JPS60223014A - 薄膜磁気コア−の形成法 - Google Patents

薄膜磁気コア−の形成法

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JPS60223014A
JPS60223014A JP7900984A JP7900984A JPS60223014A JP S60223014 A JPS60223014 A JP S60223014A JP 7900984 A JP7900984 A JP 7900984A JP 7900984 A JP7900984 A JP 7900984A JP S60223014 A JPS60223014 A JP S60223014A
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JP
Japan
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thin film
magnetic
magnetic field
film
axis
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Application number
JP7900984A
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English (en)
Inventor
Toshimitsu Shirota
城田 俊満
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Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
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Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60223014A publication Critical patent/JPS60223014A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
    • G11B5/3113Details for improving the magnetic domain structure or avoiding the formation or displacement of undesirable magnetic domains

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)

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〕 本発明はデジタル記録用の磁気ディスク装置に使用され
る薄膜磁気ヘッドに関し、更に詳しくは薄膜磁気ヘッド
を構成する薄膜電磁変換素子の中の簿膜磁気コアーの形
成法に関するものである。
〔発明の背景〕
磁気ディスク装置用のウィンチェスタ型ヘッドは近年面
記録密度の増大要求から、電磁変換部は従来のフェライ
トコアー機に巻線したリングヘッド構造に替り、薄膜磁
性膜をコアーとし薄膜導体膜で巻線コイルを形成した薄
膜構造(薄膜電磁変換素子)へと変ってきた。
薄膜磁気ヘッドの電磁変換素子の記録再生特性を左右す
る要因として最も基本的な事はコアーを形成する薄膜磁
性膜の電磁気特性、即ち透磁率の高周波特性であり、高
周波帯域に於ける良好な透磁率が要求される。このため
、薄膜磁性膜の形成に際し、−軸磁気異方性を付与し、
透磁率の高周波特性が優れた困難軸方向を薄膜磁気コア
ー〇mllと一致するように薄膜電磁変換素子憾作成さ
れる。
〔従来技術と問題点〕
従来は薄膜電磁変換素子の薄膜磁気コアー形成に際し先
ず基板面平行に30〜100ガウスの自昇をかけながら
、メッキ法やスパッタリング法等により、パーマロイ膜
を2〜3μ形成し、磁界方向を容易軸、容易軸と直角方
向を困難軸とした一軸磁気異方性の付与を行なう。次に
形成した膜の容易軸方向が、薄膜磁気コアーの中心軸と
直角となる様に、通常のリソグラフィー手法により、薄
膜磁性膜をパターン化した。このように形成した薄膜磁
気コアーの容易軸は、必らずしも薄膜磁気コアーの中心
軸に直角方向を向くように形成されるとは云えない。こ
のような薄膜磁気コアーにより作成された薄膜変換素子
の記録再生特性は低下する。低下する原因は薄膜磁気コ
アーの容易軸方向が中心軸に直角方向からズレ、従がっ
て、困難軸方向が中心軸と一致しないことに依る。これ
らの理由は、基板上に形成しブこ薄膜磁性膜が内部応力
を内蔵し、パターン化して薄膜磁気コアーを形成する時
に、内部応力のバランスをくずし、これに伴ない、−軸
磁気異方性を(ずすことにある。
こσ)ため薄膜磁気コアーの一軸磁気異方性を改善する
目的で、薄膜磁気コアー〇中心軸方向、または中心軸の
直角方向に50ガウス程度の磁界を基板にかけ熱処理す
ることが行なわれているが、十分な特性改善が出来ない
問題があった。
〔発明の目的〕
本発明は薄膜磁気コアー作成に係わる従来の問題点を解
決するためになされたものであり、薄膜磁性膜のパター
ン化に伴ない一軸磁気異方性の変化のない膜の作成法並
びに、高周波帯域に於ける透磁率のよい膜を得るための
熱処理方法を提供することを目的とする。
発明の構成〕 本発明は、上記記載の目的を達成するため、薄膜磁性膜
形成の際の内部応力と平行磁界強度との関係、並びに磁
界強度と熱処理の関係を詳細に検討した結果、 +11 弱磁界中で形成した薄膜磁性膜は膜の内部応力
が少ないこと、従がって、バ(−ン化に伴ない、−軸磁
気異方性のズレがない。
(2)弱磁界中で形成した薄膜磁性膜は、膜を形成した
時の弱い磁界方向と直角方向へ、強い磁界をかけた状態
で熱処理することにより、はじめの弱い磁界方向の高周
波帯域に於ける透磁率特性が格段に向上することを発見
した事に基づくものである。
従がって本発明による薄膜磁気コアーの形成法は次のス
テップにより達成することを特徴とするものである。
(1)基板面に10〜20ガウスの弱い磁界をかけ、メ
ッキ法又は、スパッタリング法により1〜2μのパーマ
ロイ膜を形成する。
(2) 磁界をかけた方向、即ち容易軸方向を薄膜磁気
コアーの中心軸と一致する様に、通常のリングラフイー
技術により、パターンエツチングを行なう。
(3) 次に形成した薄膜磁気コアーの中心軸と直角方
向へ200〜600ガウスの強い磁界をかけ200〜2
50℃で30〜50分熱処理を行なう。
次に図面を参照し、本発明を従来技術と比較し更に詳細
に説明する。第1図は薄膜磁気ヘッドの側面を示す図で
ある。薄膜磁気ヘッド1はスライダーを兼ねる基板2と
薄膜電磁変換素子6で構成される。
第2図、第3図は薄膜電磁変換素子6の拡大、断面図及
び平面図をそれぞれ示す。
薄膜電磁変換素子6は基板1に薄膜磁性膜61、ギャッ
プ形成用絶縁膜62、導体コイル36、平滑化用絶縁膜
64、薄膜磁性膜61を図の様に積層した構成であり、
薄膜磁性膜は導体コイルを取り巻いて薄膜磁気コアーを
形成する。
薄膜磁気コアーは高周波帯成造透磁率のよい困難軸方向
を記録媒体4に対し垂直に配置するため薄膜磁気コアー
の中心軸Yを薄膜磁性膜の困難軸HAと一致するように
構成しなければならない。
従がって薄膜磁気コアーの中心軸Yと直角方向Xは薄膜
磁性膜の容易軸EAを示すことになる。
〔従来技術の説明〕
従来、薄膜磁気コアーの作成に際しては第4図に示す様
に、基板10面に磁界1−1がかかる様!(永久磁石5
を配し、30〜100ガウスの磁界中で、メッキ法又は
、スパッタリング法によりパーマロイ膜の形成を行なっ
た。図中、容易軸方向はE、 Aで示し、困難軸方向は
HAである。
この様に薄膜磁性膜を形成した基板は、通常のリソグラ
フィー手法により薄膜磁性膜の困難軸HAと薄膜磁気コ
アーの中心軸Yが一致するようにパターン化される。
第5図はパターン化後に於ける薄膜磁気コアー内の磁区
の様子を示した図である。薄膜磁性膜の内部応力のため
パター化後の磁区が変動し、薄膜磁気コアーの中心軸Y
と困難軸HAが不一致となることがわかる。
〔発明の実施例〕
本発明による方法では、第4図に示した方法により、基
板面に磁界をかけて薄膜パーマロイをメッキ又はスパッ
タリング法により形成するが、磁界は10〜20ガウス
の範囲である。
次に薄膜磁性1模を形成した基板をリングラフイー手法
により、薄膜磁性膜の容易軸EAか、薄膜磁気コアーの
中心軸Yに一致する様にパターン化する。
第6図はパターン化後に於ける薄膜磁気コアー内の磁区
の様子を示した図である。
薄膜磁性膜の容易軸EAと薄膜磁気コアーYとはズレが
なく一致していることがわかる。
更に、薄膜磁気コア〜の中心軸方向の透磁率特性を改善
するため、薄膜磁気コアー〇中心軸と直角方向へ200
〜600ガウスの磁界をかけ200〜250℃、30〜
60分熱処理を行なう。
第7図は強い磁界中で熱処理した薄膜磁気コアー内の磁
区の様子を示した図である。強い磁界中の熱処理により
、容易軸方向EAの磁区は90パ反転し、薄膜磁性膜の
困難軸方向HAが薄膜磁気コアー〇中心軸Yと一致する
ことを示している。
ターゲツト材としてNl8oFe2oのパーマロイを使
用して、通常のRFスパッタリング装置で、基板面に対
し、15ガウスの磁界をか、け、基板上にパーマロイ膜
を形成した。
先ず真空装置内を2 X 10−’ i、’o r r
迄排気し、高純度アルゴンガスをI X 10−2TO
rrになる迄流入した。次にIt l”電力を200W
投入し、30分プリスパッタリングを行なったのちシャ
′ンターを開き、60分間スパッタリングをして約2μ
のパーマロイ薄膜磁性膜を得た。次に感光性フォトレジ
ストを塗布後磁気コ了−形状にパターン化したクロムマ
スクを使用し、薄膜磁性膜の磁界方向、即ち容易軸EA
が薄膜磁気コアーの中心軸Yと一致する様に、露光、現
像を行なった。次に感光性フォトレジスト膜をマスクと
して、パーマロイ薄膜磁性膜を、グリセリン−塩化第二
鉄系のエツチング液によりパターン化し、薄膜磁気コア
ーを得た。続いて、薄膜磁気コアー〇中心軸Yと直角方
向XへΔOOガウスの磁界をかけ、N2気流中で250
℃、30分間熱処理を行なったのち、自然冷却した。
熱処理前後に於ける薄膜磁気コアーの磁区をビッタ−図
形法により観察した。
更に磁気コアー化していない試料片の透磁率高周波依存
性の熱処理前後の比較も行なった。
磁界中熱処理に伴ない、薄膜磁気コアーの中心軸Y方向
が困難軸HAを示す様に変化し、しかも透磁率の絶対値
が相対的に大きく(約8000)なり、高周波特性も約
10Ml1z迄平担で良好な特性を示すことを確認した
薄膜磁性膜を形成する際の磁界は10ガウス以下だと一
軸磁気異方性が付与出来ず、20ガウス以上だと薄膜磁
性膜に内部応力の発生が強くなり薄膜磁気コアーにパタ
ーン化した時の磁区方向が変化するので、磁界としては
10〜20ガウスとする必要がある。
薄膜磁気コアー作成後の磁界強度は、200ガウス以下
では容易軸EAを困難軸HAに90°反転するには不十
分であり、600ガウス以上では比較的太きいものを処
理することが事実上難がしく適当でない。
本発明に依る薄膜磁気コアーは中心軸方向Yの透磁率並
びに高周波特性が優れるが1.これは薄+1A磁性膜形
成時に弱い平行磁界を与えることにより、無理なスピン
配列を避け、パターン化に伴なう内部応力の影響を極力
除去した事、無理なスピン配列がないため、強い磁界中
の熱処理により再結晶化、スピン再配列が出来ること、
薄膜磁気コテーの中心軸Yからの異方性分散の程度は、
磁壁の90°−斉反転により、より効果的に減少するた
めと考えられる。
〔発明の効果〕
以上詳述してきた通り、本発明に基づく薄膜磁気コアー
の形成法に依れば、記録媒体に垂直に配置された薄膜磁
気コアーの中心軸方向へ、極めて優れた一軸磁気異方性
を有する困難軸を形成出来従がって、薄膜電磁変換素子
を形成した時、高周波帯域に渡り電磁変換効率の良好な
ものが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は薄膜磁気ヘッドの側面図、第2図は薄膜電磁変
換素子の拡大断面図、第3図は薄膜電磁変換素子の拡大
平面図、第4図は基板への平行磁界のかけ方を示す説明
図、第5図は従来の方法に於ける薄膜磁気コアー内の磁
区の様子を示す説明図、第6図は本発明の方法に於ける
パターン化直後の薄膜磁気コアー内の磁区の様子を示す
説明図、第7図は本発明の方法に於ける磁界中熱処理後
の薄膜磁気コアー内の磁区の様子を示す説明図である。 1・・・・・・薄膜磁気ヘッド、 2・・・・・・基板兼スライダー、 6・・・・・・薄膜電磁変換素子、 4・・・・・・記録媒体、 5・・・・・・永久磁石、 31・・・・・・薄膜磁性膜、 32・・・・・・ギャップ形成用絶縁膜、63・・・・
・・導体コイル、 64・・・・・・平滑化用絶縁膜、 EA・・・・・・容易軸方向、 1(A・・・・・・困難軸方向、 Y・・・・・・薄膜磁気コアーの中心軸方向、X・・・
・・・薄膜磁気コアーの中心軸への直角方向、トI・・
・・・・磁界の方向。 第1図 今 第2図 今 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板面に平行にかけられた磁界中で成膜された磁性膜を
    パターン化して形成する薄膜磁気コアーの形成法におい
    て、10〜20ガウスの磁界中で磁性膜を成膜し、前記
    磁界の方向が薄膜磁気コアーの軸となるように磁性膜を
    パターン化し、次に薄膜磁気コアーの軸に対して膜面内
    で直角の方向に200〜600ガウスの磁界をかけた状
    態で熱処理することにより薄膜磁気コアーの容易軸方向
    を90°回転することを特徴とする薄膜磁気コアーの形
    成。
JP7900984A 1984-04-19 1984-04-19 薄膜磁気コア−の形成法 Pending JPS60223014A (ja)

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JP7900984A JPS60223014A (ja) 1984-04-19 1984-04-19 薄膜磁気コア−の形成法

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JP (1) JPS60223014A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0455359A2 (en) * 1990-04-30 1991-11-06 Seagate Technology International Thin film magnetic head and method of manufacture thereof
US6593841B1 (en) 1990-05-31 2003-07-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Planar magnetic element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0455359A2 (en) * 1990-04-30 1991-11-06 Seagate Technology International Thin film magnetic head and method of manufacture thereof
US6593841B1 (en) 1990-05-31 2003-07-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Planar magnetic element

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