DE4020206A1 - Verfahren zur herstellung eines duennschicht-magnetwandlers sowie nach diesem verfahren hergestellter duennschicht-magnetwandler - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines duennschicht-magnetwandlers sowie nach diesem verfahren hergestellter duennschicht-magnetwandlerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung eines Dünnschicht-Magnetwandlers nach Patentan
spruch 1 sowie einen nach einem derartigen Verfahren
hergestellten Dünnschicht-Magnetwandler nach Patentanspruch
13.
In der Technik der magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe
ist eine Tendenz zur Erhöhung der Freguenz von auf einem
Medium aufgezeichneten Informationssignalen bei gleichzeiti
ger Erhöhung der Flächendichte des aufgezeichneten Signals
zu erkennen. Dies führt zu fortlaufenden Anstrengungen
hinsichtlich der Reduzierung der Spurbreite und der Wandler
spaltlänge von Magnetwandlern sowie deren Gesamtgröße. In an
sich bekannter Weise führt die Reduzierung der Spurbreite zu
einer Vergrößerung der Spurdichte pro Flächeneinheit der
Mediumfläche, während eine Reduzierung der Spaltlänge zu
einer Erhöhung der oberen Frequenzgrenze und damit der
Bit-Dichte des aufzuzeichnenden Signales führt. Die Reduzie
rung der Gesamtgröße führt zu einer Abnahme der Kopfindukti
vität. Konventionelle Ferritköpfe ermöglichen aufgrund der
ihnen eigenen Sprödigkeit und der daraus resultierenden
Gefahr des Brechens des Ferritmaterials bei der Herstellung,
Handhabung, im Betrieb und beim Versand keine sehr kleinen
Spurbreiten und dünne Magnetkernschichten möglich.
Konventionelle Dünnschicht-Induktionsköpfe, welche durch
Materialabscheidung und photolithographische Techniken
hergestellt werden, besitzen generell eine Schicht aus
lichtmagnetischem Wandlerspaltmaterial zwischen zwei
nacheinander abgeschiedenen Schichten aus magnetischem
Polmaterial. Die Dicke der nichtmagnetischen Schicht
definiert die Spaltlänge. Gemäß dem bekannten Verfahren zur
Herstellung eines Dünnschichtwandlers wird gewöhnlich eine
erste einen magnetischen Pol bildende Schicht auf einem
Substrat abgeschieden. Sodann wird auf der ersten magneti
schen Schicht nichtmagnetisches Wandlerspaltmaterial
abgeschieden, worauf eine zweite magnetische Schicht folgt,
welche den zweiten Magnetpol bildet. Eine gewünschte
Spurbreite wird dadurch erreicht, daß bei der Materialab
scheidung bekannte Maskierungstechniken ausgenutzt werden,
wobei die resultierende Spurbreite durch die Breite der
Maske oder durch das Atzen nach der Abscheidung festgelegt
ist. Diese konventionellen Dünnschichtwandler zeigen bei
sehr kleinen Spurbreiten aufgrund von Fehlausrichtungen an
den Polspitzen Beeinträchtigungen im Wirkungsgrad. Die
resultierenden fehlausgerichteten Domänenorientierungen
führen insbesondere dann zu ungleichförmigen magnetischen
Eigenschaften an den Polspitzen, wenn die die Polspitzen
bildenden Schichten in unterschiedlichen Materialabschei
dungsschritten abgeschieden werden, woraus sich geringfügig
unterschiedliche Bedingungen ergeben. Darüber hinaus hängt
die Genauigkeit der Spurbreite wesentlich von durch die
Auflösung der Maske selbst und die speziell verwendete
Maskierungstechnik bedingten Beschränkungen ab. Schließlich
ergibt auch die Ausnutzung von photolithographischen
Techniken bei Wandlern mit sehr kleinen Abmessungen und
kleinen Toleranzen geringe Ausbeuten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Dünnschicht-Magnetwandler mit extrem kleiner Spurbreite,
Spaltlänge und Gesamtgröße anzugeben, der sich für die
Aufzeichnung und Wiedergabe mit sehr hohen Frequenzen und
hoher Flächendichte eignet. Ein Verfahren zu dessen Herstel
lung soll einfach ausführbar sein und dennoch eine hohe
Genauigkeit der Wandlerparameter und -Toleranzen im Ver
gleich zu bekannten Dünnschichtwandlern ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genann
ten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprü
che 1, 7, 10 und 11 gelöst.
Ein nach diesem Verfahren hergestellter Dünnschicht-Magnet
wandler bzw. eine danach hergestellte Magnetwandleranordnung
sind durch die Merkmale der Patentansprüche 13, 20 und 22
gekennzeichnet.
Weiterbildungen sowohl hinsichtlich des erfindungsgemäßen
Verfahrens als auch des erfindungsgemäßen Magnetwandlers
bzw. der erfindungsgemäßen Magnetwandleranordnung sind
Gegenstand entsprechender Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Dünnschichtwandler besitzt eine Schicht
aus magnetischem Kernmaterial, vorzugsweise aus hochpermeab
lem weichmagnetischem Material, das durch einen Wandlerspalt
mit vorgegebener Länge und Tiefe zur Realisierung zweier
planparalleler sich gegenüberstehender Magnetpole aufge
trennt ist. Die Dicke der Schicht aus magnetischem Material
legt die Spurbreite des Wandlers fest. Auf der aufgetrennten
magnetischen Schicht besitzt der Wandler eine Schicht aus
nichtmagnetischem Material, welche den Wandlerspalt auf
füllt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Schicht aus
magnetischem Material, vorzugsweise aus hochpermeablem
weichmagnetischen Material, auf einem nichtmagnetischem
Substrat abgeschieden. Die Dicke der Schicht legt die
Spurbreite des Wandlers fest. Auf die magnetische Schicht
wird zur Entfernung eines Teils dieser Schicht durch
Ionenstrahlätzen ein fokussierter Ionenstrahl gerichtet, um
einen Wandlerspalt zu bilden. Der so erhaltene Spalt besitzt
eine vorgegebene Tiefe und Länge und teilt die Schicht in
zwei planparallele sich gegenüberstehende Magnetpole auf
jeweils einer Seite des Wandlerspaltes. Danach wird auf der
aufgetrennten Schicht aus magnetischem Material zur Auffül
lung des Wandlerspaltes eine Schicht aus nichtmagnetischem
Material abgeschieden. Wie die folgende detaillierte
Beschreibung noch zeigt, vereinfacht das erfindungsgemäße
Verfahren den Herstellungsprozeß von Dünnschichtwandlern
wesentlich.
Der erfindungsgemäße Magnetwandler kann eine extrem kleine
Spurbreite in der Größenordnung von 0,25 µm oder weniger mit
einer Genauigkeit in der Größenordnung von 0,01 µm besitzen.
Durch Ausnutzung eines fokussierten Ionenstrahls zum Ätzen
können extrem genaue Wandlerspaltabmessungen realisiert
werden wobei die minimal realisierbare Spaltlänge lediglich
durch den kleinsten realisierbaren Durchmesser des fokus
sierten IonenstrahIs begrenzt ist. Darüber hinaus kann die
Gesamtgröße des Wandlerkerns sehr klein gemacht werden,
wodurch die Induktivität minimal gehalten wird. Die vorge
nannten Eigenschaften machen den erfindungsgemäßen Wandler
für sehr hohe Frequenzen, hohe Dichten, beispielsweise bei
hoch auflösender Fernsehsignal-Aufzeichnung/Wiedergabe oder
andere breitbandige Signal-Aufzeichnungs/Wiedergabevorgänge
der Größenordnung von 100 MHz und mehr geeignet.
Bei der Ätztechnologie mit fokussiertem Ionenstrahl kann der
Strahl genau fokussiert werden, ohne daß die Magnetkern
schicht beim Atzprozeß für den Wandlerspalt maskiert werden
muß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein oder
mehrere Spalte an jeder gewünschten Stelle oder unter jedem
gewünschten Winkel in der magnetischen Schicht durch
einfaches Ausrichten des Ionenstrahls geätzt werden können.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die Wandlerspalte
unter rechten Winkeln oder unter einem gewünschten spitzen
Winkel in Bezug auf die Ebene der Magnetkernschicht vorgese
hen werden. Soll bei einem bekannten Wandler die Lage oder
der Winkel eines Spaltes geändert werden, so muß die gesamte
Wandlerstruktur neu entwickelt werden.
In an sich bekannter Weise können mit kommerziell erhältli
chen Ionenkanonen mittels der Atztechnik durch fokussierten
Ionenstrahl extrem dünne Filme geätzt werden, wobei sehr
scharfe genau definierte vertikale Wände und eine prazise
Geometrie des sich ergebenden Schnitts bei Abmessungen im
Mikrometer- und Submikrometerbereich mit sehr großen
Seitenverhältnissen realisierbar sind. Der fokussierte
Ionenstrahl wird in an sich bekannter Weise vorzugsweise
dadurch realisiert, daß Gallium-Ionen aus einer Ionenquelle
aus flüssigem Metall entnommen werden. Wegen der relativ
geringen Größe von Gallium-Ionen in Bezug auf Ionen anderer
Strahlmaterialien können sie in einen Strahl sehr kleinen
Durchmessers fokussiert werden. Der Ionenstrahl wird durch
Linsenelemente auf die Größe eines kleinen Flecks mit einem
Durchmesser von beispielsweise 0,2 µm fokussiert. Die Ein
stellgenauigkeit auf einen Bruchteil des Strahldurchmes
sers erfolgt durch Computersteuerung einer elektrostatischen
optischen Ablenkeinrichtung.
Eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Wandlern kann in
Serienfertigung gleichzeitig auf einem einzigen Substrat
hergestellt werden, wobei die Einzelwandler durch Schneiden
getrennt werden. Bei Serienfertigung ist der Vorteil
gegeben, daß das magnetische Kernmaterial für alle Wandler
im gleichen Prozeß abgeschieden wird und alle Wandlerspalten
durch den gleichen Strahl hergestellt werden, während die
Wandler am gemeinsamen Substrat befestigt sind. Dies führt
zur Gleichförmigkeit bei allen Wandlern speziell hinsicht
lich einer gleichförmigen Spaltgeometrie.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Vielzahl
von identischen Dünnschichtwandlern mit extrem kleiner Spur
zur Bildung einer Mehrspur-Magnetwandleranordnung gestapelt.
Benachbarte Wandler sind durch nichtmagnetische Abstandshal
ter voneinander getrennt, wobei magnetische Abschirmungen
das Nebensprechen reduzieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine
Vielzahl von Einzelwandlern mit extrem kleiner Spurbreite
und Spaltlänge gleichzeitig durch direkte Materialabschei
dung am Umfang eines scheibenförmigen Substrates herge
stellt, welche in einer Rotationsabtast-Aufzeichnungs/Wie
dergabeeinrichtung verwendbar sind. Die Wandler sind zur
Realisierung eines gewünschten Aufzeichnungsformates in
einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet. Die
Wandler werden vorzugsweise in Serienfertigung gleichzeitig
in erfindungsgemäßer Weise auf einem gemeinsamen Substrat
unter Ausnutzung des gleichen fokussierten Ionenstrahls zur
Realisierung aller Wandlerspalten hergestellt.
In einer derartig hergestellten Anordnung bleiben ein
gleichförmiger Winkelabstand zwischen den Wandlern, gleich
förmige magnetische und elektrische Eigenschaften sowie sehr
genaue mechanische Toleranzen aller Wandler erhalten. Dabei
ist gleichzeitig auch eine sehr kleine Kopfgeometrie mit
extrem kleiner genauer Spurbreite und kleiner Spaltlänge
erforderlich, wie dies beispielsweise bei hochfrequenter
hochdichter Schmalspur-Magnetaufzeichnung und -Wiedergabe
erforderlich ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher er
läutert. Es zeigt:
Fig. 1A bis 1C jeweils eine perspektivische Darstellung von
aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten bei
der Herstellung eines Wandlers mit extrem
kleiner Spur gemäß dem bevorzugten Verfahren
nach der Erfindung;
Fig. 2 einen gegenüber dem Verfahrensschritt nach
Fig. 1B abgewandelten Verfahrensschritt;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstel
lung einer abgewandelten Ausführungsform
einer Mehrspur-Wandleranordnung mit einer
Vielzahl von gestapelten Wandlern mit extrem
kleiner Spur entsprechend dem Wandler nach
Fig. 1C, wobei magnetische Abschirmungen und
nicht magnetische Abstandshalter zwischen
den Wandlern vorgesehen sind;
Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsform einer Vielzahl von Wandlern mit
extrem kleiner Spur zur Verwendung in einer
Rotationsabtast-Magnetaufzeichnungs- und
Wiedergabeeinrichtung; und
Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht
aufeinanderfolgender Verfahrensschritte für
eine weitere Ausführungsform zur Verwendung
in einer Rotationsabtast-Magnetaufzeich
nungs- und Wiedergabeeinrichtung.
In der folgenden Beschreibung und in den zugehörigen Figuren
der Zeichnung sind sich entsprechende Elemente jeweils mit
gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines Dünn
schicht-Magnetwandlers gemäß der Erfindung wird im folgenden
anhand der Fig. 1A bis 1C beschrieben. Gemäß Fig. 1A wird
von einem ebenen dünnen Substrat 10 aus einem geeigneten
nichtmagnetischen nichtleitenden Material, beispielsweise
Aluminiumoxid, mit einer Dicke von 125 bis 250 µm ausgegan
gen. Es können auch andere geeignete Materialien für das
Substrat, wie beispielsweise Glas oder Silizium, verwendet
werden. Vorzugsweise wird eine Vielzahl von (nicht darge
stellten) magnetischen Wandlern gemäß der Erfindung in einem
einzigen Serienfertigungsprozeß gleichzeitig auf dem
gleichen Substrat hergestellt. Da Serienfertigungstechniken
an sich bekannt sind, wird zur Vereinfachung ein bevorzugtes
Verfahren zur Herstellung eines einzigen Wandlers beschrie
ben.
Das Substrat 10 wird auf beiden Seiten, beispielsweise durch
mechanisches Läppen, eben poliert und sorgfältig gereinigt.
Zur Verbesserung der elektrischen Isolation des Substrats 10
wird mittels bekannter Techniken, beispielsweise durch
Sputtern oder Oxidation eine Isolationsschicht 11, bei
spielsweise aus Siliziumdioxid, mit einer Dicke von etwa
0,15 µm abgeschieden.
Danach werden untere Leiter 13 gewünschter Gestalt mittels
an sich bekannter Photolithographie- und Maskierungstechni
ken wie folgt hergestellt: Eine Schicht aus elektrisch
leitendem Material, vorzugsweise Kupfer (nicht dargestellt),
mit einer Dicke von etwa 2 µm wird durch Sputtern in einem
Vakuum auf der Schicht 11 abgeschieden, wobei das Sputtern
in an sich bekannter Weise wie folgt durchgeführt wird. Die
Kupfer-Schicht wird mit einen geeigneten Photolack, bei
spielsweise dem von der Firma Hunt Chemicals Corp. herge
stellten Material WAYCOAT HPR-206 beschichtet. Eine (nicht
dargestellte) geeignete Maske in der Form der gewünschten
Leiter 13 mit Löchern 19 als Außenanschlüssen wird auf den
Photolack durch Belichtung übertragen. Nach Entwicklung des
sich daraus ergebenden Bildes werden die nicht mit der Maske
bedeckten Bereiche zur Entfernung der Leiterschicht geätzt.
Während dieses Schrittes wird die Isolationsschicht 11
zwischen benachbarten Leitern 13 freigelegt, wodurch die
einzelnen Leitern 13 voneinander getrennt werden. Um eine
Abdeckung der Löcher 19 durch nachfolgend abgeschiedene
Schichten zu verhindern, wird eine Maske verwendet, so daß
eine Verbindung mit nachfolgend abgeschiedenen oberen
Leitern hergestellt werden kann, wie dies im folgenden noch
beschrieben wird.
Gemäß Fig. 1B wird eine weitere Isolationsschicht 14
beispielsweise aus Aluminiumoxid, abgeschieden, was bei
spielsweise durch Sputtern auf die Leiter 13 und die
freiliegenden Bereiche der Isolationsschicht 11 mittels
bekannter Sputter-Techniken erfolgen kann. Danach wird eine
Dünnschicht 15 aus magnetischem Kernmaterial, beispielsweise
durch Sputtern, auf der Isolationsschicht 14 abgeschieden.
Vorzugsweise wird ein hochpermeables magnetisches Material
mit geringer Koerzitivkraft (weichmagnetisches Material),
wie beispielsweise Sendust, Permalloy oder amorphes Material
verwendet. Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung legt
die Dicke der Schicht 15 die Spurbreite TW des Wandlers
fest. Vorzugsweise ist TW = 0,25 µm; im Bedarfsfall können
jedoch auch größere oder kleinere Werte in Betracht kommen.
Danach wird ein Wicklungsfenster 20 wie folgt hergestellt.
Unter Ausnützung bekannter Photolithographie- und Maskie
rungstechniken wird das Wicklungsfenster aus den beiden
übereinanderliegenden Schichten 14, 15 derart herausgeätzt,
daß eine Maske in der gewünschten Form verwendet, Photolack
abgeschieden und eine Maskierung und Atzung in an sich
bekannter Weise durchgeführt wird. Gemäß Fig. 1B legt das
fertige Wicklungsfenster die Innenanschlüsse der Leiter 13
frei, so daß sie mit noch abzuscheidenden oberen Leitern
verbunden werden können, wie im folgenden noch beschrieben
wird.
Während des nun folgenden Verfahrensschrittes wird ein Wandler
spalt 21 wie folgt hergestellt: Gemäß einem wesentlichen
Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Wandler
strahl durch eine Atztechnologie mittels eines fokussierten
Ionenstrahls hergestellt. Der fokussierte Ionenstrahl,
beispielsweise ein Strahl 26 gemäß Fig. 1B, wird vorzugswei
se durch ein an sich bekanntes Erwärmungs- und Verdampfungs
verfahren von flüssigem Gallium erzeugt. Elektrooptische
Reflektoren können zur Fokussierung zwecks Realisierung
eines sehr scharfen Strahls verwendet werden. Einzelheiten
der Ätztechnologie mit fokussiertem Ionenstrahl sind
beispielsweise "Solid State Technology", Dezember 1985, in
einem Artikel mit dem Titel Semiconductor Applications of
Focused Ion Beam Micromachining von D.C. Shaver und B.W.
Ward beschrieben. Ein Beispiel für eine Kanone zur Erzeugung
eines fokussierten Ionenstrahls, wie sie zur Herstellung
eines Wandlerspalts gemäß der Erfindung verwendbar ist, ist
eine von der Firma FEI Corporation, Hillsboro, Oregon
hergestellte elektrostatische Ionenkanone des Typs FEI 25
keV. Es wird beispielsweise ein fokussierter Ionenstrahl mit
einem Durchmesser von 0,2 µm und einem Strahlstrom von
0,3 nA verwendet. In der bevorzugten Ausführungsform wird
der Strahl 26 senkrecht auf die Ebene der Schicht 15
gerichtet und genau in einer Ebene senkrecht zur Schicht 15
in Richtung des Wandlerspaltes mit einer Tiefe d zwischen
einer Fläche 22 des Wandlers und dem Wicklungsfenster 20
bewegt. Auf diese Weise wird der Wandlerspalt 21 genau in
die magnetische Schicht 15 geätzt. Der Spalt 21 trennt die
Schicht in zwei planparallele sich gegenüberstehende
Magnetpole 16, 17 auf. In der bevorzugten Ausführungsform
entspricht die Spaltlänge l dem Durchmesser des Strahls 26
und beträgt etwa 0,374 µm mit einer Genauigkeit von 10-5 µm,
während die Spalttiefe d gleich 12,7 µm beträgt.
Der so hergestellte Wandlerspalt ist durch scharfe Vertikal
wände definiert, was zu einer genauen Spaltgeometrie im
Mikrometer- und Submikrometerbereich führt. Mit den gegen
wärtigen Möglichkeiten der Ätztechnologie durch fokussierten
Ionenstrahl liegt die Dicke der zu ätzenden magnetischen
Dünnschicht 15 nicht über 2 µm. Ist die Dicke der Schicht
größer, so tendieren die sich ergebenden Atzwände aufgrund
der Wiederabscheidung von abgeätztem Material längs der
Wände zu einer schwachen Neigung. Wegen der extremen Schärfe
des Strahls und der Genauigkeit seiner Führungsmöglichkeiten
im Bereich des herzustellenden Wandlerspaltes ist zur
Spaltherstellung keine Maskierung erforderlich.
Gemäß Fig. 1C wird auf der magnetischen Dünnkernschicht 15
beispielsweise durch Sputtern eine Isolationsschicht 23,
vorzugsweise aus Aluminiumoxid, abgeschieden, welche den
Wandlerspalt 21 auffüllt. Bei der Abscheidung der Schicht 23
werden die freiliegenden Anschlüsse der unteren Leiter 13 im
Wicklungsfenster 20 durch eine (nicht dargestellte) geeigne
te Maske mittels bekannter Maskierungstechniken markiert.
Damit wird eine Abdeckung der Anschlüsse durch die Isola
tionsschicht 23 vermieden.
Danach wird die Maske zur Freilegung der Anschlüsse entfernt
und es werden obere Leiter 25 wie folgt hergestellt. Auf die
Isolationsschicht 23 sowie die freiliegenden Anschlüsse der
Leiter 13 im Wicklungsfenster wird eine Schicht aus leiten
dem Material, vorzugsweise aus dem gleichen Kupfer wie das
Kupfer für die unteren Leiter 13, aufgesputtert. Die oberen
Leiter 25 sowie Verbindungen 30 zwischen den oberen und
unteren Leitern werden wie folgt hergestellt. Die oberen
Leiter 25 mit gewünschter Form werden aus der oberen
Leiterschicht mittels der vorstehend beschriebenen Verfah
rensschritte hinsichtlich der Herstellung der unteren Leiter
13, d.h., durch Abscheiden von Photolack, Maskierung und
Ätzung hergestellt, wie dies bereits erläutert wurde.
Während des Ätzschrittes wird ein Teil der Kupferschicht
entfernt, so daß lediglich Leiter 25 gewünschter Form mit
Löchern 28 als Außenanschlüsse verbleiben, wie dies durch
den Maskierungsschritt festgelegt würde. Isolierte Drahtver
bindungen 30 gemäß Fig. 1C können mit den Wicklungsanschlüs
sen verbunden werden, um die unteren Leiter 13 mit den
oberen Leitern 25 durch das Wicklungsfenster 20 zu verbin
den. Die Wicklung wird durch Verbindung der oberen und
unteren Leiter über die Löcher 19, 28 zur Realisierung einer
spiralförmigen Wandlerwicklung fertiggestellt.
Die oben erläuterten Verfahrensschritte führen zur Realisie
rung einer Grundkonfiguration des erfindungsgemäßen Magnet
wandlers. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird jedoch
noch eine obere Schutzschicht 31 aus nichtmagnetischem
nichtleitendem Material abgeschieden, welche den Dünnfilm
wandler gegen mechanische Beschädigung bei Handhabung und im
Betrieb schützt. Die Schicht 31 wird vorzugsweise aus
Aluminiumoxid oder einem anderen geeigneten Material
hergestellt und besitzt eine Dicke in der Größenordnung von
20 µm zur Realisierung des richtigen Schutzes.
Weiterhin kann auf die obere Schutzschicht 31 eine Schicht
32 aus magnetischem Abschirmmaterial, beispielsweise
Sendust, Permalloy oder amorphen Material aufgesputtert
werden. Diese magnetische Abschirmschicht 32 reduziert
Einflüsse äußerer Felder auf den Wandler. Speziell bei
Verwendung in einer Mehrspur-Wandleranordnung reduziert die
Abschirmung in an sich bekannter Weise Nebensprechen. Der
resultierende Dünnschichtwandler 33 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform ist in Fig. 1C dargestellt.
Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß im Falle
der Herstellung eines Wandlers mit mehr als einer Aufzeich
nungsspur, beispielsweise einem Zweispurwandler, die oben
beschriebenen Verfahrensschritte hinsichtlich der Abschei
dung der aufeinanderfolgenden Schichten wiederholt werden
können, wobei von einer neuen Isolationsschicht entsprechend
der Schicht 14 auf der magnetischen Abschirmschicht ausge
gangen wird, worauf die anhand der Fig. 1A bis 1C erläuter
ten Schritte folgen.
Weiterhin wird vorzugsweise das gleiche magnetische Material
sowohl für den Magnetkern als auch die Abschirmungen
verwendet, um Einflüsse unterschiedlicher thermischer
Ausdehnung zu reduzieren. Aus den gleichen Gründen ist es
zweckmäßig, das Substrat 10 und die Isolationsschichten 14,
23 und 31 aus dem gleichen nichtmagnetischen elektrisch
isolierenden Material herzustellen.
Werden mehrere Magnetwandler in einem Serienfertigungsprozeß
gleichzeitig auf dem gleichen Substrat hergestellt, so
werden die einzelnen Wandler vorzugsweise durch Schneiden
voneinander getrennt, nachdem alle zur Herstellung der
Einzelwandler notwendigen Schritte durchgeführt worden sind.
Die Einzelwandler können im Bedarfsfall in an sich bekannter
Weise an der Fläche 21 noch auf eine bestimmte Form gebracht
werden. Die Einzelwandler können jeweils in an sich bekann
ter Weise in einem geeigneten als "Schuh" bezeichneten
(nicht dargestellten) konventionellen Montageelement
montiert werden.
Aus den vorstehenden Ausführungen folgt, daß bei Verwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Wandlerstruktur gemäß
Fig. 1C mit sehr kleinen Abmessungen hergestellt werden
kann. In der bevorzugten Ausführungsform sind sowohl die
Länge l als auch die Tiefe d des Wandlers gleich 500 µm.
Aufgrund der kleinen Gesamtgröße des Wandlers ist seine
Induktivität wesentlich verringert, was wiederum zu einer
Reduzierung der Hochfrequenzverluste führt. Bei der bevor
zugten Ausführungsform ist die Frequenz eines aufgezeichne
ten und wiedergegebenen Informationssignals gleich 100 MHz
oder höher.
Ein abgewandelter Verfahrensschritt entsprechend dem oben
anhand von Fig. 1B dargestellten Verfahrensschritt ist in
Fig. 2 dargestellt und wird im folgenden erläutert. In
Abwandlung von der Ausführungsform nach Fig. 1B wird ein
fokussierter Ionenstrahl 62 gemäß Fig. 2 in Bezug auf die
Schicht 15 unter einem spitzen Winkel auf das magnetische
Kernmaterial gerichtet. Eine sich daraus ergebende Spaltebe
ne 65 verläuft daher unter einem spitzen Winkel α in Bezug
auf die Ebene der Schicht 15, wobei sie jedoch senkrecht zur
Wandlerfläche 22 an der Kontaktfläche zwischen Wandler und
Aufzeichnungsmedium verläuft. Die resultierende Wandler
struktur besitzt einen Wandlerspalt 63, der unter einem
gewünschten Höhenwinkel in Bezug auf die Spurbreite ver
läuft, so daß er sich für die an sich bekannte Azimuth-Auf
zeichnung/Wiedergabe von Signalen auf einem magnetischen
Medium eignet.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform gemäß Fig. 3
kann durch Aufeinandersetzen von zwei oder mehr Dünn
schicht-Magnetwandlern entsprechend dem Wandler 33 nach Fig.
1C zur Herstellung eines geschichteten Mehrspur-Kopfstapels
36 hergestellt werden. Bei dieser Ausführungsform entspre
chen die einzelnen Magnetwandler dem oben anhand von Fig. 1C
beschriebenen Wandler. Bei Herstellung von Mehrspur-Wandler
anordnungen gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig in
Serienfertigung hergestellte identische Wandler auf einer
Vielzahl von Substraten zu verwenden. Sind die zur Herstel
lung der Einzelwandler auf den gemeinsamen Substraten
notwendigen Schritte durchgeführt, so werden die resultie
renden Substratanordnungen vorzugsweise derart übereinander
gesetzt, daß die Wandlerspalte der aufeinandergesetzten
Wandler zueinander ausgerichtet sind. Die so hergestellten
einzelnen Mehrspurwandler können durch Schneiden voneinander
getrennt werden. Werden identische, im gleichen Serienferti
gungsprozeß hergestellte Wandler verwendet, so wird die
Gleichförmigkeit von Spur zu Spur wesentlich verbessert.
Um die Wandlerspalte 21 so zueinander auszurichten, daß sie
in der gleichen Wandlerspaltebene verlaufen, wird in an sich
bekannter Weise vorzugsweise eine geeignete Montagevorrich
tung 67 verwendet. Die so ausgerichteten Einzelwandler
werden einstückig miteinander verbunden, was vorzugsweise in
an sich bekannter Weise mittels einer Epoxidharz- oder
Glasverbindung erfolgt. Gemäß Fig. 3 bilden die Substrate 10
nichtmagnetische Abstandshalter zwischen benachbarten
Spuren. Durch die magnetischen Abschirmschichten 32 ergibt
sich eine Reduzierung des Nebensprechens zwischen benachbar
ten Spuren. Nach dem Zusammensetzen wird die Vorrichtung 67
entfernt wobei der Mehrkanalkopf in an sich bekannter Weise
in eine gewünschte Form gebracht werden kann.
Die so hergestellten Mehrkanal-Wandleranordnungen gemäß der
Erfindung sind für die Aufzeichnung und Wiedergabe von
digitalen oder frequenzmodulierten Signalen bei sehr hohen
Frequenzen geeignet. Ubersteigt die Gesamtbandbreite des
aufzuzeichnenden Signals die maximale Bandbreite eines
Kanals, so kann die Signalbandbreite in an sich bekannter
Weise für die Aufzeichnung und Wiedergabe, beispielsweise
bei hochgenauer Fernsehsignal-, Aufzeichnung und Wiedergabe
auf zwei oder mehrere parallele Kanäle aufgeteilt werden.
Diese Mehrspuranordnungen können sowohl für rotierende
Abtastung als auch für Längsaufzeichnung verwendet werden.
Beispielsweise für die Aufzeichnung eines Digitalsignals mit
1,2 Gigabit und einer Gesamtbandbreite von 600 MHz kann die
Gesamtbandbreite auf 10 Kanäle von jeweils 60 MHz aufgeteilt
werden. Bei Aufzeichnung von frequenzmodulierten Signalen in
mehreren parallelen Kanälen kann eine Kanalbandbreite von
beispielsweise 50 MHz vorgesehen werden.
Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
in Form einer rotierenden Trommelwandleranordnung 60, welche
sich speziell für Rotationsabtast-Aufzeichnungsgeräte
eignet. Bei dieser Ausführungsform wird eine Vielzahl von
Dünnfilm-Magnetwandlern 44 mit sehr kleiner Spurbreite und
kleiner Spaltlänge gleichzeitig durch direkte Materialab
scheidung auf einem scheibenförmigen Substrat 40 herge
stellt. Die Wandler 44 entsprechen den oben beschriebenen
Dünnschichtswandlern 33 gemäß Fig. 1C, wobei das Herstel
lungsverfahren den oben anhand der Fig. 1A bis 1C oder 2
beschriebenen Verfahrensschritten entspricht. Das Verfahren
wird daher für die Ausführungsform nach Fig. 4 nicht noch
einmal beschrieben. Bei dieser speziellen Ausführungsform
sind die Wandler 44 in gleichen Abständen, d.h. in einem
Winkelabstand S angeordnet. Sie können jedoch auch an
anderen Stellen auf dem Substrat angeordnet werden. Wie aus
den vorstehenden Ausführungen folgt, wird die kleine
Spurbreite der Wandler 24 in dieser Ausführungsform durch
die Dicke der gemeinsamen Magnetkernschicht festgelegt,
welche im gleichen Verfahrensschritt abgeschieden wurde, so
daß die Dicke für alle Wandler auf dem gemeinsamen Substrat
gleichförmig ist. Die Wandlerspalte aller Wandler 44 werden
vorzugsweise mittels des gleichen fokussierten Ionenstrahls
während des Spaltätzprozesses geätzt. Die Wandlerspalte
sowie die Wandlerabmessungen besitzen daher die gewünschte
Gleichförmigkeit.
Eine weitere Ausführungsform einer rotierenden Trommelwand
leranordnung ist in Fig. 5 dargestellt. Dabei wird eine
dünne Schicht 82 aus magnetischem Kernmaterial, beispiels
weise Sendust, Permalloy oder amorphem Material, auf einem
scheibenförmigen Substrat, beispielsweise durch an sich
bekanntes Sputtern, abgeschieden. Erfindungsgemäß legt die
Dicke der Schicht 82 die Spurbreite TW der Wandler fest.
Vorzugsweise ist TW = 0,25 µm; in Abhängigkeit vom speziel
len Anwendungsfall oder vom verwendeten Aufzeichnungsformat
kann die Dicke jedoch auch von diesem Wert abweichen.
Mittels der bekannten Photolithographie wird die Schicht 82
mit einem geeigneten Photolack beschichtet. Eine (nicht
dargestellte) Maske wird in der gewünschten Form der
einzelnen Magnetkerne, beispielsweise in der Form von
vorderen Kernen 84 mit darin vorgesehen Wicklungsfenstern 85
gemäß Fig. 5 vorgesehen. Die Maske wird auf das Photolackma
terial übertragen und ein ihr entsprechendes Bild entwic
kelt. Die nicht durch die Maske bedeckten Bereiche werden
geätzt, wodurch das gesamte magnetische Material 82 mit
Ausnahme der Kerne 84 entfernt und das Substrat 80 zwischen
benachbarten Kernen freigelegt wird.
Gemäß dem nächsten Verfahrensschritt wird ein fokussierter
Ionenstrahl (nicht dargestellt) auf die einzelnen Kerne 84
gerichtet, wodurch ein Wandlerspalt 88 in der Weise geätzt
wird, wie dies bereits oben anhand von Fig. 1B oder 2
beschrieben wurde. Die so geätzten Spalten besitzen eine
gleichförmige Tiefe d und Länge 1 und können ebenso wie bei
den oben beschriebenen Wandlern 33 nach Fig. 1C entsprechend
kleiner Abmessungen besitzen. Die einzelnen Wandler mit so
hergestellten vorderen Kernen 84 können in an sich bekannter
Weise durch Einfügung in einen magnetischen Kreis für die
einzelnen Wandler und Herstellung von Wandlerwicklungen
vervollständigt werden. Im vorliegenden Beispiel wird die
Wandleranordnung nach Fig. 5 wie folgt fertiggestellt.
Einzelne hintere Magnetkerne 89 mit darauf vorgesehenen
Wandlerwicklungen 90 werden mit den vorderen Kernen 84 so
zusammengesetzt, daß sich die vorderen und hintern Kerne
teilweise überlappen, wie dies in Fig. 5 durch gestrichelte
Linien dargestellt ist. Danach wird eine Isolationsschicht,
beispielsweise aus Siliziumdioxid oder Glas, auf die gesamte
Oberfläche der rotierenden Trommelanordnung aufgesputtert,
wodurch die Wandlerspalte 88 aufgefüllt und die zusammenge
setzten Magnetkerne 84, 89, die Wicklungen 90 und die
freiliegenden Bereiche des Substrates 80 abgedeckt werden.
Dieser Verfahrensschritt entspricht dem oben anhand von Fig.
1C beschriebenen Verfahrensschritt zur Abscheidung der
Isolationatsschicht 23. Zur besseren Darstellung der
darunterliegenden Schichten ist die Isolationsschicht in
Fig. 5 nicht dargestellt.
Die fertige Kopftrommelanordnung 92 nach Fig. 5 oder die
Anordnung 60 nach Fig. 4 können in einer rotierenden
Kopfabtast-Trommelanordnung (nicht dargestellt) verwendet
und an dieser in an sich bekannter Weise beispielsweise
durch eine Epoxidharz- oder Glasverbindung befestigt werden.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 4 und 5 ist speziell
vorteilhaft, daß die Lage und der relative Abstand der
einzelnen Wandlerkerne am Umfang der Kopftrommelanordnung
geändert werden kann ohne daß die Trommelanordnung neu
entwickelt werden muß. Die Größe, die Form und die Lage der
Wandler kann durch einfache Anderung der Maske geändert
werden. Es ist weiterhin vorteilhaft, daß bei einer notwen
digen Anderung der Lage, Größe oder Richtung (Winkel) des
Wandlerspaltes der fokussierte Ionenstrahl in einfacher
Weise anders gerichtet werden kann, ohne daß die gesamte
Wandlerkernstruktur neu entwickelt werden muß, wie dies bei
bekannten Wandlern der Fall ist. Wegen der extremen Schärfe
des fokussierten Ionenstrahls ist eine Maskierung bei der
Ionenstrahlätzung nicht erforderlich. Aus den vorstehenden
Ausführungen folgt, daß der Wandlerspalt bei allen erfin
dungsgemäßen Ausführungsformen in Bezug auf die Ebene der
Magnetkern-Materialschicht unter einem Höhenwinkel reali
siert werden kann. Dazu kann die Ebene der Magnetkernschicht
bei der Atzung des Wandlerspaltes im Sinne von Fig. 2 und
einem ausgewählten spitzen Winkel relativ zur Ebene des
fokussierten Ionenstrahls gehalten werden.
Ersichtlich ist bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
die Spurbreite durch die Dicke der Dünnschicht des magneti
schen Kernmaterials festgelegt. Die Länge und die Tiefe des
Wandlerspaltes werden durch Ätzen mittels eines Ionenstrahls
realisiert, so daß die minimal realisierbare Spaltlänge und
die Spalttoleranzen lediglich durch die Grenzen der speziell
verwendeten Technologie zur Realisierung des fokussierten
Ionenstrahls begrenzt sind. Es sind daher extrem kleine
Spurbreiten und Spaltlängen mit hoher Genauigkeit realisier
bar. Gleichzeitig ist eine gewünschte Konsistenz und
Gleichförmigkeit aller gleichzeitig hergestellten Wandler
gewährleistet.
Claims (23)
1. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschicht-Magnetwand
lers (33) mit folgenden Schritten:
Abscheiden einer Schicht (15) aus magnetischem Material mit einer eine Wandlerspurbreite definierenden Dicke auf einem Substrat (10),
Richten eines fokussierten Ionenstrahls (26; 62) auf die Schicht (15) aus magnetischem Material zu deren Trennung durch Ätzen zwecks Realisierung zweier planpareller sich gegenüberstehender, einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zwischen sich bildender Magnetpole (16, 17), und
Abscheidung einer Schicht (31) aus nichtmagnetischem Material auf der Schicht (15) aus magnetischem Material zur Auffüllung des Wandlerspalts (21; 63).
Abscheiden einer Schicht (15) aus magnetischem Material mit einer eine Wandlerspurbreite definierenden Dicke auf einem Substrat (10),
Richten eines fokussierten Ionenstrahls (26; 62) auf die Schicht (15) aus magnetischem Material zu deren Trennung durch Ätzen zwecks Realisierung zweier planpareller sich gegenüberstehender, einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zwischen sich bildender Magnetpole (16, 17), und
Abscheidung einer Schicht (31) aus nichtmagnetischem Material auf der Schicht (15) aus magnetischem Material zur Auffüllung des Wandlerspalts (21; 63).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schicht (15) aus magnetischen Material aus hochper
meablen weichmagnetischem Material hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das nichtmagnetische Substrat (10) aus
elektrischisolierendem Material hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Schicht (15) aus
magnetischem Material abgeschiedene Schicht (31) aus
nichtmagnetischem Material aus einem elektrisch isolie
renden Material hergestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß im Schichttrennschritt der
fokussierte Ionenstrahl (26) in Richtung senkrecht zur
Ebene der Schicht (15) aus magnetischem Material
gerichtet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß im Schichttrennschritt der
fokussierte Ionenstrahl (62) in einer zur Ebene der
Schicht (15) aus magnetischem Material schrägen Richtung
gerichtet ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Dünnschicht-Magnetwand
lers (33), insbesondere nach Anspruch 1, mit folgenden
Schritten:
Erzeugung einer Vielzahl von ersten Dünnschichtleitern (13) auf einem nichtmagnetischen elektrisch isolierenden Substrat (10),
Erzeugung einer ersten Dünnschicht (14) aus nichtmagne tischem elektrisch isolierenden Material auf den ersten Dünnschichtleitern (13),
Erzeugung einer zweiten Dünnschicht (15) aus magneti schem Material auf der ersten Dünnschicht (14),
Ätzen der zweiten Dünnschicht (15) mittels eines fokussierten Ionenstrahls (26; 62) zwecks Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender, einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zwischen sich bildender Magnetpole (16, 17),
Erzeugung einer dritten den Wandlerspalt (21; 63) auffüllenden Dünnschicht (23) aus nichtmagnetischem elektrisch isolierendem Material auf der zweiten Dünnschicht (15), und
Erzeugung einer Vielzahl von zweiten Dünnschichtleitern (25) sowie deren Verbindung mit den ersten Dünnschicht leitern (13) zur Realisierung einer Wandlerwicklung.
Erzeugung einer Vielzahl von ersten Dünnschichtleitern (13) auf einem nichtmagnetischen elektrisch isolierenden Substrat (10),
Erzeugung einer ersten Dünnschicht (14) aus nichtmagne tischem elektrisch isolierenden Material auf den ersten Dünnschichtleitern (13),
Erzeugung einer zweiten Dünnschicht (15) aus magneti schem Material auf der ersten Dünnschicht (14),
Ätzen der zweiten Dünnschicht (15) mittels eines fokussierten Ionenstrahls (26; 62) zwecks Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender, einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zwischen sich bildender Magnetpole (16, 17),
Erzeugung einer dritten den Wandlerspalt (21; 63) auffüllenden Dünnschicht (23) aus nichtmagnetischem elektrisch isolierendem Material auf der zweiten Dünnschicht (15), und
Erzeugung einer Vielzahl von zweiten Dünnschichtleitern (25) sowie deren Verbindung mit den ersten Dünnschicht leitern (13) zur Realisierung einer Wandlerwicklung.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß auf den zweiten Dünnschichtleitern (25) eine vierte
Dünnschicht (31) aus nichtmagnetischem elektrisch
isolierendem Material hergestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 und/oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung einer
Mehrspur-Dünnschicht-Magnetwandleranordnung (36)
wenigstens zwei Dünnschicht-Magnetwandler (33) mit ihren
Wandlerspalten (21; 63) zueinander ausgerichtet überein
ander gesetzt und einstückig miteinander verbunden
werden.
10. Verfahren zur Herstellung einer eine Vielzahl von
Dünnschicht-Magnetwandlern (33) aufweisenden Dünn
schicht-Mehrspur-Magnetwandleranordnung, insbesondere
nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten:
Erzeugung einer Vielzahl von ersten Dünnschichtleitern (13) auf einem nichtmagnetischen elektrisch isolierenden Substrat (10),
Erzeugung einer ersten Dünnschicht (14) aus nichtmagne tischem eleketrisch isolierendem Material auf den ersten Dünnschichtleitern (13),
Erzeugung einer zweiten Dünnschicht (15) aus magneti schem Material auf der ersten Dünnschicht (14),
Ätzen der zweiten Dünnschicht (15) mittels eines fokussierten Ionenstrahls (26; 62) zwecks Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender, einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zwischen sich bildender Magnetpole (16, 17),
Erzeugung einer dritten den Wandlerspalt (21; 63) auffüllenden Dünnschicht (23) aus nichtmagnetischem elektrisch isolierendem Material auf der zweiten Dünnschicht (15),
Erzeugung einer Vielzahl von zweiten Dünnschichtleitern (25) sowie deren Verbindung mit den ersten Dünnschicht leitern (13) zur Realisierung einer Wandlerwicklung, Herstellung einer vierten Dünnschicht (31) aus nichtmagne tischem elektrisch isolierendem Material auf den zweiten Dünnschichtleitern (25), und
Übereinandersetzen wenigstens zweier Dünnschicht-Magnet wandler (33) mit zueinander ausgerichteten Wandlerspal ten (21; 63) und deren einstückige Verbindung.
Erzeugung einer Vielzahl von ersten Dünnschichtleitern (13) auf einem nichtmagnetischen elektrisch isolierenden Substrat (10),
Erzeugung einer ersten Dünnschicht (14) aus nichtmagne tischem eleketrisch isolierendem Material auf den ersten Dünnschichtleitern (13),
Erzeugung einer zweiten Dünnschicht (15) aus magneti schem Material auf der ersten Dünnschicht (14),
Ätzen der zweiten Dünnschicht (15) mittels eines fokussierten Ionenstrahls (26; 62) zwecks Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender, einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zwischen sich bildender Magnetpole (16, 17),
Erzeugung einer dritten den Wandlerspalt (21; 63) auffüllenden Dünnschicht (23) aus nichtmagnetischem elektrisch isolierendem Material auf der zweiten Dünnschicht (15),
Erzeugung einer Vielzahl von zweiten Dünnschichtleitern (25) sowie deren Verbindung mit den ersten Dünnschicht leitern (13) zur Realisierung einer Wandlerwicklung, Herstellung einer vierten Dünnschicht (31) aus nichtmagne tischem elektrisch isolierendem Material auf den zweiten Dünnschichtleitern (25), und
Übereinandersetzen wenigstens zweier Dünnschicht-Magnet wandler (33) mit zueinander ausgerichteten Wandlerspal ten (21; 63) und deren einstückige Verbindung.
11. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Rotationsab
tast-Magnetwandleranordnung (60; 92) mit wenigstens zwei
am Umfang eines scheibenförmigen Substrats (40; 80) im
Abstand voneinander angeordneten Dünnschicht-Magnetwand
lern (44; 84, 85, 89), insbesondere nach Anspruch 1, mit
folgenden Schritten:
Erzeugung eines scheibenförmigen Substrats (40; 80) aus nichtmagnetischem Material,
Abscheidung einer Schicht (beispielsweise 80) aus magnetischem Material in Form von beabstandeten Wandler kernen (44; 84, 89) auf dem Substrat (40; 80) mit einer eine Wandlerspurbreite (TW) definierenden Dicke,
Ätzen der Schicht (beispielsweise 80) aus magnetischem Material für die Kerne (44; 84, 89) mit einem fokussier ten Ionenstrahl zur Realisierung von jeweils zwei planparallelen sich gegenüberstehenden, einen Wandler spalt (beispielsweise 88) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zwischen sich bildenden Magnetpolen, und
Abscheidung einer Schicht aus nichtmagnetischem Material auf der Schicht (beispielsweise 80) aus magnetischem Material zur Auffüllung der Wandlerspalte (beispielswei se 88).
Erzeugung eines scheibenförmigen Substrats (40; 80) aus nichtmagnetischem Material,
Abscheidung einer Schicht (beispielsweise 80) aus magnetischem Material in Form von beabstandeten Wandler kernen (44; 84, 89) auf dem Substrat (40; 80) mit einer eine Wandlerspurbreite (TW) definierenden Dicke,
Ätzen der Schicht (beispielsweise 80) aus magnetischem Material für die Kerne (44; 84, 89) mit einem fokussier ten Ionenstrahl zur Realisierung von jeweils zwei planparallelen sich gegenüberstehenden, einen Wandler spalt (beispielsweise 88) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zwischen sich bildenden Magnetpolen, und
Abscheidung einer Schicht aus nichtmagnetischem Material auf der Schicht (beispielsweise 80) aus magnetischem Material zur Auffüllung der Wandlerspalte (beispielswei se 88).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Abscheidung der Schicht (beispielsweise 80) aus
magnetischem Material eine Vielzahl von gleichbeabstan
deten planparallelen magnetischen Wandlerkernen (44; 84,
89) am Umfang des Substrats (40; 80) hergestellt wird
und daß die zugehörige Wandlerspalte (beispielsweise
88) der Wandler (44; 84, 89) durch den gleichen fo
kussierten Ionenstrahl geätzt werden.
13. Dünnschicht-Magnetwandler (33) mit folgenden Elementen:
einem Dünnschicht-Magnetkern (15) mit einer eine Spurbreite (TW) definierenden Dicke,
einem Trägerelement (10) aus nichtmagnetischem Material für den Magnetkern (15),
einer Trennung des Dünnschicht-Magnetkerns (15) durch einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zur Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender Magnetpole (16, 17), und
einer Dünnschicht (31) auf dem magnetischen Material (15) zur Auffüllung des Wandlerspaltes (21; 63).
einem Dünnschicht-Magnetkern (15) mit einer eine Spurbreite (TW) definierenden Dicke,
einem Trägerelement (10) aus nichtmagnetischem Material für den Magnetkern (15),
einer Trennung des Dünnschicht-Magnetkerns (15) durch einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zur Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender Magnetpole (16, 17), und
einer Dünnschicht (31) auf dem magnetischen Material (15) zur Auffüllung des Wandlerspaltes (21; 63).
14. Wandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dünnschicht-Magnetkern (15) aus hochpermeablem
weichmagnetischen Material hergestellt ist.
15. Wandler nach Anspruch 13 und/oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (10) aus
elektrisch isolierendem Material hergestellt ist.
16. Wandler nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnschicht (31) aus
nichtmagnetischem Material aus einem elektrisch isolie
rendem Material hergestellt ist.
17. Wandler nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wandlerspalt (21) in
einer Ebene liegt, welche senkrecht auf einer gemeinsa
men Ebene der planparallelen sich gegenüberstehenden
Magnetpole (16, 17) steht.
18. Wandler nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wandlerspalt (63) in
einer Ebene liegt, welche einen spitzen Winkel mit einer
gemeinsamen Ebene der planparallelen sich gegenüberste
henden Magnetpole bildet.
19. Wandler nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
gekennzeichnet durch erste und zweite den Dünnschicht-
Magnetkern (15) umgebende Dünnschichtleiter (13, 25) zur
Bildung von Wandlerwicklungen.
20. Mehrspur-Dünnschicht-Wandleranordnung (36) mit wenigs
tens zwei Dünnschichtwandlern (33), insbesondere nach
Anspruch 13, mit folgenden Elementen für jeweils einen
Wandler (33):
einem Dünnschicht-Magnetkern (15) mit einer eine Spurbreite (TW) definierenden Dicke,
einem Trägerelement (10) aus nichtmagnetischem Material für den Magnetkern (15),
einer Trennung des Dünnschicht-Magnetkerns (15) durch einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zur Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender Magnetpole (16, 17), und
einer Dünnschicht (31) aus nichtmagnetischem Material auf dem magnetischen Material (15) zur Auffüllung des Wandlerspaltes (21; 63), und
mit übereinandergesetzten und einstückig miteinander verbundenen Dünnschicht-Wandlern (33), derart, daß die Wandlerspalte (21; 63) zur Realisierung der Mehrspur- Wandleranordnung (36) zueinander ausgerichtet sind.
einem Dünnschicht-Magnetkern (15) mit einer eine Spurbreite (TW) definierenden Dicke,
einem Trägerelement (10) aus nichtmagnetischem Material für den Magnetkern (15),
einer Trennung des Dünnschicht-Magnetkerns (15) durch einen Wandlerspalt (21; 63) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zur Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender Magnetpole (16, 17), und
einer Dünnschicht (31) aus nichtmagnetischem Material auf dem magnetischen Material (15) zur Auffüllung des Wandlerspaltes (21; 63), und
mit übereinandergesetzten und einstückig miteinander verbundenen Dünnschicht-Wandlern (33), derart, daß die Wandlerspalte (21; 63) zur Realisierung der Mehrspur- Wandleranordnung (36) zueinander ausgerichtet sind.
21. Mehrspur-Wandleranordnung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (33) jeweils
erste und zweite den Dünnschicht-Magnetkern (15)
umgebende Dünnschichtleiter (13, 25) zur Bildung von
Wandlerwicklungen aufweisen und daß für die Wandler (33)
magnetische Dünnschichtabschirmungen (32) und benachbar
te Wandler voneinander trennende nichtmagnetische
Abstandshalter (10) vorgesehen sind.
22. Dünnschicht-Rotationsabtast-Magnetwandleranordnung (60;
92) mit wenigstens zwei am Umfang eines scheibenförmigen
nichtmagnetischen Trägerelementes (40; 80) angeordneten
Dünnschicht-Wandlern (44; 84, 88, 89), insbesondere nach
Anspruch 13, bei der die Wandler (44; 84, 88, 89)
jeweils folgende Elemente aufweisen:
einen Dünnschicht-Magnetkern (44; 84, 89) mit einer eine Spurbreite (TW) definierenden Dicke,
eine Trennung des Dünnschicht-Magnetkerns (44; 84, 89) durch einen Wandlerspalt (beispielsweise 89) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zur Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender Magnetpo le, und
eine auf dem magnetischen Material (44; 84, 89) vorgese hene und den Wandlerspalt (beispielsweise 88) auffüllen de Dünnschicht aus nichtmagnetischem Material.
einen Dünnschicht-Magnetkern (44; 84, 89) mit einer eine Spurbreite (TW) definierenden Dicke,
eine Trennung des Dünnschicht-Magnetkerns (44; 84, 89) durch einen Wandlerspalt (beispielsweise 89) mit vorgegebener Länge (l) und Tiefe (d) zur Realisierung zweier planparalleler sich gegenüberstehender Magnetpo le, und
eine auf dem magnetischen Material (44; 84, 89) vorgese hene und den Wandlerspalt (beispielsweise 88) auffüllen de Dünnschicht aus nichtmagnetischem Material.
23. Wandleranordnung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (44; 84, 88, 89)
jeweils erste und zweite den Dünnschicht-Magnetkern (44;
84, 89) umgebende Dünnschichtleiter zur Bildung von
Wandlerwicklungen (90) aufweisen.
Applications Claiming Priority (1)
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