JPH02232805A - 複合型磁気ヘッドの製造方法 - 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、磁気記録媒体にデータを書き込んだり、磁気
記録媒体からデータを読みだしたりする磁気記録再生装
置に用いられ、ギャップ対向面に金属磁性膜を形成した
磁気ヘッドの製造方法に関するものである。

従来の技術 ＶＴＲの高画質化やコンピュータ用外部記憶装置の大容
量化を行なうためには高密度記録を行なう事が必要とさ
れる。この高密度記録を行なうために近年は、記録媒体
の高保磁力化や、磁気ヘッドの高磁束密度化および狭ギ
ャップ化が進められている。磁気ヘッドの高磁束密度化
を行なうためにギャップ対向面に飽和磁束密度の高い金
属磁性薄膜を形成した磁気ヘッドが開発された。一般に
この様な磁気ヘッドは複合型磁気ヘッドと呼ばれている
。

以下従来の複合型磁気ヘッドについて説明する。第１８
図は従来の複合型磁気ヘッドの示す斜視図である。第１
８図において１，２はフエライト等の金属酸化物磁性材
料によって構成された磁気コアで、磁気コア１．２には
巻線溝１ａ，２ａがそれぞれ設けられている。３，４は
それぞれ磁気コア１，２のギャップ対向面に形成された
金属磁性膜で、金属磁性膜３，４は高飽和磁束密度を有
するセンダスト等の金属磁性材料をスパッタリングある
いは蒸着等をする事によって形成されている。５は磁気
コア１，２の間に設けられ、磁気ギャップとなるギャッ
プ充填材である。この構造の複合型磁気ヘッドは、高保
磁力媒体を磁化させる事ができ、金属磁性膜の膜厚を適
度に選択することによって再生効率を向上させることが
できるという利点をもっている。ただし、この様な複合
型磁気ヘッドでは、第１８図に示す様に磁気コア１，２
と金属磁性膜３，４との界面６，７がギャップラインに
対して平行に位置するため、これが疑似ギャップとして
動作し、ＳＺＮ比が低下するということが問題であった
。従来より、この対策として界面６，７をギャップライ
ンに対して傾け、アジマス効果により疑似出力を抑制し
ようとする方法が採用されて来ている。ギヤップライ．
ンに対して界面６，７の傾斜角すなわちアジマス角が大
きくなってい《につれ、その効果が大きくなり、実際に
磁気ヘッドとして製作する場合、アジマス角は２０゜〜
３０゜も有れば充分と考えられる。このアジマス効果を
利用した従来例を説明する。

第１９図は従来の複合型磁気ヘッドを示す斜視図である
。第１９図において、８，９は磁気コアで、磁気コア８
には傾斜面８ａ．８ｂが設けられており、傾斜面８ａに
は金属磁性膜１０が形成され、その上にガラス１１が充
填されている。又傾斜面８ｂの方は金属磁性膜を設ける
事なくガラス１１が磁気コア８に接触する様に充填して
いる。

この時ガラス１１及び金属磁性膜１０はギャップ対向面
において同一平面内にあるように加工を施す。又磁気コ
ア８には巻線溝８ｃが設けられている。磁気コア９の方
も同様に傾斜面９　ａ　＊　９　ｂを形成し、傾斜面９
ａには金属磁性膜１２を形成しその上にガラス１３を充
填する。傾斜面９ｂの方には金属磁性膜を設ける事なく
ガラス１３が磁気コア９に接触する様に充填している。

この様に構成された磁気コア８，９をガラス１１，１３
及び金属磁性膜１０．１２がそれぞれ対向する様に非磁
性体１４を介して接合する。このタイプは、疑似ギャッ
プ作用の抑制効果は大きいが、金属磁性膜を成膜した基
板を傾ける構造であるため工法的に複雑で強度的に弱い
等の多くの問題を抱えていた。

第２０図は他の従来の複合型磁気ヘッドを示す斜視図で
ある。この従来例においては磁気コア１５，ｌ６と金属
磁性膜１７．１８の界面は略半円弧状になっており、磁
気コア１５．１６同志を非磁性体１９を介して、しかも
金属磁性膜１７，１８が対向する様に接合する。次に金
属磁性膜１７，１８と磁気コア１５．１６の界面を略半
円弧状にする方４去について説明する。先ず第２１図に
示す様に磁気コアとなるコア材２０上に等間隔でフォト
レジスト２１を形成する。次にフォトケミカル的にエッ
チングを行なうと第２２図に示す様にコア材２０のフォ
トレジスト２１がついていない部分から次第にエッチン
グされてい《。次に第２３図に示す様に最後にはフォト
レジスト２１がコア材２０の付着している部分もすべて
エッチングされ、フォトレジスト２１はコア材２０から
剥がれ落ちる。この様に第２０図に示す様な従来例では
基板表面に直接凹凸を形成するため基板を斜めに削る必
要が無く第１９図に比べ工法的には簡単であるが、形成
されるエッチング界面は、第２０図の様に半円弧状であ
るため充分なアジマス角を有した部分が少ないことや、
剥離後は直ちにエッチングを止めないとコア材は次第に
平坦になる傾向にあること、更に第２０図に示すＰ部の
様な鋭利なエッジが形成され易く、応力集中によって磁
気コアにクラックが発生しやす《なる等の問題があった
。

第２４図は従来の他の複合型磁気ヘッドを示す斜視図で
ある。第２４図において２２．２３はそれぞれ単結晶フ
エライトでできた磁気コア、２４，２５は金属磁性膜、
２６は磁気ギャップとなる非磁性体である。この従来例
の場合、磁気コア２２．２３と金属磁性膜２４．２５の
界面は三角波状になっている。以下金属磁性膜２４．２
５と磁気コア２２．２３の界面を三角波状に形成する方
法を第２５図から第２７図を用いて説明する。

先ず第２５図に示す様に単結晶フエライトでできたコア
材２７の上に等間隔にストライプ状のフォトレジスト層
２８を形成する。その後にエッチング処理を行うと、結
晶方位によるエッチング速度の違いにより第２６図に示
す様にコア材２７の断面が三角形状になるようにエッチ
ングされてい《。さらにエッチングしていくと第２７図
に示す様にフォトレジスト２８がコア材２７から剥がれ
落ち三角波状の界面ができこの面上に金属磁性膜を形成
する。第２４図に示す従来例においては三角波の先端部
や底部が尖り、それらの部分に応力集中が起こりクラッ
クが生じる等の問題があった。更に基板材料が単結晶に
限定されるこ．と等の問題を持っていた。

したがって、以上の内容を総合的に考慮すると、充分な
アジマス効果が期待でき、且つ応力集中が防止可能な界
面形状を有する複合型磁気ヘツドとは、磁気コアと金属
磁性膜との界面形状を略正弦波状としたものが最も有力
と考えられている。複合型磁気ヘッドを製造する場合に
、強度と疑似ギャップ作用の抑制の両面を満足するには
、前述の様に磁気コアと金属磁性膜の界面を略正弦波状
にする事が前提となって《る。しかし第２０図や第２４
図に示した従来例の様にケミカルエッチングでは先端部
が尖り、その部分にクラックが起こり易い等の問題点が
ある。そこで、その他のエッチング方法として、イオン
ミーリング等の異方性の高いエッチング方法が考えられ
、このエッチング方法の特徴は、最終エッチング形状が
マスクパターンの形状を継承し易いという点にある。

つまり、目的の界面形状である略正弦波状に近いマスク
パターン形状を実現することが可能であれば、エッチン
グ後も同様の界面形状が容易に得られる事になる。

発明が解決しようとする課題 しかし従来の露光方法では、第２８図に示す様に、コア
材２９の上に形成されたフォトレジスト３０はマスク３
１が接触した状態での露光が行われており、それによっ
て形成されるマスクパターンは、通常第２９図に示され
る様な台形状となり易いという欠点がある。この状態で
イオンミーリング等の物理的エッチングを行うと、コア
材２９の界面は角張った形状の物が形成されていた。

従って磁気コアと金属磁性膜の界面を略正弦波状にする
事が出来ないという問題点を有していた。

本発明は前記従来の問題点を解決するもので、磁気コア
となるコア材の上に略正弦波状のマスクパターンを形成
する事ができ、磁気コアと金属磁性膜の界面を略正弦波
状にする事ができ、十分なアジマス効果を得るとともに
クラック等の生じない機械的強度の優れた複合型磁気ヘ
ッドの製造方法を提供する事を目的としている。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために、コア材の上にフォトレジス
トを塗布した後に、複数のスリットを有したフォトマス
クをフォトレジストに平行にかつフォトレジストとの間
に隙間を設けて配置し、フォトマスクを介してフォトレ
ジストに光を照射した後に現像し、フォトレジストを介
してコア材に物理的エッチング加工を施したという構成
を有している。

作　　　用 この構成により、フォトマスクに設けられた複数のスリ
ットを介して光をフォトレジストに照射するので、光の
回折現象によりフォトレジストに当たる光の強度の分布
強度は波型になり、物理的エッチングによってコア材表
面ば略正弦波状になる。

実施例 第１図は本発明の一実施例における複合型磁気ヘッドの
製造方法を用いて作成した複合型磁気ヘッドを示す斜視
図である。第１図において３２，３３はフエライト等の
酸化物磁性材料によって構成された磁気コアで、磁気コ
ア３２．３３には巻線溝３２ａ，３３ａがそれぞれ設け
られている。３４．３５はそれぞれ磁気コア３２．３３
に設けられた金属磁性膜で、金属磁性膜３４．３５はセ
ンダスト等の材料によって構成されている。

磁気コア３２．３３は磁気ギャップとなる非磁性体３６
を介して接合されている。この磁気コア３２．３３は金
属磁性膜３４．３５同志は非磁性体３６を介して対向す
るように接合される。磁気コア３２．３３と金属磁性膜
３４．３５のそれぞれの界面形状は略正弦波状になって
いる。又磁気コア３２．３３接着強度を上げるために磁
気コア３２．３３に渡ってガラス１００が設けられてい
る。

以下本発明の位置実施例における複合型磁気ヘッドの製
造方法について説明する。

先ず第２図に示す様に酸化物磁性材料によって構成され
た板状のコア材３７を用意する。このコア材３７に複数
の溝３７ａを設ける。本実施例では溝３７ａを２本形成
した。コア材３７の溝３７ａが設けられた側の面にフォ
トレジスト３８を膜厚Ｂが８μｍになる様に形成する。

この様子を第３図に示す。第３図は第２図に示す点線Ｙ
Ｚに沿って切った断面図である。次に第４図に示す様に
スリットの入ったフォトマスク３９をフォトレジスト３
８の表面と平行に為るように配置する。

しかもフォトレジスト３８表面とフーオトマスク３９の
フォトレジスト３８側の表面との隙間Ｃが２５μｍにな
る様にする。この時フォトマスク３９のスリット３９ａ
の幅Ｄは１０μｍであり、隣り合うスリット３９ａ間の
間隔Ｅは１０μｍである。この状態で紫外線をフォトマ
スク３９の上から照射し、その後にフォトレジスト３８
を現像液で洗い流すと第５図に示す様にフォトレジスト
３８の形状は略正弦波状になる。第５図は第２図に永す
点線ＹＺに沿って切断した時の断面図である。これはフ
ォトレジスト３８の形状はフォトマスク３９に設けられ
ているスリット３９ａによって紫外線が回折し、第６図
に示す様にフォトレジスト３８に照射される紫外線の強
度分布が波状になるためであると考えられる。第４図は
コンピュータシュミレーシ日ンによるフォトレジスト３
８に照射される紫外線強度分布を示している。第６図に
おいてＡＩ，Ａ２，Ａ３はそれぞれ紫外線強度の最大の
所であり、その位置は丁度スリット３９ａ中夫に相当し
ている。この様にフォトレジスト３８に照射される紫外
線強度が波状になると、紫外線強度の強い所はフォトレ
ジスト３８の深部まで紫外線が届きフォトレジスト３８
が可溶となる部分が深くなる。又紫外線強度の弱いとこ
ろはフォトレジスト３８の浅部にしか紫外線が届かずフ
ォトレジスト３８が可溶となる部分は浅《なる。この後
に現像液でフォトレジスト３８を洗い流すと略正弦波状
の形状をしたフォトレジスト３７が形成される。次にエ
ッチング工程を説明する。第７図はエッチング工程を示
した概略図である。第７図において４０はイオンビーム
を発生するイオンガン、４１は回転コア材ホルダーで、
回転コア材ホルダー４１は回転板４１ａと回転軸４ｌｂ
によって構成され、回転軸４ｉｂはモータ（図示せず）
等の動力源に接続されている。又回転板４１ａにコア材
４ｌは取り付けられる。第７図に示す様に先ずコア材３
７を回転板４１ａに固定し、回転板４１ａを一定の角速
度で回転させる。次にイオンガン４０からイオンビーム
を発射させ、そのイオンビームを回転しているコア材７
を照射する。この時回転板４１ａの法線方向とイオンビ
ームの回転板に入射する角度Ｗが４０度になるように回
転板４１ａを傾けて配置する。この様にイオンビームに
よってコア材３７をエッチングしていく。角度Ｗを４０
度としたのは次の実験から求めた。４つのコア材上にそ
れぞれ略正弦波状のフォトレジストを形成し、角度Ｗを
２０度，３０度，４０度，５０度にしてエッチングして
みた。第８図から第１１図はそれぞれ角度Ｗが２０度，
３０度，４０度，５０度にして、エッチングを行なった
後のコア材の断面を示す断面図である。これらの図から
判る様に、この実施例においては角度Ｗが４０度の時が
最も理想的な形状に近いことがわかる。次にこの様にエ
ッチングを施したコア材３７の溝３７ａが設けられてい
る側に第１２図に示す様に金属磁性膜４２を形成する。

そして金属磁性膜４２を形成した面を研摩して平坦化す
る。この状憩を第１３図に示す。次に第１３図に示す点
線ＬＭに沿ってコア材３７を切断し、第１４図に示す様
なコアパー４３を形成する。次に第１５図に示す様にコ
アパー４３に巻線溝４３ａを形成する。この様なコアパ
ー４３を二つ用意し、金属磁性膜４２が対向する様に非
磁性体４４を介して接合している。又この時二つのコア
パー４３同志の接着強度を上げるために二つのコアパー
４３の金属磁性膜４２近傍に渡ってガラス４５を付着さ
せる。この状態を第１６図に示す。最後に媒体対向面と
なる側を研摩し、巻線４６を施して第１７図に示す様な
複合型磁気ヘッドを作成する。

なお本実施例の場合フォトレジストの膜厚Ｂを８μｍ，
フォトマスクとフォトレジストの間隔Ｃを２５μｍ，フ
ォトマスクのスリット幅Ｄを１０μｍ，スリット間隔Ｅ
を１０μｍ，イオンビームの入射方向と回転板の法線方
向のなす角度Ｗを４０度としたが、実験により下記の比
率の範囲以内であれば、略正弦波状の界面を形成する事
ができる。

Ｅ／Ｄ＝０．５〜１．Ｏ Ｃ／Ｄ＝２〜３ Ｂ／Ｄ＝０．５〜１０． Ｗ＝２５度〜４５度 以上の様に本実施例において、コア材３７の上にフォト
レジスト３８を形成し、フォトレジスト３８と平行に、
しかも一定の距離を離してフォトマスク３９を被せ、露
光し、現像した事によって、略正弦波状のフォトレジス
ト３８を形成する事ができるので、物理的エッチングを
行なった時に、コア材３７表面を略正弦波状になる。こ
の上に金属磁性膜４２を形成する事により、金属磁性膜
と磁気コアの界面が略正弦波状となる。この後に切削加
工や研摩加工を施し、二つの磁気コアを作成し、その二
つの磁気コアを非磁性体を介して接合する事によって、
擬似ギャップによる再生出力の歪等が発生しなく、又界
面に磁気コアの尖った部分が形成されないので、クラッ
ク等が生じにくい複合型磁気ヘッドを作成する事ができ
る。

発明の効果 本発明は、コア材の上にフォトレジストを塗布した後に
、複数のスリットを有したフォトマスクを７ォトレジス
トに平行にかつ、フォトレジストとの間に隙間を設けて
配置し、フォトマスクを介してフォトレジストに光を照
射した後に現像し、フォトレジストを介してコア材に物
理的エッチング加工を施したため、フォトマスクに設け
られた複数のスリットを介して光をフォトレジストに照
射するので、光の回折現象によりフォトレジストに当た
る光の強度は波型になり、物理的エッチングによってコ
ア材表面は略正弦波状になるので、コア材表面に金属磁
性膜を形成すると、金属磁性膜とコア材の界面は略正弦
波状となる。この後に研摩加工及び切削加工等を施して
、二゛つの磁気コアを作成し、その二つの磁気コアを非
磁性体を介して接合する事により、擬似ギャップが発生
せず、又磁気コアの金属磁性膜が形成されいている部分
が、尖った形状とならずクラック等が発生せず、機械的
強度にも優れた複合型磁気ヘッドを作成する事ができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における製造方法を用いて作
成した複合型磁気ヘッドを示す斜視図、第２図はコア材
の斜視図、第３図はコア材にフォトレジストを塗布した
時の断面図、第４図はフォトマスクを配置した時の側面
図、第５図は正弦波上のフォトレジストが形成された時
の断面図、第６図はコンピュータシュミレーションによ
る紫外線強度分布を示す図、第７図はエッチング工程を
示した概略図、第８図から第１１図までイオンビームの
入射角を興ならせた時のコア材の断面図、第１２図から
第１７図までは組み立て方法を示す図、第１８図は従来
の複合型磁気ヘッドを示す斜視図、第１９図は他の従来
の複合型磁気ヘッドを示す斜視図、第２０図は他の従来
の複合型磁気ヘッ，ドを示す斜視図、第２１図から第２
３図は第２０図に示す従来例の製造方法を示す断面図、
第２４図は他の従来の複合型磁気ヘッドを示す斜視図、
第２５図から第２７図は第２４図に示す従来例の製造方
法を示す断面図、第２８図及び第２９図は従来のフォト
レジストによってできたマスクパターンの製造方法を示
す断面図である。 ３２　　，′：３３　・・・・・・ ３２ａ，　　３３ａ・・・・・・ ３４　　　３５　　・・・・・・ ３６　　・・・・・・ １００　　　・・・・・・ ３７　　・・・・・・ ３７ａ・・・・・・ ３８　　・・・・・・ ３９　　・・・・・・ ３９ａ・・・・・・ ４０　　・・・・・・ ４　１　　・・・・・・ ４１ａ・・・・・・ ４ｌｂ・・・・・・ ４２　　・・・・・・ 磁気コア 巻線溝 金属磁性膜 非磁性体 ガラス コア材 溝 フォトレジスト フォトマスク スリット イオンガン 回転コア材ホルダー 回転板 回転軸 金属磁性膜 ４３　　・・・・・・ ４３ａ・・・・・・ ４４　　・・・・・・ ４５　　・・・・・・ ４６　　・・・・・・ コアバー 巻線溝 非磁性体 ガラス 巻線 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝 ほか１名 第１図 第２図 第３図 ３２ａ ３２．３３：磁気コア ３２ａ．３３ａ　：巻線溝 ３４．３５：金属磁性膜 ３６：非磁性体 １００：ガラス 第 図 ３９：フオトマスク ３９ｏ：スリット 第 図 第 図 第 図 第 ア 図 ４１ｂ二回転軸 第 図 ４２：金属磁性膜 第 図 Ｍ Ｍ 第 図 ４３：コアバ− 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ４６ｊｔｌ線 第 図 １５，１６：磁気コア １７．１８：金属磁性膜 １９：非磁性体 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ２６：非磁性体 第 図 光 光 光 光 光 第 図 ３１：マスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁性材料で構成されたコア材の上にフォトレジストを塗
   布した後に、複数のスリットを有したフォトマスクを前
   記フォトレジストの表面が平行に、かつ前記フォトレジ
   ストとの間に隙間を設けて配置し、前記フォトマスクを
   介して前記フォトレジストに光を照射した後、現像工程
   によって不要部分を除去し、その後に前記フォトレジス
   トを介して前記コア材に物理的エッチング加工を施した
   後に、前記加工部分に金属磁性膜を形成してコア半体を
   作成し、前記コア半体と他のコア体の間に磁気ギャップ
   となる非磁性層を介してそれぞれ接合させた事を特徴と
   する複合型磁気ヘッドの製造方法。