KR100234191B1

KR100234191B1 - Multi-layer thin film layer of thin film magnetic head and the manufacturing method

Info

Publication number: KR100234191B1
Application number: KR1019960050467A
Authority: KR
Inventors: 김정훈
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1999-12-15
Also published as: KR19980030980A

Abstract

본 발명은 고포화자속밀도가 높은 폴 물질을 갖는 철계박막의 박막 자기헤드의 다층박막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 박막 자기헤드의 다층박막은 FeAlN 제1주층 위에 AlN 중간층과 FeAlN 제2주층이 순차 성장된 것을 특징으로 하며, 그 제조방법은, 스퍼터링 방식을 통하여 제조되는 박막 자기헤드의 다층박막 제조방법에 있어서, 먼저 타켓으로 FeAl를 반응기 내에 설치하고 반응가스로 아르곤과 질소를 주입하여 FeAlN 자성체로 된 제1주층을 성장시키고, 그 다음 상기 제1주층 상에 Al을 타켓으로 사용하여 반응가스로 아르곤과 질소를 주입하여 AlN으로 된 중간층을 증착시키고, 이 중간층 상에 다시 FeAl 타켓을 사용하여 반응가스로 아르곤과 질소를 주입하여 FeAlN 자성체로 된 제2주층을 성장시켜 상기와 같은 동일한 가스분위기 하에서 다층박막을 연속적으로 제조하는 공정을 특징으로 한다.The present invention relates to a multi-layer thin film of an iron-based thin film magnetic head having a pole material with a high saturation magnetic flux density and a method of manufacturing the same. The multi-layer thin film according to the present invention comprises an AlN middle layer and FeAlN And the second main layer is sequentially grown. In the method for manufacturing a multilayer thin film of a thin film magnetic head manufactured through a sputtering method, first, FeAl is placed in a reactor as a target, and argon and nitrogen And then a first main layer made of FeAlN magnetic material is grown on the first main layer. Then, argon and nitrogen are injected as reaction gas using Al as a target on the first main layer to deposit an intermediate layer made of AlN, Argon and nitrogen were injected as a reaction gas using a target to grow a second main layer made of a FeAlN magnetic material, It characterized by the step of preparing a thin-film continuously.

Description

(MULTILAYER FILM THIN FILM OF MULTI-FILM MAGNETIC HEAD)

본 발명은 박막 자기헤드의 자극 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 고포화자속밀도가 높은 자극 및 그 제조방법에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a magnetic pole of a thin film magnetic head and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a magnetic pole having a high saturation magnetic flux density and a manufacturing method thereof.

기록 매체에 대한 정보의 기록밀도가 높아 짐에 따라 박막자기헤드의 자극물질도 이에 부응하여 높은 포화자속을 가져야한다. 일반적으로 박막 자기헤드의 자극의 재료로 높은 포화자속의 철계 물질, FeM(M:Al, Ta, Zr, Co), 또는 FeN계의 물질이 사용된다. 철계의 물질은 포화자속 밀도가 약 20KG로 종전에 많이 사용되던 NiFe 물질에 비해 두 배 정도 높으나 자속밀도 외의 다른 특성이 좋지 않다. 이러한 결점을 보완하기 위하여, 종래에는 철계의 물질에 Al, Ta, Co, Zr 또는 N 등의 물질이 첨가된 재료를 자극의 재료로 사용하거나, 또는 도 1에 도시된 바와 같이 자극을 다중 적층 구조로 형성한다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상하의 주층(1,3)과 이들 사이의 중간층(2)으로 이루어 지는데, 중간층으로 NiFe, CoZrMo, Fe 등의 자성 물질 또는 SiO2, SiN, Al2O3 등의 절연성 물질이 사용된다. 상기 중간층(2)의 재료는 고포화자속밀도를 가지므로 고 기록밀도의 자기기록매체에 정보를 기록하는데 매우 유리하다. 그러나, 증착을 통하여 자극을 형성할 때, 스퍼터링(sputtering)법이 적용되는데, 이 경우 주층(1, 3)과 중간층(2)의 재료가 상이하기 때문에 전체 자극의 전체 두께가 2μm 정도일 경우 주층/중간층의 반복이 10회 내외로 재료 별로 불연속적인 적층 과정을 거치기 때문에 제조 효율이 낮다. 또한 불연속적인 스퍼터링 과정에 진공조 내부가 심하게 오염되기 때문에 정기적인 진공조 내부의 세정이 요구된다.As the recording density of information on the recording medium becomes higher, the stimulating material of the thin film magnetic head must also have a high saturation magnetic flux in response thereto. In general, a Fe-based material, FeM (M: Al, Ta, Zr, Co), or FeN-based material having a high saturation magnetic flux is used as the material of the magnetic pole of the thin film magnetic head. The iron-based material has a saturation magnetic flux density of about 20 Kg, which is about two times higher than the conventional NiFe material, but other than magnetic flux density is not good. In order to compensate for these drawbacks, a material in which a substance such as Al, Ta, Co, Zr, or N is added to a ferrous material is used as a material of the magnetic pole, or a magnetic multilayer structure . 1, the upper and lower main layers 1 and 3 and the intermediate layer 2 therebetween are made of a magnetic material such as NiFe, CoZrMo, or Fe, or an insulating material such as SiO2, SiN, Al2O3, Is used. Since the material of the intermediate layer 2 has a high saturation magnetic flux density, it is very advantageous to record information on a magnetic recording medium having a high recording density. However, sputtering is used to form a magnetic pole through deposition. In this case, since the materials of the main layers 1 and 3 and the intermediate layer 2 are different, when the total thickness of all the magnetic poles is about 2 μm, The manufacturing efficiency is low because the intermediate layer repeats 10 times and the material is subjected to a discontinuous lamination process for each material. Also, because the inside of the vacuum chamber is severely contaminated during the discontinuous sputtering process, it is necessary to clean the inside of the vacuum chamber periodically.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창출된 것으로, 제조 효율이 높고 제작이 간편한 박막 자기헤드의 자극 및 이를 위한 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a stimulation of a thin film magnetic head having a high manufacturing efficiency and easy manufacture and a manufacturing method therefor.

또한 동일 진공조에서 연속적으로 증착법에 의해 제작될 수 있고, 제작에 사용되는 진공조의 오염을 억제할 수 있는 박막 자기헤드의 자극 및 이를 위한 제조방법을 제공함에 그 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a magnetic thin film magnetic head which can be manufactured continuously by a vapor deposition method in the same vacuum chamber and which can suppress contamination of a vacuum chamber used in fabrication.

도 1은 종래의 박막 자기헤드의 다층박막을 나타내는 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a multilayer thin film of a conventional thin film magnetic head. FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 자기헤드의 다층박막을 나타내는 구성도.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a thin-

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art

1..제1주층2..중간층1. First main layer 2. Middle layer

3..제2주층4..FeAlN 제1주층3. Second Main Layer 4.FeAlN First Main Layer

5..AlN 중간층6..FeAlN 제2주층5. AlN middle layer 6. FeAlN second main layer

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 박막 자기헤드의 자극은, 주층과 중간층이 반복적으로 다중 적층되어 있는 박막 자기헤드의 자극에 있어서, 상기 주층은 FeAlN으로 형성되고, 상기 중간층은 AlN으로 형성된 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the magnetic pole of the thin-film magnetic head according to the present invention is characterized in that in the magnetic pole of the thin-film magnetic head in which the main layer and the intermediate layer are repeatedly laminated in multiple layers, the main layer is formed of FeAlN, .

주층과 중간층이 반복적으로 다중 적층되어 있는 박막 자기헤드의 자극에 있어서, 상기 주층은 FeAlN으로 형성되고, 상기 중간층은 AlN으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박막 자기 헤드의 자극.A magnetic pole of a thin-film magnetic head in which a main layer and an intermediate layer are repeatedly laminated, wherein the main layer is made of FeAlN and the intermediate layer is made of AlN.

또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제조 방법은:가) 스퍼터링 장치의 반응기 내에 성막 대상물을 설치하는 단계; 나) 상기 반응기 내에 FeAl 타겟을 설치하는 단계; 다) 상기 반응기 내에 아르곤 가스와 질소 가스를 주입하는 단계; 라) 상기 FeAl 타겟을 스퍼터링하여 상기 성막 대상물에 FeAlN 로 된 주층을 형성하는 단계; 마) 상기 반응기 내에 Al 타겟을 설치하는 단계; 바) 상기 반응기 내에 아르곤 가스와 질소 가스를 주입하는 단계; 사) 상기 Al을 스퍼터링하여 상기 주층 위에 AlN 으로 된 중간층을 형성하는 단계; 아) 상기 나) 단계에서 사) 단계를 적어도 1회 이상 실시하는 중복 적층 단계;를 포함하는 점에 그 특징이 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a manufacturing method of a sputtering apparatus, including: a) providing an object to be coated in a reactor of a sputtering apparatus; B) installing an FeAl target in the reactor; C) injecting argon gas and nitrogen gas into the reactor; D) sputtering the FeAl target to form a main layer made of FeAlN on the object to be formed; (E) installing an Al target in the reactor; F) injecting argon gas and nitrogen gas into the reactor; (G) sputtering the Al to form an intermediate layer made of AlN on the main layer; And a) repeating the step b) to at least one or more times.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 박막 자기헤드의 자극과 그 제조방법의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the magnetic pole of the thin film magnetic head and the method of manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 박막 자기헤드의 자극의 단위 적층 구조를 보이는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a unit laminated structure of magnetic poles of the thin film magnetic head according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 자기헤드의 자극은 하부의 FeAlN 주층(4) 위에 AlN 중간층(5)이 증착되고, AlN 중간층(5) 위에 상부의 FeAlN 제2주층(6)이 증착되어 있는데, 필요에 따라 FeAlN 주층과 AlN 중간층은 반복적으로 다중 적층되게 된다.As shown in the drawing, the magnetic pole of the thin film magnetic head according to the present invention is formed by depositing the AlN intermediate layer 5 on the lower FeAlN main layer 4 and depositing the upper second FeAlN layer 6 on the AlN intermediate layer 5 However, if necessary, the FeAlN main layer and the AlN intermediate layer are repeatedly stacked.

본 발명의 박막자기헤드의 자극은, 전술한 바와 같이 제1주층(4)과 제2주층(6)으로 FeAlN을 이용하고, 중간층(5)으로 FeAlN과 유사한 재질의 AlN을 이용한 구조이다.The magnetic pole of the thin film magnetic head of the present invention is a structure using FeAlN as the first main layer 4 and the second main layer 6 and AlN as the intermediate layer 5 made of a material similar to FeAlN as described above.

이와 같은 구조의 박막 자기헤드의 자극은 스퍼터링 법에 의해 제조된다.The magnetic pole of the thin film magnetic head having such a structure is manufactured by a sputtering method.

즉, 먼저 FeAl를 타켓으로 하여 스퍼터링 장치의 반응기(도면에 도시되지 않았음) 내에 설치하고 반응가스로 아르곤(Ar)과 질소(N)를 적정비율로 혼합하여 반응기 내부에 주입함으로서 상기 타켓 FeAl에 상기 반응가스중 질소가 반응하여 FeAlN 자성체로 된 제1주층(4)을 성장시킨다.That is, first, FeAl is set as a target and placed in a reactor (not shown in the figure) of a sputtering apparatus. Argon (Ar) and nitrogen (N) are mixed as a reaction gas at an appropriate ratio, Nitrogen reacts in the reaction gas to grow a first main layer 4 made of FeAlN magnetic material.

다음, 상기 제1주층(4) 상에 Al을 타켓을 증착하고, 상기 가스분위기를 바꾸지 않은 상태에서 아르곤과 질소를 반응기 내에 일정비율 혼합, 주입하여 AlN으로 된 중간층(5)을 증착한다.Next, an Al target is deposited on the first main layer 4, and an intermediate layer 5 made of AlN is deposited by mixing argon and nitrogen into the reactor at a predetermined ratio and injecting the mixture in the reactor without changing the gas atmosphere.

그 다음, 이 중간층(5) 상에 다시 FeAl 타켓을 증착하고, 상기 가스분위기를 바꾸지 않은 상태에서 아르곤과 질소를 반응기 내에 일정비율 혼합하여 주입함으로 질소가 반응하여 FeAlN 자성체로 된 제2주층(6)을 중간층(5) 위에 증착시킨다.Subsequently, an FeAl target is again deposited on the intermediate layer 5, and nitrogen is reacted by injecting argon and nitrogen into the reactor at a predetermined ratio in a state where the gas atmosphere is not changed, thereby forming a second main layer 6 of FeAlN magnetic material ) Is deposited on the intermediate layer (5).

이 때 상기 공정에 있어서, 증착시간은 중간층(5)의 증착막 두께를 결정지으며, 고포화자속밀도를 결정짓는 중요한 요소가 된다. 따라서 원하는 두께의 다층박막을 얻기 위해서 두께 비율에 따라 시간을 조절한다.At this time, in the above process, the deposition time determines the thickness of the deposited layer of the intermediate layer 5 and becomes an important factor for determining the high saturation magnetic flux density. Therefore, the time is adjusted according to the thickness ratio in order to obtain a multilayer thin film having a desired thickness.

그리고 나서, 본 발명에 따른 박막 자기헤드의 다층박막을 상기와 같은 동일한 가스분위기 하에서 상기와 같은 주층과 중간층의 연속된 구조의 자극을 다층으로 적층시켜 제조한다.Then, the multi-layered thin film of the thin-film magnetic head according to the present invention is produced by laminating the multi-layered magnetic poles having the continuous structure of the main layer and the intermediate layer as described above under the same gas atmosphere as described above.

이로써 박막 자기헤드의 다층박막의 제조는 완료된다.This completes the manufacture of the multilayer thin film of the thin film magnetic head.

본 발명의 특징에 따르면 중간층 재질로 주층 FeAlN의 재질과 유사한 AlN을 사용함으로서 연속적인 다층박막폴의 제조가 가능하고, 또한 진공조의 오염을 완화시킴으로서 제조효율을 증가시킬 수 있다.According to an aspect of the present invention, the use of AlN similar to the material of the main layer of FeAlN as an intermediate layer material enables the production of continuous multi-layer thin film pawns, and mitigates contamination of the vacuum chamber, thereby increasing manufacturing efficiency.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 박막 자기헤드의 다층박막의 제조방법은 동일 진공조에서 연속적으로 증착할 수 있는 재질을 주층과 중간층으로 사용하여 불연속적인 다층박막폴 제조로 인한 제조효율 저하를 방지할 수 있고, 주층의 재질과 유사한 재질을 중간층으로 이용함으로서 진공조 내부의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the manufacturing method of the multi-layer thin film of the thin-film magnetic head according to the present invention uses the material that can be continuously deposited in the same vacuum chamber as the main layer and the intermediate layer to prevent the manufacturing efficiency from being lowered due to the discontinuous multi- And by using a material similar to that of the main layer as an intermediate layer, it is possible to prevent contamination of the inside of the vacuum chamber.

Claims

A magnetic pole of a thin-film magnetic head in which a main layer and an intermediate layer are repeatedly laminated, wherein the main layer is made of FeAlN and the intermediate layer is made of AlN.

A) installing an object to be deposited in a reactor of a sputtering apparatus;

B) installing an FeAl target in the reactor;

C) injecting argon gas and nitrogen gas into the reactor;

D) sputtering the FeAl target to form a main layer made of FeAlN on the object to be formed;

(E) installing an Al target in the reactor;

F) injecting argon gas and nitrogen gas into the reactor;

(G) sputtering the Al to form an intermediate layer made of AlN on the main layer;

A) repeating the step b) in the step b) at least one time.