlage nach dem RF-Diodenprinzip mit Schleuse.
-y- VPA S3 P 1 S Q 4 DE
Ohne Stickstoff ergeben sich bei den genannten Substraten H -Werte bestenfalls von 0,4 A/cm während mit Stickstoffzugabe 0,2 A/cm erzielt werden.
(Standbeschichtung; Permalloy-Aufstäubrate 3 μπι pro Stunde)
Ausfuhrungsbeispiel 2:
Halbautomatische Durchlaufanlage mit Schleuse; Aufstäuben nach dem Magnetronprinzip.
Ohne Stickstoff 0,45 A/cm und mit Stickstoff 0,2 A/cm. (Standbeschichtung Permalloy-Aufstäubrate 6 μπι pro Stunde)
4 Patentansprüche

Claims (4)

  1. VPA 83 P 1 S O h DE
    Patentansprüche
    11/. Verfahren zur Erzeugung von magnetisch anisotropen Permalloy-Schichten mit kleiner Koerzitivfeldstärke (H ) durch Aufstäuben, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aufstäubgas ein reaktives Gas zugesetzt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß als Aufstäubgas ein Argon/Stickstoffmischgas verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß dem Argon-Aufstäubgas 0,5 - 2 % Stickstoff zugesetzt werden.
  4. 4. Verwendung dieses Verfahrens sowohl in Anlagen mit RF-Diodenprinzip oder solchen mit Magnetronprinzip.
DE19833342533 1983-11-24 1983-11-24 Aufstaeubung von permalloy-schichten Withdrawn DE3342533A1 (de)

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EP0144851B1 (de) 1989-02-08
DE3476718D1 (en) 1989-03-16
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