JPH03254409A - 磁気ヘツドの磁性膜形成方法 - 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〕 本発明は磁気ヘッドの磁性薄膜形成方法に係わり、特に
、磁性材もしくは非磁性材よりなるブロックの片面に同
形状の山形突部を平行に多数本設け、これら突部形成面
に、マグネトロンスパッタなどの物理蒸着法によって磁
性薄膜を形成して複数のコア用の母材を形成するように
した磁気ヘッドの磁性薄膜形成方法に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録の高密度化に伴い、磁気記録媒体の保磁力が高
められ、この磁気記録媒体に記録可能な磁気ヘッドとし
て、少なくとも作動ギャップで対向する部分を、高飽和
磁束密度、高透磁率を有する磁性材料で構成した磁気ヘ
ッドの開発が進められている。

斯る磁気ヘッドに関しては、近時多数の提案がなされて
おり、本発明者らも例えば特開昭５８１５５５１３号公
報などで該種磁気ヘッドを提案している。

第２図は、この種高飽和磁束密度、高透磁率の磁性薄膜
をもつ磁気ヘッドの１例を示す斜視図である。

同図において、１１．１２はコア半休で、それぞれＭ　
ｎ　−Ｚ　ｎフェライトなどの磁性材もしくは非磁性材
よりなるコア基体１３と、該コア基体１３上に被着され
た例えばＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ非晶質磁性合金など高飽和磁
束密度、高透磁率の磁性薄膜１４とを具備している。上
記両コア基体１３の突き合わせ面側にはそれぞれ略三角
形の突部１５１５が切削形成され、一方のコア半体１１
のコア基体１３には、突部１５がフロント側からリア側
まで連続して形成され、他方のコア半体１２のコア基体
１３には、中間部が途切れた形でフロント側とリア側に
突部１５がそれぞれ形成されている。

前記磁性薄膜１４は、各コア基体１３．１３の突部１５
形成面側に全面被着され、突部１５の稜線上の磁性薄膜
１４がトラック幅ＴＷ相当分の幅をもつように研磨され
ている。そして、前記両コア半休１１．１２は、突部１
５の稜線上の磁性薄膜１４同士を突き合わせして、フロ
ント側とリア側でそれぞれ接合され、フロント側に作動
ギャップ１６を形成していると共に、両コア半体１１゜
１２は接合用のガラス１７４こよって一体化されている
。なお、１８は、図示せぬコイルが巻回される巻線窓で
ある。

次に、第３図〜第７図によって第２図示の磁気ヘッドの
製造方法を説明する。

先ず、第３図に示すように、例えばＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフ
ェライトなどよりなる平板状のブロック１の片面に、略
Ｖ字形（略三角形）の溝２を所定間隔で平行に多数本切
削形威し、これによって前記コア基体１３の突部１５を
形づくる。また、前記巻線窓１８形成用の溝３を、上記
溝２と直交して切削形成する。

次に第４図示のように、ブロック１上に、例えばＣｏ−
Ｎｂ−Ｚｒ磁性合金などの高飽和磁束密度、高透磁率の
磁性合金材料よりなる前記磁性膜Ｍ１４を、スパッタリ
ングなどの薄膜形成技術にまって所定厚みに成膜する。

続いて第５図示のように、前記接合用のガラス１７を、
ブロック１上の全面に比較的厚めに充填・被覆し、然る
後、ガラス１７を同図のＡ−Ａ線まで研磨し、前記突部
１５の稜線上の磁性薄膜１４がトラック幅Ｔｗをもって
露呈するようにされる。

なお、この工程で前記巻線窓１８形成用の溝３内のガラ
ス１７も除去される。

次に、コア用の母材たるブロック１は、第６図のＢ−Ｂ
！で三等分されて、前記した一方のコア半体１１用の第
１コア母材４と、他方のコア半体１２用の第２コア母材
５とに分離される。

この後、第７図に示すように、上記第１コア母材４と第
２コア母材５は、前記突部１５の稜線上で露呈した磁性
薄膜１４同士を突き合わせして位置決めされ、この状態
で加熱することにより前記ガラス１７で、第１．第２コ
ア母材４，５は一体化される。然る後、同図の１点鎖線
に沿ってスライスすることによって、前記第２図に示し
た磁気ヘッドが得られる。

上述した磁気ヘッドの製造工程中、前記磁性薄膜１４は
、数１０μｍと比較的厚く成膜されるので、一般にマグ
ネトロンスパッタなどの高速物理蒸着を用いて作成され
る。第８図に従来の磁気ヘッドの磁性膜作製に用いられ
る一般的なマグネトロンスパッタ装置のチャンバ内の概
略を示す。この装置は、ターゲット２２の下にある内側
コイル２７、外側コイル２８．中心ヨーク２４．内側ヨ
ーク２５および外側ヨーク２６で構成される電磁石によ
ってターゲット２２上に磁界を発生させ、局所的にアル
ゴンイオンの衝突回数を増加させ、スパッタ速度を速め
たドーナツ状の高速スパッタ領域（エロージョンエリア
）２９．３０を形成するものである。図中の２０は陰極
、２１は陽極、２３は基板ホルダである。この例では、
内側エロージョンエリア２９および外側エロージョンエ
リア３０を組み合わせてスパッタを行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、この従来のマグネトロンスパッタではエロー
ジョンエリアが局所的であるので、スパッタ粒子全体の
平均入射角度はブロック１の位置によって大きく異なる
という問題を有している。

このようにスパッタ粒子の平均入射角度がまちまちであ
ると、磁気ヘッドの磁気特性がばらつき、品質の一定し
た磁気ヘッドが得られないという欠点を有している。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
品質の安定した磁気ヘッド磁性膜形成方法を提供するに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明は、磁性材もしくは
非磁性材からなるブロックの片面に同形状の突部を平行
に多数本設け、これら突部形成面に局所的なエロージョ
ン領域をもつ物理蒸着源より飛来する粒子によって磁性
薄膜を形成して複数のコア用の母材を形成する磁気ヘッ
ドの磁性薄膜形成方法において、前記突部形成面に飛来
する粒子全体の平均の入射角度を前記突部形成面の法線
方向に対して５５″以下としたことを特徴とするもので
ある。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面とともに説明する。

第１図は、この実施例に係るブロックの配置状態を説明
するための図である。

磁気ヘッド基板となるｌａ、ｌｂ、Ｉｃは突部１５先端
の稜線が基板ホルダ２１の放射方向Ｒと一致するように
配置される。こうすることによって、突部１５側面の両
側でのスパッタ粒子の平均入射角度を等しくできる。ま
た、基板ホルダ２１の中心○ではスパッタ粒子の平均入
射方向が真下もしくは真上からとなるが、半径方向に移
動するにしたがって平均入射方向が傾くため突部１５側
面へのスパッタ粒子の平均入射角度も大きくなる。

よって、突部１５側面のスパッタ粒子の平均入射角度が
５５°を越えないよう乙こ基板ホルダ２１の中心寄りに
配置する。

第９図を用いて平均入射角度θの近似について述べる。

ターゲット２２のエロージョンエリアから飛び出すスパ
ッタ粒子は、一般６二方向性を持っており、ターゲット
２２と垂直方向には粒子の数が大きく、垂直方向から傾
斜するほど粒子の数が少なくなることが知られている。

この関係は一般に次式で表されている。

Ｎｏａｃｏｓα ここでαはターゲット垂直方向から測ったスパッタ粒子
の飛び出し角度、Ｎはスパッタ粒子の立体周当たりの数
である。エロージョンエリアから飛び出したスパッタ粒
子の密度σはエロージョンエリアからの距離の二乗に反
比例して減少するので、次のように表される。

ｅ　ｏｏ　ｃ　ｏ　ｓ　ａｔ　／　ｒ　”ここでｒはエ
ロージョンエリアからの距離である。前記フロック１に
はエロージョンエリアの各部からスパッタ粒子の種々の
方向から入射するが、これらのスパッタ粒子の磁気ヘッ
ドの突部側面１５ａ、１５ｂにおける平均の入射方向ｄ
をヘクトル（ｘ、ｙ、ｚ）で表すと、スパッタ粒子の密
度の高いエロージョンエリアがより支配的であるので、
ｘ、ｙ、ｚは次のように求められる。

ここで、ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ、　　σｉはそれぞれ内側エ
ロージョンエリア２９′および外側エロージョンエリア
３０’の中心線をｎ分割したときのｉ番目のエロージョ
ンエリアからのスパッタ粒子入射方向の単位ベクトルの
ｚ、ｙ、ｚ成分およびスパッタ粒子の密度である。スパ
ッタ粒子の平均入射角度θは平均入射方向ｄのヘクトル
（ｘ、　　ｙ２）と磁気ヘッド突部側面１５ａ、１５ｂ
の法線方向の■のヘクトルの内積から求められる。

以上の方法より従来の磁気ヘッド基板（ブロック）にス
パッタされた粒子の平均入射角度θを求め、磁気特性と
の関係を調べた結果、第１０図に示すように平均入射角
度θが４５６以上になると徐々に磁性膜の保磁力が大き
くなり、５５°を越えると急激に上昇し、軟磁性を失い
磁気ヘッドには不適切なものとなることが分かった。こ
れは第１１図に示すように、平均入射角度θが４５６よ
り大きい磁気ヘッドの突部側面１５ａに成長する磁性膜
１４ａは自己射影効果（ンヤドウイング）により、柱状
構造が発生すること心こ起因する。

第１図に示した方法で作製した磁気ヘンドは、突部１５
側面へのスパッタ粒子の平均入射角度が５５６を越える
基板ホルダ２１の半径Ｓ以内に配置した磁気ヘッドｌａ
、ｌｂに比べ、半径Ｓ以上に配置した磁気ヘッドＩＣは
約２０〜３０％劣るという結果を得ている。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、磁気ヘッド基板突部側面
へのスパッタ粒子の平均入射角度が５５゜以下となるよ
うにスパッタすることで、磁気特性の優れた磁性膜を歩
留まり良く作成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は高飽
和磁束密度、高透磁率の磁性膜を持つ磁気ヘッドの斜視
図、第３図、第４図、第５図、第６図、第７図は第２図
に示した磁気ヘッドの製造方法をそれぞれ示す斜視図、
第８図は磁気ヘッドの磁性膜を作成するスパッタ装置の
概略構成図、第９図はスパッタ粒子の平均入射角度の求
め方を示す説明図、第１０図はスパッタ粒子の平均入射
角度と磁性膜の保磁力の関係を示す特性図、第１１図は
スパッタ粒子の平均入射角度が４５°以上で発生する柱
状構造を説明するための説明図である。 １・・・ブロック、１４・・・磁性薄膜、１５・・・突
部、２１・・・基板ホルダー、２２−・・ターゲット、
２９゜３０・・・エロージョンエリア。 第１図 第２図 第 ３ 図 第 図 第 図 第 図 ７ 第 図 第 ９ 図 第１０図 平力入紺馬度買（ｄｅｇ　）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁性材もしくは非磁性材からなるブロックの片面に同形
   状の山形突部を平行に多数本設け、これら突部形成面に
   局所的なエロージヨン領域をもつ物理蒸着源より飛来す
   る粒子によつて磁性薄膜を形成して複数のコア用の母材
   を形成する磁気ヘッドの磁性薄膜形成方法において、 前記突部形成面に飛来する粒子全体の平均の入射角度が
   、前記突部形成面の法線方向に対して５５゜以下である
   ことを特徴とする磁気ヘッドの磁性膜形成方法。