JPH02276011A - 磁気ヘッドの製造方法 - 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）、ＤＡＴ（デ
ジタルオーディオチーブレコーダ）等の磁気記録再生装
置に使用される磁気ヘッドに関し、特に磁気コアの作動
ギャップ近傍に強磁性金属薄膜が被着形成されている複
合型の磁気ヘッドの製造方法に関する。

（ロ）従来の技術 近年、ＶＴＲ，ＤＡＴ等の磁気記録再生装置においては
、記録信号の高密度化が進められており、この高密度記
録に対応して、磁性粉としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎ１等の強磁
性金属粉末を用いた抗磁力の高いメタルテープが使用さ
れるようになっている。例えば、８ミリビデオと称する
小型のＶＴＲではＨｃ＝１４００−１５００工ルステツ
ド程度の高い抗磁力を有するメタルテープが用いられる
。その理由は、磁気記録再生装置を小型化するために記
録密度を高める必要性から、信号の記録波長を短くする
ことの可能な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するために従来のフェラ
イトのみからなる磁気ヘッドを用いると、フェライトの
飽和磁束密度が高々５５００ガウス程度であることから
磁気飽和現象が発生するため、メタルテープの性能を充
分に活用することができない。そこで、この高い抗磁力
を有するメタルテープに対応する磁気ヘッドとしては、
通常、磁気ヘッドとして要求される磁気コアの高周波特
性や耐摩耗性の他に、磁気コアのギャップ近傍部の飽和
磁束密度が大きいことが要求される。

この要求を満たすメタルテープ対応型の磁気ヘッドとし
ては、特開昭６０−２２９２１０号公報（Ｇ１１Ｂ５／
１８７）等に開示されているような磁気飽和現象の最も
生じやすい作動キャップ近傍部分を、磁気コアとして使
用されるフェライトよりも飽和磁化の大きな金属磁性材
料（たとえば、パーマロイ、センダスト、アモルファス
磁性体）で構成した磁気ヘッド（複合型の磁気ヘッドと
称する）が提案されている。この複合型の磁気ヘッドは
信頼性、磁気特性、耐摩耗性等の点で優れた特性を有す
る。

この複合型の磁気ヘッドには、第１１図（ａ）（ｂ　）
（ｃ　）（ｄ　）に夫々示すように様々な形状がある。

図中、（１）（１’）はＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェライト等
の強磁性酸化物よりなる一対の磁気コア半休、（２）は
作動ギャップであり、前記磁気コア半休（１）（１’）
の作動ギャップ（２）近傍にはセンダスト等の強磁性金
属薄膜（３）（３）が被着形成されている。（４）は巻
線溝、（５）は前記磁気コア半休（１）（１’）を結合
するためのガラスである。

第１１図（ａ　）（ｂ　）（ｃ　）（ｄ　）に示す磁気
ヘッドのうち、磁気コア半休（１）（１°）と強磁性金
属薄膜（３）（３）との境界部（６）（６）が作動ギャ
ップ（２）のトラック幅方向と非平行である第１１図（
ｃ　）（ｄ　）に示す磁気ヘッドは製造工程が複雑であ
り量産性に適していない。

また、前記境界部（６）（６）と作動ギャップ（２）の
トラック幅方向とが平行である第１１図（ａ）（ｂ）に
示し磁気ヘッドは製造工程が第１１図（ｃ）（ｄ）に示
す磁気ヘッドに比べて簡単であるが、前記境界部（６）
（６）が疑似ギャップとして作用し、再生出力の周波数
特性に波打ち現象（以後疑似ギャップ現象という）が生
じる。このため、例えばＶＴＲではＳ／Ｎ比が劣化し、
ＤＡＴではエラーレートが増加する。

第１１図（ａ）（ｂ）に示す磁気ヘッドにおいても、特
願昭６２−１９４８９３号に示されているように前記境
界部に５ｉ０２等の耐熱性薄膜を介在させることにより
前述の疑似ギャップ現象を抑制することが出来る。

しかし乍ら、第１１図（ｂ）に示す磁気ヘッドは磁気コ
ア半休（１）（１’）の作動ギャップ衝き合わせ面の両
側にも強磁性金属薄膜（３）（３）が被着形成されてい
る。即ち、作動ギャップ（２）の両側では磁気コア半体
（１）（１’）と強磁性金属薄膜（３）（３）とガラス
（５）の３種類の各々の熱膨張係数が異なる異種材料が
隣接しているため、互いに応力を及ぼし合って歪が発生
し疑似ギャップ現象が多大になる。また、前記強磁性金
属薄膜（３）（３）とガラス（５）とは濡れ性等の馴染
みが悪いため磁気コア半休（１）（１’）同士の接合力
も第１１図（ａ）に示す磁気ヘッドに比べて弱い。

上述の全ての点を考慮すると第１１図（ａ）に示す磁気
ヘッドが最も有効である。

次に、第１１図（ａ）に示す磁気ヘッドの製造方法につ
いて説明する。

先ず、第１２図に示すように強磁性酸化物よりなる基板
（７）の上面に５μｍ厚の強磁性金属薄膜（３′）をス
パッタリング等により被着形成し、該強磁性金属薄膜（
３°）の上面にギャップ長の半分の膜厚を有するＳｉｎ
、等の非磁性薄膜（８′）をスパッタリング等により被
着形成する。尚、前記基板（７）の上面にリン酸溶液等
によるエツチング及び逆スパツタリングを施した後、前
記上面に１ｎｍ以上でギャップ長の１／１０以下の膜厚
を有するＳｉｎ、等の耐熱性薄膜（図示せず）をスパッ
タリング等により被着形成し、その後前記強磁性金属薄
膜（３′）を被着形成してもよい。

次に、第】３図に示すように前記非磁性薄膜（８゛）の
上面にフォトリングラフィ技術を用いてレジスト（９）
を所定のパターンで形成する。

次に、第１４図に示すようにイオンビームエツチングに
より前記レジスト（９）形成部以外の非磁性薄膜及び強
磁性金属薄膜を除去して基板（７）を露出させ、所定の
パターン（ギャップ衝き合わせ部）の強磁性金属薄膜（
３）及び非磁性薄膜（８）を残す。

次に、前記基板（７）の上面露出部に回転砥石により溝
加工を施して第１５図に示すようにガラス充填溝（１２
）を形成する。

以後、周知の如く第１５図に示す基板（７）を−対用意
し、そのうち一方の基板に巻線溝及びガラス棒挿入溝を
形成した後、前記両基板をギャップ衝合面同士が衝き合
う状態でガラス接合してブロックを形成し、その後前記
ブロックに研摩、切断等の加工を施して複数のへラドチ
ップを形成する。

しかし乍ら、上記従来の製造方法の場合、第１３図から
第１４図に示すイオンビームエツチングの工程において
、レジスト（９）パターン形成時のマスク合わせを精度
良く行うことが困難であり、前記マスク合わせにズレが
生じた状態でレジスト（９）を形成し、イオンビームエ
ツチングを行い磁気ヘッドを形成すると、強磁性金属薄
膜（３）の成膜位置が薄膜形成の中心からずれ、第１６
図（ａ）（ｂ）に示すように作動ギャップの位置が媒体
摺接面の中心からズレ、良好なトラック走査を行うこと
が出来ないという欠点が生じる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は上記従来例の欠点に鑑み為されたものであり、
強磁性金属薄膜の被着形成位置のズレを抑えることによ
り、作動ギャップを媒体摺接面の所定の位置に正確に形
成することが出来る磁気ヘッドの製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の磁気ヘッドの製造方法は、強磁性酸化物材料よ
りなる基板の上面に薄膜形成面の幅を規制するトラック
幅規制溝を形成する工程と、前記トラック幅規制溝内に
ガラスを充填する工程と、前記基板上面にエツチングを
施し、前記薄膜形成面と前記ガラスとの境界部に段差を
形成する工程と、前記段差を有する基板上面に強磁性金
属薄膜を形成する工程と、前記強磁性金属薄膜上に現わ
れた段差によりフォトマスクの位置合わせを行い、前記
強磁性金属薄膜のうち前記薄膜形成面上に被着された部
分の上部にレジストを形成する工程と、前記基板の上面
にエツチングを施して前記強磁性金属薄膜のうち前記レ
ジストが形成されていない部分を除去する工程と、前記
基板の強磁性金属薄膜を作動ギャップ形成用の非磁性材
料を介して他の基板と衝き合わせギャップ接合を行う工
程とを有することを特徴とする。

（ホ）作用 上記製造方法に依れば、レジスト形成時のフォトマスク
の位置合わせを強磁性金属薄膜上に現われている段差に
より高精度に行うことが出来る。

（へ）実施例 以下、図面を参照しつつ本発明の磁気ヘッドの製造方法
について説明する。

先ず、第３図に示すようにＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ単結晶フェ
ライト等の強磁性酸化物よりなる基板（７）の上面にト
ラック幅規制溝（１４）を形成して、所望のトラック幅
よりも少許大きい幅ｅ（例えば２６μｍ）を有する薄膜
形成面（１５）を形成する。尚、前記トラック幅規制溝
（１４）の上部は両側面（１４ａ）（１４ａ）が基板（
７）上面と直交しており、下部は断面Ｖ字状である。

次に、前記基板（７）の上面に板状のガラスを圧着させ
ながら真空中で４７０〜５００　”Ｃまで加熱して前記
トラック幅規制溝（１４）内にガラス（１６）を充填し
た。この時、前記薄膜形成面（１５）上にもガラスが被
着している。その後、第４図に示すように前記基板（７
）の上面に薄膜形成面（１５）が露出するまで平面研摩
を施した後、鏡面に仕上げる。

尚、前記トラック幅規制溝（１４）は上部の両側面（１
４ａ）（１４ａ）が前記基板（７）の上面と直交してい
るので、前述の研摩量に関係なく前記薄膜形成面（１５
）の幅ｅを一定に保つことが出来る。

次に、前記基＠（７）の薄膜形成面（１５）及び充填さ
れたガラス（１６）の上面にリン酸溶液等による化学的
エツチングを３０分間施すことにより研摩による加工変
質層を除去し、逆スパツタリングにより不純物を除去し
た後、前記薄膜形成面（１５）及びガラス（１６）上に
Ｓｉｎ、等の耐熱性薄膜（図示せず）をスパッタリング
等により被着形成する。

尚、前記耐熱性薄膜の膜厚はｌｎｍ以上でギャップ長の
１／１０以下である。

上述のエツチング工程においては、ガラス（１６）のエ
ツチング速度が基板（７）のエツチング速度よりも小さ
いため、このエツチング工程後にはガラス（１６）は基
板（７）の薄膜形成面（１５）に比べて約１０００人程
度高くなり、前記ガラス（１６）と薄膜形成面（１５）
との境界には段差（２１）が生じる。

次に、第５図に示すように前記耐熱性薄膜（図示せず）
上にセンダスト等の強磁性金属薄膜（３゛）をスパッタ
リング等により５μｍ厚被着膨成し、該強磁性金属薄膜
（３゛）上にギャップ長の］／２の膜厚を有するＳｉｎ
、等の非磁性薄膜（８°）をスパッタリング等により被
着形成する。

尚、前記耐熱性薄膜を形成せずに、前記基板（７）の薄
膜形成面（１５）及びガラス（１６）上に直接強磁性金
属薄膜（３°）及び非磁性薄膜（８′）を被着形成して
もよい。尚、前記ガラス（１６）と前記薄膜形成面（１
５）との境界に形成された段差（２１）の存在により、
前記非磁性薄膜（８′）上面の前記段差（２１）の上方
には段差（２２）が形成される。

次に、前記非磁性薄膜（８′）の表面に感光液をコーテ
ィングして乾燥した後、所定のマスクパターンを有する
フォトマスクをその上方に配置し、周知の露光、現像技
術を駆使することにより第６図に示すように前記非磁性
薄膜（８゛）のうち前記薄膜形成面（１５）上に被着さ
れた部分の上面にレジスト（１７）を形成する。前記レ
ジスト（１７）は基板（７）の巻線溝形成部分（１８）
及びガラス捧挿入溝形成部分（１９）には形成されてい
ない。

上述の工程で用いられるフォトマスクには第１０図に示
すように強磁性金属薄膜（３）及び非磁性薄膜（８）を
残すための本来のマスクパターン（２３）と、フォトマ
スクの位置合わせを行うための第１、第２のマーカーパ
ターン（２４ａ）（２４ｂ）とが形成されている。前記
本来のマスクパターン（２３）は幅Ｃが２５μｍの帯状
のマスク部（２５）よりなる。また、前記第１、第２の
マーカーパターン（２４ａ）（２４ｂ）は夫々、細長形
状の１０本のマスク部（２６）（２６）よりなり夫々の
マーカーパターン（２４ａ）（２４ｂ）のマスク部（２
６）（２６）は前記マスク部（２５）の中心線（２７）
に対して線対称の位置にある。前記マスク部（２６）（
２６）は幅ａが１μｍであり、隣りに存在するマスク部
との間隔すは１μｍである。前記マスク部（２５）（２
６）はガラスよりなるマスク基板の上面にＣｒの薄膜を
被着することにより形成される。前記Ｃｒの薄膜は黒色
であるため、前記第１、第２のマーカーパターン（２４
ａ）（２４ｂ）には白黒の１μｍ毎の繰り返しパターン
が形成される。尚、薄膜形成面（１５）の上方における
段差（２２）（２２）間の距離ｄは３３μｍである。

本実施例でのフォトマスクの位置合わせは、第１０図に
示すように前記非磁性薄膜（８゛）上の段差（２２）の
内側に、第１、第２のマーカーパターン（２４ａ）（２
４ｂ）夫々において、同数のマスク部（２６）（２６）
が来るように７オトマスクをトラック幅方向Ｔに移動調
整することにより行われる。尚、本実施例では、前記段
差（２２）の内側には夫々５本のマスク部（２６）（２
６）がある。このフォトマスクの位置合わせに依れば、
７オトマスクの所望の位置がらのトラック幅方向のずれ
を１μｍ以下に抑えることが出来、この状態で露光、現
像を行うことにより、所望の位置からのトラック幅方向
のずれが１μｍ以下であるレジスト（１７）を形成する
ことが出来る。尚、通常、マーカーパターンを用いない
時のフォトマスクの位置合わせの精度は２μｍであり、
本実施例ではマスク部（２６）の間隔すを１μｍとした
が、間隔すは１μｍ以下であり、光学顕微鏡の限界に近
い０．３７１ｍ以上の範囲であればよい 次に、第７図に示すようにイオンビームエツチングによ
り前記レジス）　（１７）形成部以外の非磁性薄膜及び
強磁性金属薄膜を除去して基板（７）を露出させ、所定
のパターン（ギャップ衝き合わせ部）の強磁性金属薄膜
（３）及び非磁性薄膜（８）を残す。前記強磁性金属薄
膜（３）の底面（３ａ）の幅は第８図に示すように前記
薄膜形成面（１５）の幅ｅに略等しい。尚、イオンビー
ムエンチング時のビームの入射角を選択することにより
前記強磁性金属薄膜（３）の側面（３ｂ）の傾斜角を調
整して前記底面（３ａ）の幅を所定値にした。

次に、第７図に示す基板（７）（７’）を一対用意し、
両方の基板（７′）の巻線溝形成部（１８）及びガラス
捧挿入溝形成部（１９）に溝加工を施して巻線溝（４）
及びガラス棒挿入溝（２０）を形成し、第９図に示すよ
うに前記一対の基板（７）（７’）のギャップ衝き合わ
せ部同士を衝合させる。

尚、前記ガラス（１６）の上面に、前記強磁性金属薄膜
（３）に影響を与えない程度の溝（図示せず）を前記ガ
ラス充填溝（１４）と同一方向に形成した後、巻線溝（
４）及びガラス棒挿入溝（２０）を形成して前記基板（
７）（７’）をガラス接合してもよい。

この場合、巻線溝（４）及びガラス棒挿入溝（２０）加
工時の衝撃は前述の溝により緩和されるため、前記ガラ
ス（１６）にはヒビ等は発生せず、また、ガラス接合時
においては前述の溝を通して溶融ガラスがよく流れるた
め、接合強度が強くなる。

以後は周知の如く、前記ガラス棒挿入溝（２０）内にガ
ラス棒（図示せず）を挿入し、該ガラス棒を溶融固化す
ることにより前記両基板（７）（７’）を接合してブロ
ックを形成し、該ブロックにＲ付加工を施した後、第９
図に示す一点鎖線Ａ−Ａ’Ｂ−Ｂ’　に相当する位置で
切断して複数のへラドチップを形成する。尚、本実施例
では前記ガラス接合を前記ガラス充填溝（１４）に充填
したガラス（１６）と同一のガラスを用いて、真空中６
３０℃の条件下で行った。

第１図は上述の製造方法によって製造された磁気ヘッド
の外観を示す斜視図、第２図はテープ摺接面を示す図で
ある。一対の磁気コア半休（１）（１′）はガラス（１
６）（１６）によって接合されており、前記磁気コア半
休（１）（１゛）と強磁性金属薄膜（３）（３）の境界
部（６）（６）は作動ギャップ（２）に対して平行であ
る。

上述の磁気ヘッドの製造方法では、第６図に示すレジス
ト（１７）形成時に用いる７オトマスクをトラック幅方
向に対して高精度に位置合わせすることが出来るので、
前記レジスト（１７）のトラック幅方向の位置ずれを抑
えることが出来る。従って、イオンビームエツチング後
に残る強磁性金属薄膜（３）及び非磁性薄膜（８）を薄
膜形成面（１５）の略中心に形成することが出来、磁気
ヘッド完成体における作動ギャップ（２）は媒体摺接面
の中心に位置し、良好なトラック走査が可能となる。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、作動ギャップを媒体摺接面の所望の位
置に正確に形成することが出来る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１０図は本発明に係り、第１図は磁気ヘッ
ドの外観を示す斜視図、第２図は磁気ヘッドのテープ摺
接面を示す図、第３図、第４図、第５図、第６図、第７
図、第８図及び第９図は夫々磁気ヘッドの製造方法を示
す図、第１０図は７オトマスクの位置合わせを示す図で
ある。第１１図は磁気ヘッドの外観を示す斜視図である
、第１２図、第１３図、第１４図及び第１５図は夫々従
来の磁気ヘッドの製造方法を示す図、第１６図は従来の
磁気ヘッドのテープ摺接面を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）強磁性酸化物材料よりなる基板の上面に薄膜形成
   面の幅を規制するトラック幅規制溝を形成する工程と、
   前記トラック幅規制溝内にガラスを充填する工程と、前
   記基板上面にエッチングを施し前記薄膜形成面と前記ガ
   ラスとの境界部に段差を形成する工程と、前記段差を有
   する基板上面に強磁性金属薄膜を形成する工程と、前記
   強磁性金属薄膜上に現われた段差によりフォトマスクの
   位置合わせを行い、前記強磁性金属薄膜のうち前記薄膜
   形成面上に被着された部分の上部にレジストを形成する
   工程と、前記基板の上面にエッチングを施して前記強磁
   性金属薄膜のうち前記レジストが形成されていない部分
   を除去する工程と、前記基板の強磁性金属薄膜を作動ギ
   ャップ形成用の非磁性材料を介して他の基板と衝き合わ
   せてギャップ接合を行う工程とを有することを特徴とす
   る磁気ヘッドの製造方法。