JPH05151512A

JPH05151512A - 磁気ヘツドの製造方法

Info

Publication number: JPH05151512A
Application number: JP31491091A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sugano; 茂菅野; Hideaki Kojima; 秀明小島; Nobuyuki Oikawa; 信幸及川; Shigemi Chiba; 茂実千葉; Masaya Kosaka; 昌哉香坂; Tomio Kobayashi; 富夫小林
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1991-11-28
Publication date: 1993-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】安定した信頼性の高い磁気ヘッドを歩留りよ
く得るものである。【構成】強磁性金属薄膜５をスパッタ停止区間を設け
た断続的直流スパッタによって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は強磁性金属薄膜が用いら
れて成る磁気ヘッドの製造方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録の高密度化に伴い、高保磁力の
磁気記録媒体が用いられる。本出願人は、この高保磁力
を有する磁気記録媒体に対する高密度記録に適した磁気
ヘッドの提案を特開昭６０−２２９２１０号において提
案した。

【０００３】この磁気ヘッドは、図１に示すように、メ
タル・イン・ギャップ型構成を採り、一対の磁気コア半
体２１及び２２を高透磁率Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の強
磁性酸化物により形成すると共に、これら磁気コア半体
２１及び２２の衝き合わせ面を斜めに切欠き、この斜面
３上にセンダスト等の飽和磁束密度の高い強磁性金属薄
膜５を被着し、これら強磁性金属薄膜５の端面を当接さ
せることにより両者間に磁気ギャップｇを形成する。そ
して、この磁気ギャップｇの例えば両端に第１及び第２
のトラック幅規制溝２及び７が切込まれ、これら溝２及
び７内に磁気記録媒体との摺接面を確保し強磁性金属薄
膜５の摩耗を防止するため等のガラス融着材６を充填し
て構成されるものであって、この場合信頼性や、磁気特
性、耐摩耗性等の点で優れた特性を有するものである。

【０００４】この種の磁気ヘッドの製造方法としては、
例えば同様に本出願人によって提案した特開昭６１−１
０５７１０号公報に開示されている方法がある。

【０００５】この方法を図６Ａ〜Ｃ、図７Ａ〜Ｃに示し
た各工程における要部の拡大斜視図を参照して説明す
る。この場合、まず表面をラップ処理等によって平行度
よくかつ平滑度よく加工された例えばＭｎ−Ｚｎフェラ
イトよりなる強磁性酸化物基板１による少なくとも対の
コアブロック１５，１６を用意する。

【０００６】そして、図６Ａに示すように、この強磁性
酸化物基板１の磁気ギャップ形成面に対応する主面１ａ
に、第１のトラック幅規制溝２を複数本平行に切り込み
形成する。

【０００７】これら、第１の溝２は断面ほぼ直角三角形
としてその１側面を斜面３とする。この斜面３の基板１
の主面１ａに対し角度θで傾斜する斜面３とする。この
斜面３の角度θは２０°〜８０°例えば４０°とする。

【０００８】次いで、図６Ｂに示すように、強磁性酸化
物基板１の斜面３に厚さ例えば２０〜３０μｍの強磁性
金属薄膜５を例えばセンダストスパッタにより被着形成
する。

【０００９】そして、図６Ｃに示すように、強磁性酸化
物基板１の強磁性金属薄膜５によって覆われた第１のト
ラック幅規制溝２内にガラス融着材６を充填し、基板１
の主面１ａ上の強磁性金属薄膜５を平面研磨して除去す
る。

【００１０】さらに、図７Ａに示すように、強磁性金属
薄膜５を被着した斜面３と隣接し、第１のトラック幅規
制溝２と平行に、同様に第２のトラック幅規制溝７を形
成する。このときの第２のトラック幅規制溝７の切削位
置は、この溝７が斜面３上に形成される強磁性金属薄膜
５の、基板１の主面１ａと同一面とされた端面５ａとほ
ぼ一致するように設定されている。次いで、主面１ａを
平行研磨し、さらに鏡面仕上げを行い、主面１ａすなわ
ち磁気ギャップ形成面に、第１及び第２のトラック幅規
制溝２及び７によって主面１ａに臨む強磁性金属薄膜５
の端面５ａによるトラック幅Ｔｗの矯正を行う。

【００１１】そして、図７Ｂに示すように、例えば一方
のブロック１６に対し、トラック幅規制溝２及び７に直
交して巻線溝１１を形成する。

【００１２】次に、図７Ｃに示すようにコアブロック１
５及び１６を互いに第１のトラック幅規制溝２が、互い
に他のコアブロック１６及び１５の第２のトラック幅規
制溝７と対向するように合体する。この場合、例えばコ
アブロック１５，１６のいずれか一方の面１ａに、Ｓｉ
Ｏ₂等の所要の厚さに膜付けされたギャップスペーサを
介して、それぞれ強磁性金属薄膜５の端面５ａが一致す
るように重ね合わせ、両者間に磁気ギャップｇを形成す
る。そして、この場合、第２の巻線溝７内にもガラス融
着材を充填して対のブロック１５及び１６を融着合体す
る。

【００１３】このようにしてコアブロック１５及び１６
が合体された合体ブロックを、図８Ｃ中ａ−ａ線、及び
ａ₁−ａ₁線の位置でスライシングして図１に示す磁気
ヘッドチップを複数個切り出した後、あるいは図７Ｃで
示した合体ブロックの状態でその磁気ギャップｇが臨む
前方面を円筒研磨して巻線溝１１とその研磨面との間に
おいて磁気ギャップｇのギャップテプスを所定の値に設
定する。

【００１４】このような構成による磁気ヘッドは、磁気
ギャップｇの形成部がセンダスト等の高飽和磁束密度Ｂ
ｓを有する強磁性金属薄膜５によって形成されることか
ら高密度記録再生を行うことができる磁気ヘッドが構成
される。

【００１５】さらにまたこのような構成による磁気ヘッ
ドは、その強磁性金属薄膜５が傾いて形成されることか
ら、磁気記録媒体との対接面に臨んで形成される強磁性
金属薄膜５とフェライト等よりなるコア部との間に発生
する擬似ギャップが、本来の磁気ギャップｇとは互いに
非平行に形成することができて、この擬似ギャップにお
けるアジマス損が大となり、この擬似ギャップによる実
質的影響を小さくできるというものである。

【００１６】このように磁気ギャップｇの形成部が強磁
性金属薄膜５によって構成され、この強磁性金属薄膜の
膜面が磁気ギャップｇのトラック幅方向に対し非平行を
なすいわゆるＴＳＳ型の磁気ヘッドによる場合高密度記
録に好適であるが、その製造において比較的不良品の発
生率が高く、歩留りが低いという問題がある。

【００１７】本発明者等は、これに対して種々の研究考
察を行った結果、その歩留り低下の発生が図６Ｂで説明
した第１のトラック幅規制溝２の斜面３に対する強磁性
金属薄膜５の形成に当たってのスパッタに問題があるこ
とを究明した。

【００１８】すなわち、この強磁性金属薄膜５として例
えばセンダストを直流スパッタリングによって、斜面３
上に２０〜３０μｍに及ぶ厚さに形成すると、このスパ
ッタ膜にひび割れが発生し、これがその発生場所によっ
てあるいは発生態様によって磁気ヘッドの記録再生特性
を低下させるとか所定の磁気ギャップ形成を阻害する等
の原因となっていることを究明した。

【００１９】更に、また上述のＴＳＳ型磁気ヘッドに限
られず図２で示すように、それぞれ磁性或いは非磁性基
板３１及び３２間に強磁性金属薄膜５を挾み込んだサン
ドウィッチ型の磁気ヘッド、或いは図３で示すように、
トラック幅規制溝２，７内を含んで両コア半体２１及び
２２の互いの衝き合せ面に強磁性金属薄膜５を被着形成
したメタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッド等において
も、スパッタによる強磁性金属薄膜５の膜質に問題が生
じる場合がある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した強
磁性金属薄膜を有して成る磁気ヘッドにおいて、その強
磁性金属薄膜の被着を良好な膜質として形成することが
できるようにして歩留りの向上と特性の安定化及び信頼
性の向上をはかる。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、強磁性金属薄
膜を直流スパッタリング法により形成する磁気ヘッドの
製造方法において、強磁性金属薄膜の形成途中に、スパ
ッタ停止区間を設けた断続的直流スパッタによりこの強
磁性金属薄膜を形成する。

【００２２】また、本発明は、例えば図１に本発明方法
によって得ようとする磁気ヘッドの一例の拡大斜視図を
示すように、磁気ギャップｇのトラック幅規制溝（第１
のトラック幅規制溝）２に斜面３が設けられ、この斜面
３に強磁性金属薄膜５が被着され、トラック幅規制溝２
内にガラス融着材６が充填されてなる対の磁気コア半体
２１及び２２が、強磁性金属薄膜５の端面５ａを衝き合
わせて接合合体され、強磁性金属薄膜５の衝き合わせ端
面５ａ間に磁気ギャップｇが形成された磁気ヘッドの製
造に当たって、対の磁気コア半体２１及び２２を構成す
る対の磁気コアブロックに形成したトラック幅規制溝２
の斜面３に強磁性金属薄膜５を、スパッタ停止区間を設
けた断続的直流スパッタによって形成する。

【００２３】

【作用】上述したように強磁性金属薄膜５のスパッタを
直流スパッタによって行う場合、高周波（交流）スパッ
タによって形成する場合に比して、その成膜時間の短縮
化等をはかることができるものであるが、特に本発明に
おいてはこの直流スパッタによるにも拘らず、このスパ
ッタ処理に際してスパッタ停止区間を設けつつ行うよう
にしたことによって上述したひびの発生が効果的に回避
された磁気ヘッドを得ることができた。

【００２４】また、上述した本発明によれば、その強磁
性金属薄膜の直流スパッタ工程において、スパッタ停止
区間を設けて断続的に行うことによって、そのスパッタ
のパワーを大として、そのスパッタリングのためのスパ
ッタ材のターゲットを破損させるなどの発熱による破
損、亀裂等の発生を回避でき、安定した所望量のスパッ
タを行うことができる。

【００２５】

【実施例】本発明による磁気ヘッドの製造方法は、例え
ば前述した図１に示した特にＴＳＳ型磁気ヘッドに適用
するものであり、その製造方法は図６及び図７で説明し
たと同様の工程を採り得るので重複説明を省略するもの
であるが、本発明においてはこのようなＴＳＳ型磁気ヘ
ッドの製造に当たって、図６Ｂで説明した厚さが例えば
２０〜３０μｍの強磁性金属薄膜５のスパッタリングに
おいて特殊の方法を採るものである。

【００２６】すなわち、本発明においては、例えば図１
に示した対の磁気コア半体２１及び２２を構成する図６
Ａで説明した対のコアブロック１５及び１６に形成した
第１のトラック幅規制溝２の斜面３に、強磁性金属薄膜
５例えばセンダストを、スパッタ停止区間を設けた断続
的直流スパッタによって形成する。

【００２７】すなわち、この直流スパッタは、所定の期
間τ₁において直流スパッタをなし、その後の所定区間
τ₂においてスパッタ停止、すなわち電圧供給を停止す
る。

【００２８】このようなスパッタ区間τ₁とスパッタ停
止区間τ₂を繰り返し行う。このようにすることによっ
て図４に実線曲線をもってその温度プログラムを示すよ
うに、断続的に温度の上昇、低下が繰り返されてそのス
パッタがなされる。図４において破線図示は通常の連続
直流スパッタによる場合の温度プログラムを示すもの
で、この場合は所要の高い温度Ｔ_Hで一定に保持されて
そのスパッタが行われるものである。

【００２９】この場合、斜面３の傾きは、図６Ａ及び図
５に示すように、基板１の主面１ａに対する角度θが２
０〜８０°例えば４０°に選定されるとき、図５中実線
図示のように、スパッタの主たる方向０−０に対しその
板面が９０°より角α＝９°〜１１°傾くように配置す
る。

【００３０】尚、角度αの選定は、実際問題としてスパ
ッタ容器内でのあるいはスパッタ容器内外への搬送等を
考慮するときα≦１０°が実用的である。

【００３１】実施例１図５に示すように、トラック幅規制溝２の斜面３が、θ
＝４０°としたコアブロック１５，１６を構成する基板
１に、α＝１０°として真空度２×１０^-3ｍｂ下で３．
９ｋＷをもって直流スパッタを、スパッタリング期間τ
₁が８分間、停止区間τ₂を３０分として繰返し１９回
のスパッタを行った。この場合、スパッタのターゲット
は、厚さｔ＝２ｍｍのセンダストターゲットを用い厚さ
３０μｍの強磁性金属薄膜５を形成した。

【００３２】このようにして得た本発明による磁気ヘッ
ドは、１つの合体ブロックから例えば３４０個のヘッド
チップを切出すとき、ひびの発生による不良品の発生は
ほとんど生じなかった。

【００３３】因みに、通常の連続直流スパッタによって
形成した場合、１００〜６８００本のひび割れの発生が
生じた。

【００３４】実施例２厚さ０．８ｍｍ幅２．８ｍｍの長方形のフォトセラム
（商品名）基板に厚さｔ＝２ｍｍのセンダストターゲッ
トを用いて膜厚５μｍのセンダストスパッタをスパッタ
リング期間τ₁／停止区間τ₂を１０分／１０分として
直流断続スパッタで行った。この場合の６インチ径円形
ターゲット１枚に印加するパワーを２．４ｋＷ、３．３
ｋＷ、３．９ｋＷとした各例におけるフォトセラムのそ
りを１５ｍｍの長さに亘って測定した結果を、各透磁率
保磁力と共に表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１において比較例は、実施例２における
と同様の基板に、同様のターゲットを用いて交流の高周
波スパッタを行なった場合である。これによれば、透磁
率の向上もみられる。

【００３７】そして、上述したように本発明において、
断続的直流スパッタを行った場合、通常の連続スパッタ
においては３．９ｋＷでは過負荷状態となってターゲッ
トにひびが発生してスパッタ不能となるものであるが、
この方法による場合には充分高いパワーによるスパッタ
を行うことができる。

【００３８】上述の本発明方法による場合、そのひび割
れの発生が生じないようになる理由については、次のよ
うに考えられる。即ち、高パワーは、結晶膜形成時の緻
密さを向上させ、いわゆる結晶欠陥を低減し、また結晶
粒径も比較的大きく、粒界面積を低減した構造をもたら
すものである。そのことによって、膜応力がひびの発生
しにくい状態とすることができ、更にその膜特性が向上
することによって透磁率の向上、また低い保磁力がはか
られ磁気ヘッドとして優れた特性を有する強磁性金属薄
膜を構成できるものである。

【００３９】また、本発明を適用するＴＳＳ型の磁気ヘ
ッドとしては、図示の例に限らず種々の変形変更をなし
得るものであることは明らかで、斜面に対する強磁性薄
膜の被着を行う各種ＴＳＳ型磁気ヘッドに適用し得るも
のである。

【００４０】また、本発明はＴＳＳ型磁気ヘッドの製造
に限らず、図２で説明したサンドウィッチ型の磁性ヘッ
ド、或いは図３で説明した磁気ギャップに傾きがないな
ど各種メタル・イン・ギャップ磁気ヘッドなど強磁性金
属薄膜５が用いられる磁気ヘッドの製造に適用すること
ができる。尚、図２及び図３において図１と対応する部
分には同一符号を付して重複説明を省略する。

【００４１】いずれの場合においても、直流スパッタに
よる高速膜形成により、強磁性金属磁性薄膜の緻密化を
はかり、かつ停止区間τ₂のいわば冷却過程で膜中のス
トレスの開放を促し、結果として透磁率の飛躍的向上を
もたらすことができる。

【００４２】したがって種々のタイプの磁気ヘッドにお
いて出力の向上をはかることができる。例えば図２で示
したサンドウィッチ型磁気ヘッドに本発明を適用した場
合、パワー３．９ｋＷ、τ₁／τ₂を１０分／１０分と
して強磁性金属膜５の成膜を行ったものにおいて、約３
ｄＢの出力向上を達成できた。

【００４３】また、例えば図２に示すヘッドにおいて、
その強磁性金属薄膜５は、単層構造の場合に限られるも
のではなく、例えば５〜１０μｍの厚さ、強磁性金属薄
膜を１０００〜２０００Å程度のＳｉＯ₂等の絶縁層を
介して多層、例えば３層に順次スパッタをもって積層す
る場合において各強磁性金属薄膜のスパッタにおいて、
本発明による断続的スパッタ工程を採る。

【００４４】尚、強磁性金属薄膜５としては、センダス
トに限らず、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｒｕ−Ｇａ系、Ｆｅ−Ｓｉ−
Ａｌ−Ｏ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｎ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｒ
ｕ−Ｇａ−Ｏ系等の各種結晶膜タイプ合金を用いる場合
にも本発明方法を適用できる。

【発明の効果】上述したように本発明によれば、強磁性
金属薄膜５を形成する工程を有する磁気ヘッドの製造方
法において、強磁性薄膜にひびの発生を効果的に回避す
ることができ、これによって歩留りの向上、特性の安定
かつ信頼性の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気ヘッドの製造方法を適用する
磁気ヘッドの一例の略線的拡大斜視図である。

【図２】本発明による磁気ヘッドの製造方法を適用する
磁気ヘッドの他の一例の略線的拡大斜視図である。

【図３】本発明による磁気ヘッドの製造方法を適用する
磁気ヘッドの更に他の一例の略線的拡大斜視図である。

【図４】本発明方法の説明に供する直流スパッタの温度
プログラミング図である。

【図５】本発明方法のスパッタリング作業の説明図であ
る。

【図６】本発明製造方法を適用する磁気ヘッドの製造方
法の一例の工程図（その１）である。

【図７】本発明製造方法を適用する磁気ヘッドの製造方
法の一例の工程図（その２）である。

【符号の説明】

１基板２第１のトラック幅規制溝３斜面５強磁性金属薄膜６ガラス融着材７第２のトラック幅規制溝ｇ磁気ギャップ１５コアブロック１６コアブロック２１磁気コア半体２２磁気コア半体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者及川信幸宮城県登米郡中田町宝江新井田字加賀野境 30番地ソニー・プレシジヨン・マグネ株式会社内 (72)発明者千葉茂実宮城県登米郡中田町宝江新井田字加賀野境 30番地ソニー・プレシジヨン・マグネ株式会社内 (72)発明者香坂昌哉東京都品川区北品川６丁目５番６号ソニー・マグネ・プロダクツ株式会社内 (72)発明者小林富夫東京都品川区北品川６丁目５番６号ソニー・マグネ・プロダクツ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】強磁性金属薄膜を直流スパッタリング法
により形成する磁気ヘッドの製造方法において、上記強磁性金属薄膜の形成途中に、スパッタ停止区間を
設けた断続的直流スパッタにより上記強磁性金属薄膜を
形成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】磁気ギャップのトラック幅規制溝に斜面
が設けられ、該斜面に強磁性金属薄膜が被着され、上記
トラック幅規制溝内にガラス融着材が充填されてなる対
の磁気コア半体が、上記強磁性金属薄膜の端面を衝き合
わせて接合合体され、該強磁性金属薄膜の衝き合わせ端
面間に磁気ギャップが形成された磁気ヘッドの製造に当
たって、上記対の磁気コア半体を構成する対の磁気コアブロック
に形成した上記トラック幅規制溝の斜面に、上記強磁性
金属薄膜を、スパッタ停止区間を設けた断続的直流スパ
ッタによって形成することを特徴とする磁気ヘッドの製
造方法。