JPH0341558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はパーマロイメツキの前処理法に関する
ものである。さらに詳細に述べるならば、磁性パ
ーマロイメツキの初期過程において、所定のメツ
キ条件で電気メツキを行う直前に、外部から電流
を流さない状態のまま、カソード電極をパーマロ
イメツキ液に浸漬した状態で適当な時間放置し、
電気メツキ時にカソードとなる電極の自然電位の
変化が落ちついた状態に達してから後に、所定の
メツキ条件で電気メツキをすることによつて、微
細なパターンへのパーマロイメツキの際に観測さ
れるカソード分極の異常を上述したような処理法
で消失させ、所定の最終電着膜のFeとNiの組成
コントロールを容易にし、薄膜磁気ヘツド等の磁
性メツキ層において透磁率等の磁気特性を向上さ
せるパーマロイメツキの前処理法に関するもので
ある。 従来、微細パターンへのパーマロイメツキは、
薄膜磁気ヘツド等の磁性層に対して用いられてい
たが、これらの微細な部分へのパーマロイメツキ
では、第１図に示すようなカソード分極曲線の異
常モードが低電流密度側で観測され、このカソー
ド分極の異常が電着膜のFeとNiの組成コントロ
ールを困難にさせ、微細パターンへの磁性メツキ
層の透磁率特性を劣下させる原因となつていた。
しかも、通常使われているメツキ電流密度は、こ
の異常モードが存在する範囲内の値であること
が、一般的である。そのため、メツキ初期におい
て観測されるカソード分極の異常をなんらかの方
法で消失させる前処理法が望まれていた。 本発明は、できるだけ迅速にこの初期異常分極
を消失させ、メツキの際の放電反応を正常状態に
帰して、パーマロイ電着膜の組成を安定化し、電
着膜の磁気特性の向上を目的とする。 以下、本発明の方法について、詳細に説明す
る。 第１図はカソード分極の異常を示した分極曲線
を示す。これは、パターン数60、総面積約１mm²の
微細パターンについて測定した結果であり、カソ
ード電極にはスパツタ蒸着させたパーマロイ膜
を、アノード電極には純Ni板をそれぞれ用い、
メツキ液にはPH２〜３のワツト浴を用いた。上記
分極測定の後、電位（標準電極電位）を零にもど
し、継続して再び同じカソード分極曲線を測定し
た。その結果を第２図に示す。このカソード分極
曲線においては、第１回目の測定時に観測された
すなわち第１図のカソード分極曲線におけるよう
な異常がみられないことがわかる。 第３図は、総面積約05cm²の比較的広面積の電極
を用いてカソード分極を測定した結果を示す。こ
の測定を使用した電極材料、メツキ液は上述と全
く同じである。第３図の曲線１は電極をメツキ液
に浸漬した直後の第１回目の測定曲線であり、曲
線２は標準電極電位を再び零電位までもどした後
の第２回目の測定曲線である。第１回目の測定に
おいては、若干カソード分極の異常が低電流密度
範囲にみられる程度で、第２回目の測定時におけ
るそれとの差の小さいことがわかる。しかし、第
１図と第２図とを対比させてみると明らかなよう
に、微細パターンにおいては、初期カソード分極
特性の異常の程度が非常に大きく、異常分極を示
す電流密度範囲でこのまま所定のメツキ条件でメ
ツキを始めた場合、第２図の分極モードに推移す
るまでの間、この不安定な状況下でメツキが進行
することになり、これが微細パターンへのパーマ
ロイメツキの組成異常にもとづく透磁率特性劣下
の原因となつていたことがわかつた。 一般に、合金メツキにおいて、カソード分極特
性は電着膜組成に重大な影響を及ぼす。 この微細パターン電極を用いて、12mA／cm²の
電流密度において、カソード分極の時間変化をガ
ルバノスタツト法で測定した結果を第４図に示
す。メツキ液としては、同様にワツト浴を用い、
また陰極材料としてはパーマロイ蒸着基板を用い
た。第４図から明らかなように、パーマロイ電極
が浴中に浸漬されてから６〜７分間、電位は見か
け上正の値を示し、メツキ反応は進行しないで、
この間、なんらかの異常がおこつていることを示
している。６〜７分経過後、電位は急激に変化
し、パーマロイ電極はカソードとなつて、メツキ
反応が開始したことがわかる。このときの電位
は、第２図の異常分極を示さない分極曲線上に存
在している（Ｊ＝12mA／cm²に対する値）。 第５図は同様にパーマロイ蒸着した微細パター
ン電極で、自然電位の変化を同じメツキ浴につい
て測定した結果を示す。図のように、最初の数分
間で、自然電位は大きく変化し、数十分経過後、
Ｊ＝12mA／cm²程度の電流を流した際には、ただ
ちに第２図の分極曲線上のＪ＝12mA／cm²に対す
る電位にほぼ到達することがわかる。このことは
第４図の測定においては、同じ電位に到達するま
で６〜７分経過するという事実と大きく異なる。
すなわち、所定の電流密度において微細パターン
パーマロイ電極をメツキ浴中に浸漬してただちに
メツキをすると、メツキ初期にカソード分極の異
常がおこり、これが電着膜の組成異常をきたす原
因となつていることは第１図および第４図におい
て明らかである。ところが、この微細パターン電
極の自然電位の変化を測定すると、第５図が示す
ように、電極の自然電位は初期の数分間に大きく
変化し、自然電位の変化の経過した後（第５図に
おいては電磁浸漬後約20分経過した時点におい
て）、外部から所定の電流（第５図ではＪ＝
12mA／cm²）を流せば、ただちに第２図で得られ
た異常のない分極曲線上に、ほぼ相当する電位に
到達することがわかる。 本発明はこのような知見にもとづくものであ
る。 第６図は微細パターンへのパーマロイメツキの
際カソードに観測される分極曲線の異常モードを
なくすため、メツキ開始前にパーマロイ電極をメ
ツキ浴中に浸漬させ、電極の自然電位の変化を経
過させ、溶液とある程度の平衝状態に近づけた上
でメツキを開始するという本前処理の効果を示し
たものである。図の曲線３は本前処理なしの場合
の（第１図と同じ）、曲線４は本前処理として４
分間浸漬後の、曲線５は20分間浸漬後の分極曲線
であり、曲線６は全く分極曲線に異常を示さない
第２図の曲線である。 このように、第６図から数十分程度の浸漬処理
が異常分極消失にいちじるしい効果をもつことが
わかり、メツキ電流密度、メツキ浴組成、メツキ
浴温度などのメツキ条件の調整による電着膜の
Fe，Ni組成のコントロールが容易になつたこと
を示す。これによつて、20μm幅程度の微細パタ
ーンにおいて従来容易ではなかつた透磁率μ
1000（1MHz値）のすぐれた膜を容異に形成するこ
とができた。

【表】 表１に示す実施例は、線幅20μm、膜厚2μmの
ストラインパターンで線幅方向に磁化容易軸をも
つように磁界中メツキをして得られたメツキ膜に
ついて、ストライプの長手方向での透磁率を、従
来の前処理を行なわないメツキ膜の透磁率と比較
して示したものである。なお、カソード浸漬によ
る前処理を行つても、その後に形成する電気メツ
キパーマロイ膜を剥離することはなかつた。 上述の浸漬処理において、本前処理液はメツキ
液そのものでもよいし、メツキ液と浴組成、浴温
度およびPHを同一にした溶液を前処理液として別
の浴中で処理し、迅速に本来のメツキ浴に移しか
えてメツキを開始する方法をとつても効果が同じ
であることは自明である。 本前処理の効果として、(1)パーマロイ電着膜の
Fe及びNi組成のコントロールが容易になり、電
着膜の磁気特性向上につながる（主として透磁
率）。(2)電着膜面内の組成のばらつきも小さくな
り、安定化する。(3)目的とするパーマロイ電着膜
の再現性が向上する。 以上の説明から明らかなように、本発明の方法
によれば、パーマロイメツキ液中にカソード電極
を浸漬し、外部から電流を流さない状態でその自
然電位の変化過程を経た後に、電気メツキをする
ので、微細パターンのパーマロイメツキを可能に
し、電着膜の組成のコントロールが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は微細パターンをもつパーマロイカソー
ド電極の初期の分極曲線を示す図、第２図は第１
図の高電流密度までの分極測定に引続いて測定し
た分極曲線を示す図である。第３図は比較的広い
面積をもつパーマロイカソード電極の分極曲線を
示す図である。第４図は一定電流密度によるカソ
ード分極の時間変化を示す図、第５図は自然電位
変化とその後の一定電流密度による電位変化を示
す図、第６図は本発明の方法の効果を微細パター
ンカソード電極の初期分極曲線で示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 蒸着法により形成されたパーマロイをカソー
   ドとするパーマロイメツキであつて、パーマロイ
   メツキ液中に外部から電流を流さないままカソー
   ド電極を浸漬し、前記カソード電極の自然電位の
   変化過程を経させた後、引き続いて電気メツキを
   行うことを特徴とするパーマロイメツキの前処理
   法。