JPH011106A - 磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）等に用いられ
る磁気ヘッドに関し、特にメタルチーブ等の高枕磁力を
有する磁気記録媒体に用いて好適な複合型の磁気ヘッド
の製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 現在、家庭用ＶＴＲに用いられる記録媒体（磁気テープ
）としては、Ｃｏ−ｒｌ；’ｅ２Ｑｓより成るものが主
に挙げられるが、８ミリビデオには抗磁力の高い（Ｈｃ
＝１４００〜１５０００ｅ　）メタルテープが用いられ
る。それは記録再生装置を小型化するためには記録密度
を高める必要性があり、信号の記録波長を短かくするこ
とが出来る記録媒体が要求されてきたためである。

一方、このメタルテープに記録を行う磁気ヘッドとして
フェライトヘッドを用いた場合、フェライトヘッドの飽
和磁束密度が高々５５００ガウス程度であるため、すぐ
に磁気飽和現象が発生し、メタルテープの性能を十分に
生かすことが出来ない。そこで磁気飽和現象の最も生じ
易い作動ギャップ近傍部分を飽和磁束密度の大きい磁性
材料（例えばセンダスト、パーマロイ、アモルファス磁
性体）で構成した複合型の磁気ヘッドが提案されている
。そしてこの複合型の磁気ヘッドの製造方法については
、例えば特開昭６１−１７２２０５号公報（ＩＰＣ：Ｇ
１１Ｂ５／１２７）に詳細に記載されている。

この製造方法は、先ずＭｎ−Ｚｎ系フェライト等の強磁
性酸化物基板＋１１の上面に傾斜溝（第１溝）１２）ｔ
−形成し、その後、蒸着やスパッタリング等の薄膜製造
技術によって第１１図に示すように上記基板（１１の上
面（１ａ）にセンダスト等の強磁性金属薄膜１３）ｔ−
形成する。そして前記傾斜ｔｒｔ＋２）に低融点ガラス
等の酸化物ガラス（８）を充填した後、上記基板（１１
上面（１ａ）？研磨する。更に、第１２図に示すように
前記基板＋１１上面（１ａ）に前記傾斜溝（２）と平行
にトラック幅規制溝（第２溝）（９）を加工してギャッ
プ形成面Ｑ（１−形成する。そしてこのように加工され
た一対の強磁性酸化物基板１１）のうち１枚の上面（１
ａ）に前記傾斜溝（２）と直交するように巻線溝（第６
溝）とガラス棒挿入溝とを形成し、その後、前記一対の
基板（１）ヲギャップ形成面（ｌＩが対向するようにガ
ラス接合してコアブロックを形成する。そして最後に、
前記ブロックをＲ付加工した後切断して第１３図に示す
ような強磁性酸化物よりなる一対の磁気コア半体σ４（
１４のギャップα９近傍部に強磁性金属薄膜（３）ｔ−
有する複合型の磁気ヘッドが完成する。

上述の製造方法において、トラック幅規制溝（２）加工
はｔＩｒ１１０図に示すように研磨後の強磁性金属薄膜
（３１１に酸化物ガラス（８）との境界Ｑｌｌから短路
ｔ（２０〜４０μｆ１１）だけ残して、前記強磁性金属
薄膜（３）と強磁性酸化物基板１１＋とを同時に切削除
去するものである。そして、高密度記録を実現するため
には残される強磁性金属薄１ｌｌ（（３１の距４ｔの誤
差の範囲を±２μｍ以内にする必要があり高精度な加工
が要求される。従って、研磨後露出する強磁性金属薄膜
（３）の厚みＴは±１μｍの高精度膜厚公差が要求され
る。尚、第１０図（ｂ）は第１０図（ａ）のＡ−Ａ’断
面図である。

従来、強磁性金属薄膜（３）の成膜工程においてはＲＦ
、２＆−ｆグネトロンスパッタリング装置が使用されて
いた。このＲＦ、２極マグネトロンスパツタリング装置
は第１４図に示すように強磁性金属のターゲラ）（１４
）の裏側に設置した永久磁石（１５１によりターゲラ）
（１４）表面に直流磁場を形成し、この磁場によってプ
ラズマをターゲラ）（１４）表面に収束させて薄膜を形
成するものである。

しかし乍ら、このスパッタリング装置でハ、ターゲット
α４）がセンダストやパーマロイ等の強磁性体の場合、
はとんどの磁束がターゲラ）　＋１４）中を通るため高
速電子を収束するのに必要な磁界（Ｉ（Ｉ）をターゲッ
トＣ１４表面に印加出来ず金属磁性材料の成膜速度が遅
くなる。このｔめ、磁気ヘッドの生産性が劣化するとい
う欠点があうな。

また、この従来の複合型の磁気ヘッドにおいて、強磁性
金属薄膜（３１がセンダストの場合、その熱膨張係数！
’１１５０〜１６０Ｘ１０　　／”Ｏであり、強磁性酸
化物基板（１）がフェライトの場合、その熱膨張係数は
９０〜１１０　Ｘ　１０−’／’Ｃである。そして。

上述の製造方法では熱膨張係数の異なる材料を薄膜製造
技術で接合しているが、薄膜形成中に昇温し九センダス
トとフェライトの接合体は常温に戻る際、前述の熱膨張
係数の差によ０硼１禰錫ポ々トｔ−参か４走み、センダ
スト嘆にヒビ割れや嗅はがれが生じ歩留りが大きく低下
する。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は上記従来例の欠点に鑑みなされたもので、短時
間で基板上面に強磁性金属薄膜ケ形成出来、生産性が向
上した磁気ヘッドの製造方法に提供すること上目的とす
るものである。

に）問題点を解決するための手段 強磁性酸化物基板の上面（接合面ンに対向ターゲット式
スパッタリング装置によＶ強磁性金属薄膜を形成する◎ （ホ）作　用 上記方法に依れば、スパッタリング工程においてターゲ
ットが強磁性体であっても、磁界の向きがターゲット表
面に垂直になるので、磁界がプラズマ収束用として有効
に働き、成膜速度が速くなる。

（へ）笑施例 以下、図面を参照しつつ不発明の第１実施例の磁気ヘッ
ドの製造方法を詳細に説明する。

先ず、第２図に示すようにＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ系フェライ
ト等の強磁性酸化物基板（１）の上面（１ａ）、即ち磁
気コア半体衝き合わせ時の接合面に、回転砥石等によっ
て斜面（２ａ）を備える傾斜溝（２）を全幅に亘って複
数本平行に形成する。次に第３−に示すように前記強磁
性酸化物基板（１１の上面（Ｉａ）に対向ターゲット式
スパッタリング装置によりセンダスト等の強磁性金属薄
膜（３）を形成する。

第８図は第１実施例の対向ターゲット式スパッタリング
装置ｉｔ’に示す図である。図中（４ａ）（４ｂ）はセ
ンダスト等の強磁性材料よりなる一対のターゲットであ
り、そううち一方のターゲツ゛ト（４ａ）の裏面側には
Ｎ極が対向するように永久磁石（５）が配されており、
他方のターゲラ）　（４ｂ　）の裏面側にはＳ極が対向
するように永久磁石（６）が配されている。　＋７１＋
７１は基板ホルダーで、該ホルダー　＋７１＋７１には
第２図に示す強磁性酸化物基板（１）が取付けられてい
る。前記基板（１１は第１図に示すように傾斜溝（２）
がターゲット（４ａ）（４ｂ）に対して平行になり、斜
面（２ａ）が離れている方のターゲット（４ａ）（４ｂ
）？向くように位置している。

尚、この時のターゲット間距離は１４Ｑｕ、基板−ター
ゲット間距離は１２０關、ターゲット（４ａ）（４ｂ）
の大きさは１５０ｕＸ　１８０Ｍｘ５ｗＡである。

そして、このような対向ターゲット式スパッタリング装
置においてＡｒガスのガス圧ｔ−１〜５ｍＴｏｒｒ、投
入電力ｔ４ＫＷとして約６時間スパッタリングを行い、
第６図に示すように強磁性酸化物基板！１１の上面（１
ａ）に膜厚５０μｍの強磁性金属薄膜（３１を形成する
。

第９図は上述のようにして形成された強磁性金属薄膜（
３）の膜厚分布を示す図である。この図から判るように
前記強磁性金属薄膜（３）の膜厚ムラはｙ軸、即ち傾斜
溝（２）の方向には少ない。そしてこのような結果は、
対向ターゲット式スパッタリング装置の場合、基板上の
膜厚は２枚のターゲット（４ａ）（４ｂ）から飛来する
粒子数で決まり、その粒子数はＸ軸方向では中間点で最
大になるように連続的に変化し、ｙ軸方向では略−様で
あるためである。

また、この対向ターゲット式スパッタリング装置では前
記永久磁石（５１ｉ６１によって生じる磁界（Ｈ工）の
向きが前記ターゲット（４ａ）（４ｂ）の表面に対して
垂直方向であるので、ターゲット（４ａ　）　（４ｂ　
）が強磁性金属材料であってもこの磁界はプラズマ収束
用として有効に働く。

そして次に、このようにして形成された第３図の強磁性
酸化物基飯山の傾斜溝（２）に第４図に示すように低融
点ガラス等の酸化物ガラス（８）を充填した後、−点鎖
線Ａまで前記基板【１１の上面（１ａ）を平面研削し、
平面度良く面出しを行い第３図に示すように前記斜面（
２ａ）上に被着された強磁性金属薄膜（３）を露出させ
る。

次に、前記強磁性酸化物基板（１）の上面（１ａ）に前
記傾斜溝（２）と平行にトラック幅規制溝（９）ｔ−加
工してギャップ形成面α１ｔ−形成する。この時、前記
トラック幅規制溝（９）は従来例と同様に第１０図に示
すように強磁性金属薄膜１３１　を酸化物ガラス（８）
との境界συから距ｇｌｔ（２０〜４０μｍ）だけ残し
て前記強磁性金属薄膜（３）と強磁性酸化物基板（１）
と全同時に切削除去することにより形成される。

そして、前述したように前記強磁性金属薄膜（３）の膜
厚ムラは傾斜溝（２）の方向には少ないため研磨後露出
した強磁性金屑薄膜（３）の厚みＴの誤差は±１μｍの
範囲内になり、残された強磁性金属薄膜（３）の距離ｔ
の誤差の範囲は±２μｍ以内と高精度になる。

そして次に、このようにしてトラック幅規制溝（９）が
形成された強磁性酸化物基板（１１を２枚用意し、その
うち１枚の上面（１ａ）に前記傾斜溝（２）と直交する
ように巻線溝１１ｚとガラス棒挿入溝（１３１と全形成
し、その後、前記２枚の強磁性酸化物基板Ｉｌｌ　ｔ−
８ｉ０２を介してギャップ形成面ＧＯ＋が対向するよう
にガラス接合してコアブロックｎ６１ｅ形成する。

そして最後に前記ブロックｅＲ付加工した後、切断して
第７図に示すような強磁性酸化物よりなる一対の磁気コ
ア半体１１４）（１４）のギャップ（１５１近傍部に強
磁性金属薄膜（３）を有する複合型の磁気ヘッドが完成
する。

上述のような磁気ヘッドの製造方法では、強磁性酸化物
基板（１）の上面（１ａ）に形成さ几た強磁性金属薄膜
（３）は傾斜＃４ｆ２）の方向には膜厚ムラがほとんど
生じないため、トラック幅基制溝（９）加工によって浅
さｎ九強磁性金属薄膜（３）の距４ｔの誤差は±２μｍ
の範囲内になり高密度記録が可能な磁気ヘッドが製造さ
れる。しかも対向ターゲット式スパッタリング装置の場
合、第８図に示すようにプラズマ収束用の磁界（ＨＩ）
の方向はターゲット（４ａ）（４ｂ）に対して垂直方向
なので、スパッタリングの効率がよく、成膜工程に要す
る時間を大幅に短縮出来る。

ま尼第１図のように傾斜溝（２）の斜面（２ａ）が遠い
方のターゲット（４ａ）（４ｂ）ｋ向くように強磁性酸
化物基板（１）全配置してスパッタリングを行い、その
時の（ａ）〜（ｉ）点における被膜の幅′ｒを測定しそ
の結果を第１表に示し、第１５図のように斜面（２ａ）
が近い方のターゲラ）（４ａ）（４ｂ）を向くように強
磁性酸化物基板（１］を配置してスパッタリングを行い
その時の（田〜（ｉ）点における被験の幅Ｔｔ−測定し
その結果を第２表に示す。

第　　１　　表 第　２　表 ７：ｇ１表、第２表から第１図のように強磁性酸化物基
飯山全配置した方が、傾斜溝（２）ごとの被膜の幅Ｔυ
ムラが少ないことが判る。また、一般に対向ターゲット
式スパッタリング装置では、基板には遠いターゲットか
らの粒子が被着し易いので、第１５図のように斜面（２
ａ）が遠いターゲット（４ａ）（４ｂ）’の方を向いて
いる方が成長速度は速い。

次に、本発明の第２実施例について説明する。

第１６図は第２実施例で用いられる対向ターゲット式ス
パッタリング装置を示す図である。

図中、（１８ａ）（１８ｂ）はセンダスト等の強磁性金
属材料よりなる一対の上部ターゲート、（１９ａ）（１
９ｂ）は前記強磁性金属材料より熱膨張係数の小さい８
ｉ０２（約５０　Ｘ　１０−／”Ｃ）等の非磁性材料よ
りなる下部ターゲットであり、そのうち一方のターゲッ
ト（１８ａ）（１９ａ）の裏面側にはＮ極が対向するよ
うに永久磁石（図示せず）が配されており、他方のター
ゲット（１８ｂ）（１９ｂ）の裏面側にはＳ極が対向す
るように永久磁石（図示せず）が配されている。ｃ２）
Ｊは基板ホルダーで、該ホルダー■の表面（２０ａ）に
は第２図に示す強磁性酸化物基板（１１が複数個取付け
られており、前記基板ホルダー■の裏面（２Ｑｂ）には
ヒータ（２）１が取付けられている。また、前記強磁性
酸化物基板（１）は第１７図に示すように傾斜溝（２）
がターゲット（１８ａ）（１８ｂ）に対して平行になり
、斜面（２ａ）が離れている方のターゲット（１８ａ）
（１８ｂ）を向くように位置している。そして、前記強
磁性酸化物基板（１）全前述の向きに配置することによ
り、このスパッタリング装置で形成される強磁性金属薄
膜の膜厚公差を±１μｍ以内にすることが出来る。

尚、この時のターゲット間距離は１４０憩、基板−ター
ゲット間距離は１２（１ｕ、ターゲット（１８ａ）（１
８ｂ）（１９ａ）（１９ｂ）の大きさは１５０Ｘ１８０
Ｘ５Ｍである。

先ず、このような対向ターゲット式スパッタリング装置
においてＡ「ガスのガス圧ｔ−１〜５ｍＴｏｒｒ、投入
電力ｔ４ＫＷとして約５時間スパッタリングを行い、第
６図に示すようにヒータ（２）１により約３００°Ｃに
加熱された強磁性酸化物基板（１）の上面（１ａ）に膜
厚３０μｍの強磁性金属薄膜（３１を形成する。

そして次に、このようにして形成された第６図の強磁性
酸化物基板（１）を加熱した状態で基板ホルダー■全下
部ターゲット（１９ａ）（１９ｂ）側に移動させて、Ａ
ｒガスのガス圧を１〜５ｊｆｆＴｏｒｒ。

投入電力ｉＫＷとして約１時間スパッタリングを行い、
強磁性金属薄膜（３）上にＳ　＋Ｏ２よりなる約１μｍ
の保護膜（図示せず）を形成する。

そして次に、この保護膜が形成された強磁性酸化物基板
（１１の傾斜溝（２）に第１実施例と同様に低融点ガラ
ス（８）全充填した後、前記基板（１）の上面（１ａ）
を平面研削して前記保護膜を除去し、第３図に示すよう
に前記傾斜溝（２）の斜面（２ａ）上に被着され友強磁
性金属薄膜（３１を露出させる。

以後は、第１実施例と同様の工程を経て第７図に示す複
合型の磁気ヘッドが完成する。

上述のような第２実施例の磁気ヘッドの製造方法では、
強磁性酸化物基板（１）を加熱しているので、前記基板
α１と強磁性金属薄Ｍ　（３１との付着強度が増し、膜
はがれが生じにくぐなる。ま九、前記基板＋１１は下面
側から加熱されるので、スパッタリングにより昇温する
前記基板＋ｌｌの上面とヒーターにより加熱される下面
との温度差は小さくなり、前記基板［１ｉの反りが小さ
くなる。更に、この反りの小さい基板（１）は加熱され
た状態で、強磁性金属薄膜（３）を形成するセンダスト
よりも熱膨張係数が小さい５ｉ０２よ！ｌｌなる保護膜
が形成されるので、スパッタリング終了後前記基板（１
１に上面が凹面となるように生じていた反すヲ抑えるこ
とが出来、前記強磁性金属薄膜（３）にヒビ割れや膜は
がれが生じるのを防止することが出来る。

尚、第２実施例のように強磁性酸化物基板（１）全加熱
した状態でその上に強磁性金塊薄膜（３）を形成し、更
にその上に保護ｉｔ影形成ることにより得らｎる上述の
効果は対向スパッタリング装置に限られるものではなく
、他のスパッタリング装置においても十分に得ることが
出来る。

（ト）発明の効果 本発明に（へれば、強磁性酸化物基板に強磁性金属薄膜
を被着する時間を削減出来、生産性が向上した磁気ヘッ
ドの製造方法を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明に係り、第１図は対向ターゲ
ット式スパッタリング装置の要部斜視図、第２図、第３
図、ｗＪ４図、第３図及び第６図はそれぞれ磁気ヘッド
の製造方法を示す図、第７図は磁気ヘッドの外観を示す
斜視図、第８図は対向ターゲット式スパッタリング装置
を示す図、第９図　　　゛は強磁性金属薄膜の膜厚ムラ
を示す図である。第１０図は強磁性金属薄膜の厚みを示
す図である。 第１１図乃至第１４図は従来例に係り、第１１図及び第
１２図は磁気ヘッドの製造方法を示す図、第１３図は磁
気ヘッドの外観を示す斜視図、第１４図はＲＦ、２極マ
グネトロンスパツタリング装置を示す図である。第１５
図は基板の向きを逆にした対向ターゲット式スパッタリ
ング装置の要部斜視図である。！１６図は本発明の第２
実施例の対向ターゲット式スパッタリング装置の要部斜
視図、第１７図は第１６図の要部斜視図である。 （１）・・・強磁性酸化物基板、　（２）・・・傾斜溝
（第１溝）、　（３）・・・強磁性金属薄膜、　　（４
ａ）（４ｂ）６０．ターゲット、　（９１・・・トラッ
ク幅規制溝（第２溝）、　（１（ｎ・・・ギャップ形成
面、　（１２）・・・巻線溝（第３溝）、　（１４）・
・・喚気コア半体、　（１５１・・・ギャップ、（１（
ｉｌ・：ｘアブロック、　　（１８ａ）（１８ｂ）−・
−上部ターゲット、　　（１９ａ）（１９ｂ）・・・下
部ターゲット、　Ｑ】）・・・ヒータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性酸化物よりなる一対の磁気コア半体のギャ
   ップ形成面に強磁性金属薄膜が被着された磁気ヘッドの
   製造方法において、強磁性酸化物基板の接合面に第１溝
   を形成する工程と、この接合面に対向ターゲット式スパ
   ッタリング装置により強磁性金属薄膜を形成する工程と
   、この接合面にトラック幅規制用の第２溝と巻線用の第
   ３溝とを形成する工程と、前記工程を終えた強磁性酸化
   物基板に対となる強磁性酸化物基板を接合してコアブロ
   ックを形成する工程と、前記ブロックを切断して一対の
   磁気コア半体よりなるヘッドチップを形成する工程とを
   有する磁気ヘッドの製造方法。
2. （２）前記対向ターゲット式スパッタリング装置により
   強磁性金属薄膜を形成する工程において、前記強磁性酸
   化物基板を第１溝がターゲットと平行になるように配置
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気
   ヘッドの製造方法。
3. （３）前記第１溝は斜面を有し、該斜面が遠い方のター
   ゲットを向くように前記強磁性酸化物基板を配置したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の磁気ヘッド
   の製造方法。
4. （４）前記強磁性酸化物基板を加熱した状態で該基板の
   接合面に強磁性金属薄膜を形成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッドの製造方法。
5. （５）前記強磁性金属薄膜の上面に該薄膜よりも熱膨張
   係数の小さい非磁性材料よりなる保護膜を形成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の磁気ヘッドの
   製造方法。