JP2007508652A - 湾曲部分を有する終端パターンを備えたパターン化された磁気記録ヘッド - Google Patents

Abstract

タイミングベースのサーボパターンを使用する薄膜磁気記録ヘッドが、磁気透過性の薄膜を基板上にスパッタすることによって製造される。ギャップパターン、好ましくはタイミングベースのパターンが、薄膜によって定められる。ギャップパターンは、１つ又はそれ以上の丸みを付けられたコーナーを有する終端パターン又は終点を含む。
【選択図】図９

Description

本発明は、一般に、磁気記録ヘッドに関し、より詳細には磁気媒体上にサーボパターンを転写するための薄膜磁気ヘッドを形成する方法に関する。

種々のデータ記憶媒体が利用可能である一方で、磁気テープは、依然として大量のデータを経済的に記憶するための好ましいフォーラムである。この媒体の効率的な使用を促進するために、磁気テープは、テープの変換方向に延びる複数のデータトラックを有することになる。データがテープ上に記録されると、テープが読み取りヘッド上で変換方向に進められるときに、１つ又はそれ以上のデータ読み取りヘッドがこれらのトラックからデータを読み取ることになる。一般的には各データトラック毎に個別の読み取りヘッドを備えることは適切ではないので、読み取りヘッドがテープの幅全体にわたって（並進する方向で）移動して、自らを個々のデータトラックの上の中心に位置するようにする必要がある。この並進移動は、迅速且つ正確に行われなければならない。

媒体の幅全体にわたる読み取りヘッドの制御された移動を促進するために、一般的にサーボ制御システムが実装される。サーボ制御システムは、磁気媒体中に埋め込まれた専用のサーボトラックとデータ読み取りヘッドの移動を相関付ける対応するサーボ読み取りヘッドとからなる。

サーボトラックは、サーボ読み取りヘッドによって読み取られたときに、磁気媒体に対するサーボ読み取りヘッドの並進方向での相対位置を表すデータが包含されている。１つのタイプの従来型の構成では、サーボトラックは半分に分割されていた。データは、異なる周波数で各半トラックに記録された。サーボ読み取りヘッドの幅は、単一の半トラックの幅とほぼ同じであった。従ってサーボ読み取りヘッドは、２つの半トラックにわたって並進方向に移動することによって、その相対位置を求めることができた。データの特定周波数の相対強度は、当該特定の半トラック内にどのくらいのサーボ読み取りヘッドが配置されていたかを示していたことになる。

半トラックサーボシステムが動作可能である限りは、これは記憶媒体と読み取りヘッドとの間に接触が存在しない磁気媒体に好適である。磁気テープの場合、テープは、変換方向に移動するときに実際にヘッドに接触する。テープとヘッドの両方は、この摩擦係合の結果として劣化し、すなわち比較的汚染された環境をもたらすことになる。従って、読み取りヘッド上に残骸片が堆積する傾向になり、これはヘッドが更により急速に摩耗する原因となる。残骸片の存在とヘッドの摩耗の両方が半トラックサーボシステムの効率及び精度を低下させる傾向がある。

最近、新しいタイプのサーボ制御システムがもたらされ、これは、残骸片の堆積及びヘッドの摩耗によって従来発生していた信号エラーを低減させることによって、より信頼性のある位置の確定が可能となった。１９９７年１１月１９日にＡｌｂｒｅｃｔ他に発行された米国特許第５，６８９，３８４号は、タイミングベースのサーボパターンを導入しており、該特許は引用により全体が本明細書に組み込まれる。

タイミングベースのサーボパターンでは、磁気マーク（遷移）はサーボトラック内にペアで記録される。ペアの各マークは他方から角度的にオフセットされる。平行なマーク以外の実質的にどのパターンでも使用することができる。例えば、ダイアモンド形のパターンが提案され、大きな成果をあげて使用されている。ダイアモンド形は、サーボトラックにわたり並進方向に延びる。テープが前進すると、サーボ読み取りヘッドは、第１のマークの第１のエッジによって発生された信号又はパルスを検出することになる。次にヘッドが第１のマークの第２のエッジの上を通過すると、反対極性の信号が発生されることになる。ここでテープが進むと、第２のマークの第１のエッジが到達するまで信号は生成されない。再度、ヘッドが第２のマークの第２のエッジを通過すると、反対極性のパルスが発生することになる。このパターンは、サーボトラックの長さに沿って無限に繰り返される。従って、ヘッドが第２のマークの第２のエッジを通過した後に、ヘッドは最終的に別のペアのマークに到達することになる。この時点で、第１のマークから第２のマークまで移動するのに要した時間が記録される。更に、第１のマーク（第１のペアの）から第２のペアの第１のマークまで移動するのに要した時間が同様に記録される。

これらの２つの時間成分を比較することによって比率が求められる。この比率は、並進方向におけるサーボトラック内での読み取りヘッドの位置を表すことになる。読み取りヘッドが並進方向に移動すると、この比率はマークの角度オフセットによって連続的に変化することになる。サーボ読み取りヘッドは、サーボトラックの幅と比較して相対的に小さい点は留意すべきである。２つの時間／距離の測定値の比率を解析することによって位置が求められるので、互いに相対的に近接していると考えると、システムは、媒体の速度（又は速度の変化）に関係なく正確な位置データを提供することができる。

各グループ分けでマークの１つより多いペアを提供することによって、システムは、エラーの可能性を更に低減することができる。サーボ読み取りヘッドがグループ分けをスキャンすると、既知の数のマークが現れるはずである。数が検出されない場合には、システムは、エラーが生じており、種々の補正処置を使用できることを認識する。サーボ読み取りヘッドの位置が正確に確定されると、種々のデータ読み取りヘッドの位置を同程度の精度で制御及び調整することができる。

磁気テープ（又は他のいずれかの磁気媒体）の製造時には、一般的には製造者によってサーボトラックが書き込まれる。これは、経時的により完全性があり連続的なサーボトラックをもたらす。上述のタイミングベースのサーボトラックを書き込むためには、ギャップ構造として特定の角度パターンを記録する磁気記録ヘッドを使用しなければならない。データ記憶量を増やすことができるようにサーボトラック専用のテープの量を最小にすることが有利であり、更に極めて正確なパターンを書き込む必要があるので、極めて小さく極めて精密なサーボ記録ヘッドを作製する必要がある。

これまで、タイミングベースのパターンを有するサーボ記録ヘッドは、既知のメッキ及びフォトリソグラフィ技術を利用して生成されてきた。記録ヘッドのベースを形成するために、ヘッド基板が生成される。次にフォトレジストのパターンがその基板上に堆積される。フォトレジストパターンは、基本的にヘッドにギャップを形成する。従って、パターンは、最終的なタイミングベースのパターンを複製することになる。パターンが適用された後、ＮｉＦｅなどの磁気透過性の材料が、フォトレジストパターンの周りにメッキされる。このようにして形成された後、フォトレジストは洗い流され、予め定められた記録ギャップを備えた薄膜の磁気基板を有するヘッドが残る。

或いは、広いビームのイオンミリングを使用して、比較的大きなギャップを有する第１の層を形成する。上述のパターンと逆のフォトレジストパターンが施工される。すなわち、フォトレジストは、タイミングベースのパターン（ギャップ）が形成される場所以外のあらゆるところに施工される。イオンミリングを使用して、第１の層を貫通するギャップをカットする。次に磁気透過性材料の別の層が、第１の層の上にメッキにより堆積され、上述のフォトリソグラフィプロセスによってこの層に狭いギャップが形成される。この方法は、水平方向に処理され、又はパンケーキ形式の薄膜コイルを備えた、より複雑なヘッドを提供する。書き込み極の広いビームのイオンミリングは、最適なギャップ構造をもたらさない。

上述の技術は、タイミングベースの記録ヘッドの製造に有用であると同時に、最終製品の設計特性を制限する。第１の方法では、ＮｉＦｅ（Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ）などのメッキ可能な材料だけを用いることができる。一般に、これらの材料は、高い耐摩耗性のヘッドを製作しない。従って、これらのヘッドは、比較的短時間で摩耗する傾向がある。更にこのクラスの材料は、低い磁気モーメント密度（ＮｉＦｅでは１０ｋガウス）又は飽和フラックス密度を有し、これは、非常に高い飽和保磁力の媒体に記録する能力を制限する。

第２の方法もまた、頂部磁気層に対するメッキに依存するので、同じクラスの材料に制限される。更に、広いビームのイオンミリングの使用は、こうしたヘッドの製造を過度に複雑にする。フォトレジストパターンは、比較的正確に施工することができるので、これによりギャップ上にチャンネルを形成する。しかしながら、従来型のイオンミリング技術は、どちらかと言えば不正確であり、イオンがそのチャンネルを通過するときに連続して偏向される。概念的にはどのような記録ギャップにおいてもこのようにしてカットされ、含まれる相対的なアスペクト比は、正確なギャップが形成されるのを妨げる。換言すれば、これは、フォトレジストによって生成されたシャドーイング効果であって、磁気透過性材料中のギャップを傾斜させる原因となる。一般に、ギャップの側壁は、水平方向から４５度−６０度の範囲にある。これは、磁気フラックスがギャップを出るときに変動をもたらし、結果として、サーボトラック上に記録されるタイミングベースのパターンがあまり精密ではないものとなる。

従って、精密なタイミングベースのパターンを製作することができる磁気記録ヘッドを提供する必要性が存在する。更に、磁気的に効率的であると同時に耐摩耗性があるテープ記録面を有するこうしたヘッドを製作することが有利となり、従ってメッキではなくスパッタ加工された材料の選択が必要とされる。従って、完全に乾式のプロセスを使用して、主成分として鉄窒化物ベースの合金を用いて時間ベースヘッドを作ることが提案される。

米国特許第５，６８９，３８４号公報

本発明は、１つの実施形態では、磁気媒体上にサーボトラックを生成するための磁気記録ヘッドである。磁気記録ヘッドは、ほぼ平坦な第１の表面と第１の表面上に堆積された磁気透過性薄膜を有する基板とを含む。ギャップのパターンは薄膜によって定められ、ギャップは、少なくとも１つの湾曲部分を備えた対応する終端パターンを有する。

本発明は、別の実施形態に従えば、磁気記録ヘッドのためのギャップパターンである。ギャップパターンは、ある幅を有し、少なくとも１つの湾曲部分を有する少なくとも１つの終端パターンで終端する、一対の平行でない長手方向に延びるギャップを含む。

本発明は、テープ記録面にギャップをミル加工するための集束イオンビーム（「ＦＩＢ」）を使用した薄膜磁気記録ヘッドを形成する方法である。図１を参照すると、基板１０は、２つのＣ形状のフェライトブロック１２を中央に配置されたセラミック部材１４にガラス接合することにより生成される。フェライトブロック１２とセラミック部材１４のサイズ及び相対的比率は、完成する記録ヘッドの所望のパラメータの要求に応じて変えることができる。更に、材料の選択も又、ブロック１２が磁性を保持し部材１４が磁気不透過性のままである限り変更することができる。

磁気透過性材料の層は、フェライトブロック１２の各々の上部表面並びにセラミック部材１４の上部表面にわたって薄膜１６として堆積される。磁気透過性薄膜１６は、磁気ヘッド５に対するテープ記録及びデータ書き込み面となる（図１２と１３を参照）。従って、磁気モーメント密度が比較的高く（約１５ｋガウス以上）耐摩耗性もある材料で薄膜１６の層を形成するのが望ましい。この目的のための例示的な材料は、ＦｅＮ又は代替としてＳｅｎｄｕｓｔ（登録商標）である。例えばＦｅＮは、１９から２０ｋガウスのオーダーの磁気モーメント密度を有し、連続したテープ係合によって生じる摩擦劣化に対して耐性がある。鉄窒化アルミニウム、鉄窒化タンタルなどの鉄窒化族、及び幾つかの数の元素を含む合金のいずれでも理論的には好適である。当該技術分野で知られているように、ＦｅＸＮは、この族の員であることを意味し、ここでＸは単一の元素又は元素の組み合わせである。

ＦｅＸＮは、窒素リッチな環境でＦｅＸ合金（又は単にＦｅ）をスパッタすることによって生成される。これは、メッキに十分な量では利用可能ではない。更に、利用可能であっても、電解メッキプロセスの間にＦｅＸＮが分解することになる。これは、電解メッキ技術で容易に利用できる単純な合金に対して著しく対照的なことである。従って、ＦｅＸＮなどの合金を使用することは有利であるが、これまでの既知のどのメッキプロセスにおいても、これらを利用して磁気記録ヘッドを形成することはできない。更に、使用するのが最も望ましい合金は、多くの元素の中の３つから構成される場合が多い。メッキは一般に、いわゆる二元合金に限られ、上で説明されたようなＦｅＮなどの二元ガス状合金には導通しない。ＦＩＢの使用と組み合わせてスパッタリングを使用することにより、これらの材料のどれでも使用できるようになるだけでなく、サーボ書き込みヘッドとして使用するために、より高い飽和フラックス密度を有する十分な透過性の良好な摩耗性磁気薄膜が製作される。

図１を参照すると、フェライトブロック１２とセラミック部材１４の表面上に薄膜１６がスパッタされる。スパッタプロセスの前に表面が研磨され、当業者には公知の方法で下処理される。必要であれば、表面を磨いて僅かな湾曲を形成することができる。この湾曲により、テープがテープ記録面にわたって移動するときにテープと完成したヘッド１５との間の平滑な接触が容易になる。

堆積された薄膜１６の厚さは、磁気ヘッドの効率及び予想される摩耗寿命を決定付ける。テープ記録面（薄膜１６）より厚い程、ヘッドの寿命が長くなる。反対に、磁気フィルムがより厚い程、ＦＩＢによる処理又はミル加工に要する時間が長くなり、処理の精度もより悪くなる。従って、薄膜は、約１から５ｍｍの厚さで堆積する必要がある。理想的には、約２から３ｍｍであろう。

図２は、基板１０、特に破線で示され下層のセラミック部材１４を備えた磁気薄膜１６の主要な面の平面図である。領域１８は、セラミック部材１４（磁気下位ギャップ）の上部面によって定められ、適切なギャップが最終的にミル加工されることになる場所である。

図３を参照すると、領域１８だけが示されている。領域１８内には、最終的なギャップ位置のある指標２０が定められる。図３に示されるように２つのダイアモンド形のギャップがミル加工されるが、どのような形状及びどのような数のギャップでも生成可能であることは留意すべきである。指標２０は、ＦＩＢがミル加工される場所の単なる標識である。これを実現する１つの方法は、フォトレジスト層２２を下に置いてマスクで指標２０を定める方法である。フォトリソグラフィの既知の技術を使用して、指標２０により形成される薄いダイアモンドを除く領域１８の全てにフォトレジスト層２２が残ることになる。或いは、フォトレジスト領域は、指標２０を定めるのに十分である限り、領域１８よりも大幅に小さくすることができる。フォトレジストは、薄膜１６とは色及び高さが異なるので、視覚的に認識可能なパターンが生成される。次に、このパターンはＦＩＢ制御システムによりグラフィカルインターフェースを介して登録され、すなわち、ＦＩＢがミル加工される場所の輪郭が描かれる。フォトレジストは、このプロセスではパターンを視覚的に識別する以外の役割を果たさない。従って、多くの代替案が利用できる。薄膜１６の表面をマーキングすることができる（磨耗せずに）どのような高解像度プリント技術も利用することができる。或いは、ＦＩＢ制御システムの範囲内でパターンを完全に生成することができる。すなわち、ＦＩＢの経路を制御しパターンを表示する数値座標を導入することができ、すなわち磁気薄膜１６上に配置されるどのような視覚的指標も不要にする。最終的に視覚的なパターンは、基板１０のＦＩＢのグラフィックイメージに視覚的に重ね合わせ、これにより視覚的に定義可能な領域を形成し、実際に基板１０上にどのような指標も転写すること無くミル加工することができる。

上述の方法のいずれにおいても、ＦＩＢ２４は、図３に示されたようなダイアモンド指標２０などの予め定められたパターンを辿るようプログラムすることができる。ＦＩＢは、薄膜１６の主要面に垂直な平面に配向されることになる。

図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った、ＦＩＢ２４を使用したミル加工プロセスを示す断面図である。薄膜１６の上部面は、フォトレジスト２２の薄膜で被覆されている。指標２０の領域ではフォトレジストが無いことにより、ダイアモンドパターンの視覚的指標２０が存在している。ＦＩＢ２４は、ギャップ３０を形成するパターン部分が既にミル加工されている。図示されているＦＩＢは、パターンの右半分のミル加工がちょうど開始されたところである。イオンビーム２６は、ＦＩＢ制御システムに入力されていた所定のパターンによって正確に制御される。従って、ビーム２６は、指標２０によって表示された領域の範囲内で前後にラスターすることになる。一般にビーム２６は、大量のフォトレジスト２２とは接触せずに、垂直又はほぼ垂直な側壁を有するギャップ３０を生成することになる。イオンビームの幅は制御可能であり、側壁のエッジと指標２０のエッジとの間に所定量のスペースを残すように設定することができる。ＦＩＢ２４は、当該特定のヘッドのために指標２０の全てがミル加工されるまで前後にラスターする。

ＦＩＢ２４が全てのギャップ３０のミル加工を完了した後で、フォトレジスト２２が洗い流される。或いは、使用された他のどのような指標も同様に除去されることになる。図５は、フォトレジスト２２が除去された後の基板１０の領域１８を示す。薄膜１６が露出され、深さ全体を通ってセラミック部材１４に至るまでミル加工されて正確に定められたギャップ３０を有する。図６は、図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図でありギャップ３０のミル加工された面を示す。ギャップ３０は、正確に定められて垂直又はほぼ垂直の壁を有する。

図１４を参照すると、時間をベースとする記録ヘッド５の部分概略図が示されている。薄膜１６の主要面５０は、幅Ｗ、長さＬ、及び深さＤで定められる平面内にある。Ｄは磁気膜１６の堆積厚さである。ＦＩＢは、深さＤに平行でもある主要面５０に実質的に垂直な平面を通る薄膜１６を貫通して常にミル加工することになる。従来の規格では、ギャップ３０は、磁気ギャップ深さは深さＤに等しく、堆積膜の厚さ及びギャップ幅は幅Ｗに等しく、ギャップ長（Ｌ’）は、図示の方向のギャップ３０のスパンに等しい。

図７に示された薄膜１６の上部面は、ＦＩＢ２４を使用して生成することができる多くの代替の時間ベースのパターンの１つを表す。ここでギャップ３０は、使用時に指標２０が図７に示されるパターンを形成するはずであった以外は上述されたのと正確に同じ方法でミル加工されることになる。図８は、図７の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図であり、ギャップ３０がどのように引き続き正確に定められた実質的な垂直側壁を有するかを示している。更にセラミック部材１４の上部水平面３２もまたに正確に定められる。

図９Ａは、ＦＩＢ２４を使用して定めることができる更に別のパターンを示す。ここでギャップ３０は、拡大されたダイアモンドの形状をしている。接続されたコーナーを有するダイアモンド形を定めるのではなく、ギャップ３０は、終端パターン又は終点３４、３５、３６、及び３７を有するようにミル加工される。終点３４、３５、３６、及び３７を生成することにより、パターンの端部に対してほぼ完全な磁界を維持するのが促進されることにより、トラックの端部近辺の完成した記録パターンの精細度が高くなる。終端パターン又は終点３４、３５、３６、及び３７について幾つかの異なる形状が実現可能である。図９Ａに示された矩形は、ある状況では、ギャップパターンの僅かに外側で磁気媒体の書き込みを生じる場合がある。具体的には、これらの例では、鋭いコーナーが、磁気媒体の書き込みを生じる磁束の高度集中を引き起こす可能性がある。終端パターン又は終点３４、３５、３６、及び３７は、当該技術分野で公知のいずれかの手法を使用して形成される。

図９Ｂ−９Ｅは、終端パターン又は終点の種々の構成を示す。図９Ｂ−９Ｅに示された構成は、他の終端パターン又は終点３４、３５、３６、及び３７の１つ又はそれ以上にも適用することができる。図９Ｂ−９Ｅに示された構成は、磁束の集中を防ぐ丸みのあるコーナーを含み、その結果、ギャップパターンの外側での書き込みを阻止できる。終端パターンを用いて、当該技術分野で知られているいずれかの技術を使用して形成されたギャップパターンを終端させることができる。図９Ｂに示されるように、終点３４は、通常正方形状であり、２つの内側コーナー３８ａ及び３８ｂと２つの外側コーナー３８ｃ及び３８ｄとを含む。図示された実施形態では、外側コーナー３８ｃ及び３８ｄは、正方形の角を円弧で置き換えることによって丸みが付けられている。図９Ｂに示されるように、円弧は、終点３４の２つの側面が交差する点から僅かに内側に定められた中心を有する部分円である（その残りは破線で示されている）。別の実施形態では、内側コーナー３８ａ及び３８ｂでも、外側コーナー３８ｃ及び３８ｄと同じように丸みが付けられている。１つの実施形態では、終点３４は、一般に矩形形状である。１つの実施形態では、丸みのあるコーナーは、直径が終点３４の側面の長さの約１０％から約５０％の間の円で形成される。別の実施形態では、丸みのあるコーナーは、直径が終点３４の側面の長さの約３０％の円で形成される。１つの実施形態では、例えば、終端ボックスすなわち終点３４の側面は、約６．５ミクロンであり、コーナーに丸みを付けるために使用される円の直径は、約２ミクロンである。外側コーナー３８ｃ、３８ｄに丸みを付けられた実施形態では、２つの円の中心を約５ミクロン離して定めることができる。

図９Ｃは、終点３４の別の構成を示す。図９Ｃに示されるように、４つのコーナー３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、及び３８ｄは、円の３／４の形状に丸みを付けられる。この実施形態では、コーナーは、終点３４の側面の交差する点又はその周りを中心とする円に対応するように丸みを付けられる。別の実施形態では、図示のように外側コーナー３８ｃ及び３８ｄだけに丸みを付けられる。１つの実施形態では、終点３４は一般に矩形形状である。図９Ｄは、コーナーが単に１／４円に相当する円弧を使用して丸みを付けられた終点３４の別の構成を示す。この場合もやはり、全てのコーナー３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、及び３８ｄのどれにでも丸みを付けることができる。図９Ｃ及び９Ｄに示された、丸みを付けられたコーナーに相当する円の直径は様々とすることができる。１つの実施形態では、円の直径は、終点３４の側面の長さの約１０％と約５０％の間である。別の実施形態では、円の直径は、終点３４の側面の長さの約３０％である。

図９Ｅは、終端パターン又は終点３４の更に別の構成を示す。終点３４は、どのような湾曲面３９によっても定めることができる。図９Ｅに示されるように、終点３４は円形である。円の直径は、ギャップ３０の壁の間の垂直距離よりも大きい任意の距離を有することができる。１つの実施形態では、円の直径は、ギャップ３０の対向する壁間の垂直距離よりも約１．１倍から約４倍大きい。別の実施形態では、円の直径は、ギャップ３０の対向する壁間の垂直距離よりも２倍大きい。１つの実施形態では、円の直径は、約５から約７ミクロンである。５から７ミクロンのこの直径の範囲は、トラックエッジ近辺での磁束の漏洩を防ぐ観点から矩形ボックスとして構成された（図９Ａに示される）同等サイズの終端パターンの作用を近似する。しかしながら、図９Ｂ−９Ｅに示された丸みを付けられた終端パターンは、ボックス書き込みを防止する。この作用は、コーナーに丸みを付けられた終端パターンの作用を示す図９Ｆと、コーナーに丸みのない終端を有する図９Ｇに示される。

製造プロセスの次のステップは、図１０に示されるように基板１０のテープ記録面１０に抽気スロット４０を生成することである。基板１０が記録ヘッドに組み立てられると、矢印Ｂで示されるように、磁気テープがその上部表面にわたり変換方向に移動することになる。従って、抽気スロット４０は、変換方向に対し垂直に切り込まれる。テープが比較的高速度で記録ヘッド上を移動すると、エアの巻き込みが発生する。すなわち、テープの下部面と記録ヘッドの上部面との間にエアが閉じこめられる。これは、基板に貼り付けられた磁性粉末から構成される磁気テープが顕微鏡レベルでは実質的に非平面であるようになる。テープが記録ヘッド上を移動すると、最初に生じる抽気スロットが、閉じこめられたエアを剥ぎ取る役目を果たす。２番目とこれに続くスロットは、この効果を持続させてテープを記録ヘッドに密着させることを可能にする役目を果たす。テープが記録ギャップ３０上を通過するときに、テープはまた、ギャップ３０の両側に生じた別の負圧スロット４２、４３によって所定場所に保持される。従って、記録ギャップ３０の各側面に位置する負圧スロット４２、４３がある。

図１１は、図１０に示された基板１０の側面図である。基板１０の上部面は、僅かな湾曲又は起伏を有する。これが、抽気スロットと協働して磁気テープとの接触を維持できるように機能する。抽気スロット４０は、当業者に知られているように精密な丸鋸で基板に切り込まれる。抽気スロット４０は、存在するが図１１では見ることができない薄膜１６を通って切り込まれる。或いは、抽気スロット４０は、薄膜１６が堆積される前に切り込むことができる。

基板１０は、長手方向に切断され、すなわち結合されたＣ字形状のフェライトブロック１２とセラミック部材１４の実質的な部分を取り除いている。これは任意選択のステップであり、コイルとフェライトブロックの一体化がより簡単になる。図１３は、裏当てブロック４６が基板１０にどのように結合されているかを示す。裏当てブロック４６は、フェライト又は他の適切な磁性材料から構成される。配線が裏当てブロック４６の周りに巻かれて、その結果、電気コイル４８を形成する。このステップにより組立プロセスが完了し、磁気記録ヘッド５が製造されたことになる。

動作中、磁気記録ヘッド５は、適切なヘッド取り付け具に固定される。磁気テープは、ヘッド５のテープ記録面の上を接触して移動させられ、これは薄膜層１６に起こる。適切な周期的間隔でコイル４８を通して電流が流される。結果として、裏当てブロック４６を通り、フェライトブロック１２を通って、磁気薄膜１６を通るように磁束が（図１３において、時計回り又は反時計回りに）流される（セラミック部材１４が、１つのフェライトブロック１２からもう１つのブロックまでの直接の流れを最小にするので、これにより透過性磁気フィルムを通して磁束が短絡される）。磁束が磁気薄膜１６を通って進むので、これがパターン化されたギャップ３０を通って漏洩し、従ってギャップ３０自体と同じパターン及び構成で磁気テープの表面上で磁気転移が発生する。

図１０及び１２を参照すると、ヘッド５（又は基板１０）の幅が、単一のパターン化ギャップ３０よりも実質的に大きいことが分かる。例えば図１０は、５つのサーボトラックを同時に書き込むことができる５つの記録ギャップ３０を有する基板１０を示す。多少なりとも要求に応じて利用することができ、どのようなパラメータが要求されてもヘッドの最終サイズを調整することができる。

図１１に示されるように基板１０を切断して図１３に示されるようなコイルを適用するのではなく、図１に示されるように基板１０全体を残してＣ字形のフェライトブロック１２にコイルを追加することができる。

上記のヘッド製造プロセスは、タイミングベースのサーボパターンを使用する磁気記録ヘッドに関連して説明してきた。しかしながら、プロセスは、どのような形式の表面薄膜記録ヘッドにも良好に等しく適用することができる。例えば、ヘッド製造プロセスは、振幅ベースのサーボヘッドに適用することができる。振幅ベースのサーボヘッドの円形終点を有する終端パターンの例示的な構成が、図１５に示される。すなわち、ギャップのＦＩＢミル加工は、半トラックサーボトラックで使用される従来型の単一のギャップを含めてどのような形状又はパターンにも適合できることを当業者でれば理解するであろう。

更に、本発明はその精神又は中心となる特質から逸脱することなく別の特定の形態で具現化することができる点を当業者であれば理解するであろう。本発明の前述の説明が、例示的な実施形態を開示しているに過ぎない点において、本発明の範囲にある他の変形形態が企図されることは理解されるべきである。従って、本発明は、本明細書で詳細に説明された特定の実施形態に限定されるものではない。むしろ本発明の範囲及び内容を示す添付の請求項を参照すべきである。

本発明は、好適な実施形態を参照しながら説明されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく形態及び詳細の変更を行うことができることを当業者は理解するであろう。

磁気薄膜を記録する基板の側面図である。 図１に示された基板の平面図である。 ミル加工されるギャップの指標を記録する薄膜の一部の平面図である。 ギャップを薄膜にミル加工するＦＩＢの概略図である。 ＦＩＢによってミル加工されたギャップを有する薄膜の平面図である。 線ＶＩ−ＶＩに沿った側断面図である。 ＦＩＢによってミル加工されたギャップを有する薄膜の平面図である。 線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った側断面図である。 ＦＩＢによってミル加工されたギャップと終点とを有する薄膜の一部の平面図である。 図９Ａに示された終端パターン又は終点の種々の構成を示す図である。 図９Ａに示された終端パターン又は終点の種々の構成を示す図である。 図９Ａに示された終端パターン又は終点の種々の構成を示す図である。 図９Ａに示された終端パターン又は終点の種々の構成を示す図である。 丸いパターンを含むように構成された終端パターンの作用を示す。 鋭いコーナーを含むように構成された終端パターンの作用を示す。 ギャップと抽気スロットを記録する基板の平面図である。 抽気スロットを記録する基板のエッジ平面図である。 磁気記録ヘッドの側面図である。 磁気記録ヘッドの端面図である。 時間をベースとする又は傾斜した記録ギャップのペアのセットを記録する薄膜層の部分斜視図である。 振幅ベースのサーボヘッドの円形終点を有する終端パターンの例示的な構成を示す図である。

Claims (27)

1. 磁気媒体上にサーボトラックを生成するための磁気記録ヘッドであって、前記磁気記録ヘッドは、
   ほぼ平坦な第１の表面を有する基板と、
   前記第１の表面に配置された磁気透過性薄膜と、
   前記薄膜によって定められたギャップパターンと、
   を含み、前記ギャップパターンは、少なくとも１つの湾曲部分を有する少なくとも１つの終端パターンを備えることを特徴とする磁気記録ヘッド。
2. 前記ギャップパターンは、前記第１の表面の平面に垂直な平面に配向された集束イオンビームを使用して前記薄膜の一部分を除去することによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記基板に磁気的に結合され、前記基板と前記薄膜を通る磁束を制御可能に流すコイルを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記薄膜は、ＦｅＸＮであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記薄膜は、ＦｅＡＩＮであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記薄膜は、ＦｅＴａＮであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記ギャップは、ほぼ平行な側壁を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
8. 前記終端パターンは、ほぼ矩形状で且つ２つの丸みを付けられた外側コーナーを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記終端パターンは更に、２つの丸みを付けられた内側コーナーを有することを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記丸みを付けられたコーナーは、直径が前記終端パターンの側面長さの約１０％から約５０％までの円に相当することを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
11. 前記終端パターンは、ほぼ円形状であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
12. 磁気記録ヘッドのためのギャップパターンであって、前記ギャップパターンは、ある幅を有し且つ少なくとも１つの終端パターンで終端する一対の平行でない長手方向に延びるギャップを含み、前記終端パターンは、少なくとも１つの湾曲部分を有することを特徴とするギャップパターン。
13. 前記終端パターンは、ほぼ矩形状で且つ２つの丸みを付けられた外側コーナーを有することを特徴とする請求項１２に記載のギャップパターン。
14. 前記終端パターンは更に、２つの丸みを付けられた内側コーナーを有することを特徴とする請求項１３に記載のギャップパターン。
15. 前記丸みを付けられたコーナーは、直径が前記終端パターンの側面長さの約１０％から約５０％までの円に相当することを特徴とする請求項１３又は１４に記載のギャップパターン。
16. 前記丸みを付けられたコーナーは、直径が前記終端パターンの側面長さの約３０％の円に相当することを特徴とする請求項１５に記載のギャップパターン。
17. 前記終端パターンは、ほぼ正方形状で且つ２つの丸みを付けられた外側コーナーを有することを特徴とする請求項１２に記載のギャップパターン。
18. 前記終端パターンは、ほぼ円形状であることを特徴とする請求項１２に記載のギャップパターン。
19. 前記終端パターンの直径は、前記幅の約１．１から約４倍までの大きさであることを特徴とする請求項１８に記載のギャップパターン。
20. 前記終端パターンの直径は、前記幅の約２倍の大きさであることを特徴とする請求項１８に記載のギャップパターン。
21. サーボパターンで転写される磁気媒体であって、前記サーボパターンが、ある幅を有し且つ一対の平行でない長手方向に延びるギャップを含む複数のギャップパターンから構成されると共に、前記サーボパターンが少なくとも１つの湾曲部分を有する少なくとも１つの終端パターンで少なくとも１つのギャップパターンを終端することを特徴とする磁気媒体。
22. 前記終端パターンは、ほぼ円形状であることを特徴とする請求項２１に記載の磁気媒体。
23. 前記終端パターンは、ほぼ矩形状で且つ２つの丸みを付けられた外側コーナーを有することを特徴とする請求項２１に記載の磁気媒体。
24. 前記サーボパターンは、タイミングベースのサーボパターンであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
25. 前記サーボパターンは、振幅をベースとするサーボパターンであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
26. 前記サーボパターンは、タイミングベースのサーボパターンであることを特徴とする請求項２１に記載の磁気媒体。
27. 振幅ベースのサーボパターンで転写される磁気媒体であって、前記サーボパターンが、ある幅を有し且つ一対の平行でない長手方向に延びるギャップを含む複数のギャップパターンから構成されると共に、前記サーボパターンが少なくとも１つの湾曲部分を有する少なくとも１つの終端パターンで少なくとも１つのギャップパターンを終端することを特徴とする磁気媒体。

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