JPH0340204A - 磁気ヘツドの磁性薄膜形成方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気ヘッドの磁性薄膜形成方法に係り。

特に、磁性材もしくは非磁性材よりなるブロックの片面
に同形状の突部を平行に多数本設け、これら突部形成面
に、マグネトロンスパッタなどの物理蒸着法によって磁
性薄膜を形成して複数のコア用の母材を形成するように
した磁気ヘッドの磁性薄膜形成方法に関する。

［従来の技術］ 磁気記録の高密度化に伴ない、磁気記録媒体の保磁力が
高められ、この磁気記録媒体に記録可能な磁気ヘッドと
して、少くとも作動ギャップで対向する部分を、高飽和
磁束密度、高透磁率を有する磁性材料で構成した磁気ヘ
ッドの開発が進められている。

斯る磁気ヘッドに関しては、近時多数の提案がなされて
おり１本発明者らも例えば特開昭５８−１５５５１３号
公報などで該種磁気ヘッドを提案している。

第５図は、この種高飽和磁束密度、高透磁率の磁性薄膜
をもつ磁気ヘッドの１例を示す斜視図である。

同図において、１１．１２はコア半休で、それぞれＭ　
ｎ　−Ｚ　ｎフェライトなどの磁性材もしくは非磁性材
よりなるコア基体１３と、該コア基体１３上に被着され
た例えばＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ非晶質磁性合金などの高飽和
磁束密度、高透磁率の磁性薄膜１４とを具備している。

上記両コア基体１３の突き合わせ面側にはそれぞれ略三
角形の突部１５．１５が切削形成され、一方のコア半体
１１のコア基体１３には、突部１５がフロント側からリ
ア側まで連続して形成され、他方のコア半体１２のコア
基体１３には、中間部が途切れた形でフロント側とリア
側に突部１５がそれぞれ形成されている。前記磁性薄膜
１４は、各コア基体１３，１３の突部１５形成面側に全
面被着され、突部１５の稜線上の磁性薄膜１４がトラッ
ク幅Ｔｗ相当分の幅をもつように研磨されている。そし
て、前記両コア半休１１．１２は、突部１５の稜線上の
磁性薄膜１４同士を突き合わせてして、フロント側とリ
ア側でそれぞれ接合され、フロント側に作動ギャップ１
６を形成していると共に、両コア半休１１．１２は接合
用のガラス１７によって一体化されている。なお、１８
は、図示せぬコイルが巻回される巻線窓である。

次に、第６図〜第１０図によって第５図示の磁気ヘッド
の製造方法を説明する。

先ず、第６図に示すように、例えばＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフ
ェライトなどよりなる平板状のブロック１の片面に、略
Ｖ字形（略三角形）の溝２を所定間隔で平行に多数本切
削形威し、これによって前記コア基体１３の突部１５を
形づくる。また、前記巻線窓１８形成用の溝３を、上記
溝２と直交して切削形成する。

次に第７図示のように、ブロック１上に、例えばＧ　ｏ
　−Ｎ　ｂ　−Ｚ　ｒ非晶質磁性合金などの高飽和磁束
密度、高透磁率の磁性合金材料よりなる前記磁性薄膜１
４を、マグネトロンスパッタ法などの薄膜形成技術によ
って所定厚すに成膜する。

続いて第８図示のように、前記接合用のガラス１７を、
ブロック１上の全面に比較的厚めに充填・被着し、然る
後、ガラス１７を同図のＡ−Ａ線まで研磨し、前記突部
１５の稜線上の磁性薄１１１１４がトラック幅７ｗをも
って露呈するようにされる。

なお５この工程で前記巻線窓１８形成用の溝３内のガラ
ス１７も除去される。

次に、コア用の母材たるブロックｌは、第９図のＢ−Ｂ
線で三等分されて、前記した一方のコア半体１１用の第
１コア母材４と、他方のコア半体１２用の第２コア母材
５とに分離される。

この後、第１Ｏ図に示すように、上記第１コア母材４と
第２コア母材５は、前記突部１５の稜線上で露呈した磁
性薄膜１４同士を突き合わせして位置決めされ、この状
態で加熱することにより前記ガラス１７で、第１．第２
コア母材４，５は一体化される。然る後、同図の１点鎖
線に沿ってスライスすることによって、前記第５図に示
した磁気ヘッドが得られる。

上述した磁気ヘッドの製造工程中、前記磁性薄１漠１４
を、マグネトロンスパッタなどの物理蒸着法で成膜する
際、従来は、前記ブロックｌを第１１図に示すように、
物理蒸着源６の真下または真上に、縦横に整列させて行
うのが一般的であった。

ところが、このように各ブロックを縦横に配置すると、
ターゲット上のエロージョンエリアが局所的であるため
、エロージョンエリアから外れた位置に配置されたブロ
ックｌの突部１５の両斜面に成膜される磁性薄［１４の
膜厚が不均等になるという問題があった。

すなわち、二ローションエリアから外れた位置に配置さ
れたブロック１の一部の突部１５には、第１２図のよう
に、その突部１５の斜面１５ａ。

１５ｂに到来するスパッタ粒子７の入射角度が大きく異
ってしまうため、上記一方の斜面１５ａに成膜される磁
性薄膜１４ａの膜厚と、他方の斜面＋５ｂに成膜される
磁性薄膜１４ｂの膜厚とが、ｍ５に異なってしまった。

従って、このように突部１５の両斜面１５ａ、１５ｈの
磁性薄膜１４ａ。

１４ｂの膜厚が異なって成膜されたブロックｌで。

前記第１．第２コア母材４，５を作製してこれを一体化
すると、第１３図に示すように、同一の複合磁気ヘッド
ブロック中でトラック幅Ｔｗが、例えばＴ　ｗ　＋　＞
　Ｔ　ｗ　２　＞　Ｔ　Ｗ　３の如く異なってしまい、
一定のトラック幅が得られず歩留りが悪くなるという問
題があった。また、スパッタ粒子７が斜めに入射して膜
厚が薄くなる磁性薄膜１４ｂ部分は、被着面に垂直にス
パッタ粒子７が入射されて形成された磁性薄膜に較べて
、軟磁気特性に劣ることも本発明者らの実験で確認され
ており、磁気ヘッドの記録／再生感度の点から好ましく
ないという問題もあった。

［発明が解決しようとする課題］ そこで上述した問題を解決するため、第１４図に示すよ
うに、前記ブロック１に設けられた突部１５の稜線１５
ｃが、物理蒸着源６の中央Ｏの略真上または真下より半
径方向に延長した線（直線Ｏ８）と略一致するように、
各ブロック１を配置して磁性薄膜１４を成膜する方法が
、本願出願人によって特願昭６３−３２９０５０号とし
て提案されている。この先願による手法によれば、スパ
ッタ粒子は、突部１５の稜線１５ｃで２分される左右の
斜面１５ａ、１５ｂに略々均等に飛来するので、磁性薄
膜１４の膜厚、膜質が共に均一になるメリットがあり１
歩留り並びにヘッド性能が従来方法に較べて格段に向上
する。

しかしながら、上記した先順による手法では、該種磁性
薄ｌｌ１１４の形成に多用されるマグネトロンスパッタ
装置の如く、物理蒸着ｇ６が第１４図に示すように複数
（例えば２つの）の同心ドーナツ状のエロージョンエリ
ア６ａ、６ｂをもつ場合、前記突部１５の稜４！１５　
ｃ方向の磁性薄膜４の膜厚が各ブロック間で不均一にな
るという問題があった。すなわち１局所的なエロージョ
ンエリアが存在すると、第１５図に示すように、物理蒸
着源６の中心Ｏ側に配置されたブロックｌ毎と、該ブロ
ックｌ毎の外側に配置されたブロックｌ毎とでは、スパ
ッタ粒子７の飛来方向が大きく異なり。

そのため、稜線１５ｃ方向の磁性薄膜４の膜厚が各ブロ
ック間で不均一になった。（なお、同図において、８は
基板ホルダーである。）よって、磁気ヘッドのトラック
幅決め加工等において、各ブロックｌ毎の微調整が必要
になり煩雑で手間のかかる工程となって、製造歩留りを
低下させ、また−貫した円滑な製造プロセスに支障をき
たす虞があるものであった。また、真上（もしくは真下
）のエロジョンエリア６ａ、６ｂ以外から飛来するスパ
ッタ粒子７は入射角が大きくなるため、磁気特性の劣る
磁性膜を形成する原因となるという問題もあった。

従って、本発明の解決すべき技術的課題は、上述した従
来手法がもっていた各ブロック間での磁性薄膜の膜厚の
不均一、及び磁気特性の劣化という問題を解消すること
にあり、その目的とするところは、製造歩留りが向上で
き、且つ高性能の製品を得ることのできる磁気ヘッドの
磁性薄膜形成方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記した目的を達成するため、磁性材もしく
は非磁性材よりなるブロックの片面に同形状の突部を平
行に多数本設け、これら突部形成面に物理蒸着法によっ
て磁性薄膜を形成して複数のコア用の母材を形成する磁
気ヘッドの磁性薄膜形成方法において、高飽和磁束密度
、高透６ｊｉ率の磁性材料をターゲットにしてスパッタ
粒子を放射させる物理蒸着源の中央の真上または真下よ
り半径方向に延長した線上に、前記した突部の稜線がほ
ぼ一致するように各ブロックを配設し、且つ、前記物理
蒸着源の局所的なエロージョンエリアの略真上または真
下にのみ各ブロックが位置するようにし、略真上または
真下から放射されるスパッタ粒子のみを各ブロックに飛
来させて前記磁性薄膜を成膜するようにされる。

［作　用コ 物理蒸着源の中央の真上または真下より半径方向に延長
した線上に、前記したブロックの突部の稜線がほぼ一致
するように配置すれば、突部の左Ｇの斜面ｌに略々均等
に物理蒸着粒子（スパツタ粒子）は飛来する。また、上
記のように配設した上で、物理蒸着源の局所的なエロー
ジョンエリアの略真上または真下に位置するように各ブ
ロックを配置すれば、各ブロックに飛来するスパッタ粒
子の飛来方向が各ブロックにわたって略々均等なものに
なって、ブロック間の磁性薄膜の膜厚のバラツキは可及
的に低減され、且つ入射角も比較的小さいものとなるの
で、磁気特性が劣化するという事態も回避される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図〜第４図によって説明す
る。

第１図は本発明による磁気ヘッドの磁性薄膜形成方法を
説明するための図で、ベルジャ内の構成をａｍ化して示
しである。

第１図において、６は物理蒸着源（スパッタリングター
ゲット）で円形を呈し、高飽和磁束密度、高透磁率の磁
性合金１例えばＣｏ　−Ｎ　ｂ　−Ｚ　ｒ合金、Ｆｅ−
Ａｌ−８ｔ合金、Ｆ　ｅ　−Ｎ　ｉ系合金などからなる
。本発明で用いたマグネトロンスパッタ装置は、高速で
スパッタリングを行うために、ターゲットの下もしくは
上に電磁石を配し、ドーナツ状の磁場を作り、局所的な
エロージョンエリア６ａ、６ｂを形成する方式のものと
なっている。

そして、該積置産性に優れたマグネトロンスパッタ装置
は１通常上記エロージョンエリアが第１図に示したよう
に内周側と外周側に２つあるのが一般的である。

この物理蒸着源６に対し、前記第６図に図示したように
、その片面に前記突部１５を多数本平行に形成した前記
した各ブロック１が、物理蒸着源６の上または下に図示
せぬ基板ホルダーに保持された状態で、突部１５形成面
が物理蒸着源６に対向するように配設される。この際各
ブロック１は、第１図に示したように、その突部１５の
稜線が。

総べて物理蒸着源６の中心○の真上もしくは真下から半
径方向に延びる直線Ｏ８上にほぼ一致するように配置さ
れると共に、前記エロージョンエリア６ａもしくは６ｂ
の略真上もしくは真下にのみ位置付けられる０本実施例
では、スパッタリングを行うエロージョンエリアは内周
側のエロージョンエリア６ａまたは外周側のエロージョ
ンエリア６ｂの何れか一方であり、第１図では両エロー
ジョンエリア６ａ、６ｂに対向してブロックｌを配設し
であるが、ブロック１はこのスパッタリングを行うエロ
ージョンエリア６ａまたは６ｂの真上もしくは真下にの
み配設されるようになっている６なお、ブロック１には
、Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎフエライ・ト。

Ｎｉ−Ｚｎフェライトなどの高透磁率のバルク磁性材の
ほか、チタン酸バリウム、チタン酸カリウムなどのセラ
ミックス、或いは結晶化ガラス等の非磁性材が用いられ
る。

ここで、第２図に示すように、ブロック１のサイズがエ
ロージョンエリア６ａ（もしくは６ｂ）の幅よりも大き
い場合には、エロージョンエリア６ａの中心線２０に、
ブロック１の中心Ｏ′を略一致させるようにし、第１図
に示すように、ブロック１のサイズがエロージョンエリ
ア６ａ（もしくは６ｂ）の幅よりも小さい場合には、ブ
ロック１はエロージョンエリアの対向領域外へ出ないよ
うにすれば、ブロックｌの中心Ｏ′はエロージョンエリ
ア６ａ（もしくは６ｂ）の中心線２０から多少はずれて
も差しつかえない。

なお、内周側及び外周側のエロージョンエリア６ａ、６
ｂの両方に、第１図示の如くブロック１を対向配置し、
両エロージョンエリア６ａ、６ｂで交互にスパッタリン
グを行う場合には、第３図に示すように、例えば回動自
在な内周用のシャッタ２１並びに外周用のシャッタ２２
を設け、このシャッタ２１．２２で内周側及び外周側の
エロージョンエリア６ａ、６ｂに対向配置されたブロッ
ク１群を択一的に覆い、各ブロックｌの真上もしくは真
下に位置する二ローションエリア以外から飛来するスパ
ッタ粒子を遮断するようになせば良し１゜ 本発明は上述したように、ブロック１の表面に設けられ
た突部１５の稜線Ｌ５ｃが５物理蒸着源（ターゲット）
６の中心の真上もしくは真下から半径方向に延びた直線
Ｏ８と略一致しているので、”５４図に示すように、突
部１５の両斜面１５ａ。

１５ｂに飛来するスパッタ粒子７の入射角は略同等なも
のとなる。従って、二ローションエリアから多少離れた
部位であっても、斜面１５ａと１５ｂとで磁性薄膜１４
の膜厚が不均一になる虞はなく、突部１５の一方の斜面
１５ａに成膜される磁性薄膜１４ａの膜厚ｔｌと、他方
の斜面１５ｂに成膜される磁性薄膜１４ｂの膜厚ｔ２は
均等なものになる。また、エロージョンエリア６ａもし
くは６ｂがブロック１のほぼ真上もしくは真下にあるた
め、同じく第４図に示すように、スパッタ粒子７は、突
部１５の稜線１５ｅの略法線方向より飛来しく小さい入
射角で飛来し）、斜面１５ａ。

１５ｂの各部にわたって同等膜厚に成膜される上。

他の離れたエロージョンエリアから飛来する同図で点線
で示した入射角の大きいスパッタ粒子７′の悪影響を受
けないので、均質でしかも磁気特性に優れた磁性薄膜１
４が得られる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、多数の突部を平行に多数
本形成したコア母材用のブロックに、磁性ｙｓＩ膜をマ
グネトロンスパッタなどの局所的なエロージョンエリア
をもつ物理蒸着法によって成膜形成するものにおいて、
突部の両斜面に均等な膜厚で、且つ磁気特性の良い磁性
薄膜が形成でき、歩留りを向上できて、特性の良好な磁
気ヘッドを量産性よく製造でき、その産業的価値は多大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例に係り、第１図は本発
明による磁気ヘッドの磁性薄膜形成方法を示す説明図、
第２図はブロックのサイズがエロージョンエリアの幅よ
りも大きい場合の配置状態を示す説明図、第３図はシャ
ッタを設けた例を示す説明図、第４図は突部の両斜面に
スパッタリングで成膜される磁性薄膜を示す説明図、第
５図は高飽和磁束密度、高透磁率の磁性薄膜をもつ磁気
ヘッドの１例を示す斜視図、第６図〜第１０図は第５図
の磁気ヘッドの製造工程をそれぞれ示す工程説明図、第
１１図はブロックを縦横に配設した従来のスパッタリン
グ法を示す説明図、第１２図は第１１図の従来方法によ
る磁性薄膜の膜厚差の発生の様子を示す説明図、第１３
図はトラック幅の寸法差を示す説明図、第１４図はエロ
ージョンエリアを考慮しないでブロックを放射配置した
従来のスパッタリング法を示す説明図、第１５図は第１
４図の従来方法によるスパッタ粒子の入射角などを示す
説明図である。 ■・・・・・・コア用の母材となるブロック、２・・・
・・・突部を形成するための溝、３・・・・・・溝、４
・・・・・・第１コア母材、５・・・・・・第２コア母
材、６・・・・・・物理蒸着源、６ａ、６ｂ・・・・・
・エロージョンエリア、０・・・・・・物理蒸着源の中
心、７・・・・・・スパッタ粒子、８・・・・・・基板
ホルダー　１１．１２・・・・・・コア半体、１３・・
・・・・コア基体、１４．１４　＆、　１４　ｂ・・・
・・・磁性薄膜、１５・・・・・・突部、１５ａ、１５
ｂ・・・・・・突部の斜面、１５ｃ・・・・・・突部の
稜線、１６・・・・・・作動ギャップ、１７・・・・・
・接合用のガラス、１８・・・・・・巻線窓、２０・・
・・・・エロージョンエリアの中心線、２１，２２・・
・・・・第 図 ］ コツ用のモし詐Ｙぢやノ・ロック 請理１、着像 加、６ｂ、エロージョンエリア 苅理Ｅ管駒中Ｃ ５ｃ 見邪力稜林 第 ２ 図 第 図 ２］ 第 図 第 図 ］］ ］２ 第 ６ 図 第 図 第 図 第 ０ 図 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 ＴＷ！ Ｗ２ Ｗ１ 第 １４ 図 第 １５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性材もしくは非磁性材よりなるブロックの片面
   に同形状の突部を平行に多数本設け、これら突部形成面
   に物理蒸着法によつて磁性薄膜を形成して複数のコア用
   の母材を形成する磁気ヘッドの磁性薄膜形成方法におい
   て、高飽和磁束密度、高透磁率の磁性材料をターゲット
   にして物理蒸着粒子を放射させる物理蒸着源の中央の真
   上または真下より半径方向に延長した線上に、前記した
   突部の稜線がほぼ一致するように、且つ、前記物理蒸着
   源の局所的なエロージヨンエリアの略真上または真下に
   位置するように、前記各ブロックを配置して、前記磁性
   薄膜を成膜するようにしたことを特徴とする磁気ヘッド
   の磁性薄膜形成方法。
2. （２）請求項１記載において、前記各ブロックの中心が
   、前記エロージヨンエリアの中心線の略真上または真下
   に位置するように、前記各ブロックを配置して、前記磁
   性薄膜を成膜するようにしたことを特徴とする磁気ヘッ
   ドの磁性薄膜形成方法。