JPS58219724A - 磁性薄膜の製造方法 - Google Patents
磁性薄膜の製造方法Info
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- JPS58219724A JPS58219724A JP10203982A JP10203982A JPS58219724A JP S58219724 A JPS58219724 A JP S58219724A JP 10203982 A JP10203982 A JP 10203982A JP 10203982 A JP10203982 A JP 10203982A JP S58219724 A JPS58219724 A JP S58219724A
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- JP
- Japan
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- target
- permalloy
- film
- thin film
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
- H01F41/18—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates by cathode sputtering
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の対象
本発明は薄膜磁気ヘッド用パーマロイ （Ｎ１−Ｆｏ合
金）膜の製造方法に係り、特に、スパッタパーマロイ膜
の組成を高い精度で制御することにより、ヘッド特性の
変動を低減し、製造歩留シを向上させる方法に関するも
のである。
金）膜の製造方法に係り、特に、スパッタパーマロイ膜
の組成を高い精度で制御することにより、ヘッド特性の
変動を低減し、製造歩留シを向上させる方法に関するも
のである。
従来技術
第１図に薄膜磁気ヘッドの一種である磁気抵抗効果型磁
気ヘッドの媒体対向面近傍の構造を示す。磁気抵抗効果
型磁気ヘッドは、一般にセラミック基板１上にスパッタ
法などの薄膜形成技術を用いて下部磁性体２、磁気抵抗
膜３、導体４、上部磁性体５を積層して形成される。下
部磁性体２と磁気抵抗膜３、磁気抵抗Ｍ３と上部磁性体
５０間にはギャップを形成するため絶縁膜もフが形成さ
れている。
気ヘッドの媒体対向面近傍の構造を示す。磁気抵抗効果
型磁気ヘッドは、一般にセラミック基板１上にスパッタ
法などの薄膜形成技術を用いて下部磁性体２、磁気抵抗
膜３、導体４、上部磁性体５を積層して形成される。下
部磁性体２と磁気抵抗膜３、磁気抵抗Ｍ３と上部磁性体
５０間にはギャップを形成するため絶縁膜もフが形成さ
れている。
このような構造を有する薄膜磁気ヘッド用磁性膜は内部
応力（σ１が蓄積されやすいため、磁歪定数（λ）を十
分小さくしないと、Ｅ：＝−１λｃｏｔθ（逆磁歪効果
、θは内部磁化の方向と強制歪みの方向とのなす角、Ｅ
は内部エネルギー密度を示す）で表わされる相互作用に
よシ、ヘッド特性が著しく変動し、製造歩留りが低下す
ることが知られている。これは一般に形成する磁性膜の
組成を高い精度で制御しなければならないことを意味す
る。磁性膜としてパーマロイ膜を採用する場合、ヘッド
特性が内部応力に著しく左右されないようにするために
は、膜中のＮ１とＦｅの組成を磁歪零組成（８１Ａ’１
−１９Ｆｅ ）を中心として重量％で−０，３％以下に
しなければならないことが発明者らの実験の結果よシ明
らかとなった０ 一スパッタ法でパーマロイ膜を形成する一方法としては
、従来より目標とする膜組成と同じ組成のターゲットを
使用する方法が採用されてきた。
応力（σ１が蓄積されやすいため、磁歪定数（λ）を十
分小さくしないと、Ｅ：＝−１λｃｏｔθ（逆磁歪効果
、θは内部磁化の方向と強制歪みの方向とのなす角、Ｅ
は内部エネルギー密度を示す）で表わされる相互作用に
よシ、ヘッド特性が著しく変動し、製造歩留りが低下す
ることが知られている。これは一般に形成する磁性膜の
組成を高い精度で制御しなければならないことを意味す
る。磁性膜としてパーマロイ膜を採用する場合、ヘッド
特性が内部応力に著しく左右されないようにするために
は、膜中のＮ１とＦｅの組成を磁歪零組成（８１Ａ’１
−１９Ｆｅ ）を中心として重量％で−０，３％以下に
しなければならないことが発明者らの実験の結果よシ明
らかとなった０ 一スパッタ法でパーマロイ膜を形成する一方法としては
、従来より目標とする膜組成と同じ組成のターゲットを
使用する方法が採用されてきた。
しかしながら、ターゲット製造時に重量％で土α５％程
度の組成変動が生じるのは通常やむを得な込ことを考慮
すると、薄膜磁気ヘッド用磁性膜を形成する場合には、
上記検討結果より、従来法が採用できないことがわかる
。
度の組成変動が生じるのは通常やむを得な込ことを考慮
すると、薄膜磁気ヘッド用磁性膜を形成する場合には、
上記検討結果より、従来法が採用できないことがわかる
。
一方、スパッタ膜の組成を制御する方法として、従来よ
シタ−ゲラＵ」ターゲットを構成している元素よシなる
金属板を密着させてスパッタを打込、金属板の枚数を変
えることにより組成を制御する方法が知られている。パ
ーマロイ膜に関しては、目標組成よりＮ１が重量チでｌ
チ以上少りパーマロイターゲット上ＫＡ’ｉ板を密着さ
せてスパッタを行うことによシ、組成を０３チの精度で
制御できることを発明者らは確認した。ターゲット中の
Ｎｉ量を目標組成より１％以上も少くしたのは、その上
に密着させるＮｉ板の枚数を多くして、基板内で組成が
均一となるよう配慮したためである。しかしながら、こ
の方法は、Ｎ１板の摩耗による基板間の組成変動が著し
いため、比較的短期間、内（累計膜厚で３０．ｕｒｒＬ
精度）にＮｉ板を新品と交換しなければならず、Ｎ１板
の交換に伴う不都合、たとえば、ベルジャ内を大気にさ
らすことによる磁気特性の変動などを考慮すると実用的
でないことが判明した。
シタ−ゲラＵ」ターゲットを構成している元素よシなる
金属板を密着させてスパッタを打込、金属板の枚数を変
えることにより組成を制御する方法が知られている。パ
ーマロイ膜に関しては、目標組成よりＮ１が重量チでｌ
チ以上少りパーマロイターゲット上ＫＡ’ｉ板を密着さ
せてスパッタを行うことによシ、組成を０３チの精度で
制御できることを発明者らは確認した。ターゲット中の
Ｎｉ量を目標組成より１％以上も少くしたのは、その上
に密着させるＮｉ板の枚数を多くして、基板内で組成が
均一となるよう配慮したためである。しかしながら、こ
の方法は、Ｎ１板の摩耗による基板間の組成変動が著し
いため、比較的短期間、内（累計膜厚で３０．ｕｒｒＬ
精度）にＮｉ板を新品と交換しなければならず、Ｎ１板
の交換に伴う不都合、たとえば、ベルジャ内を大気にさ
らすことによる磁気特性の変動などを考慮すると実用的
でないことが判明した。
発明の目的
本発明は従来法の上記の如き問題点を改善するものであ
シ、スパッタパーマロイ膜の組成を高い精度で制御する
ことにより、薄膜磁気ヘッドにおけるヘッド特性の変動
を低減させ、製造歩留りを向上させる方法を提供するこ
とを目的とする。
シ、スパッタパーマロイ膜の組成を高い精度で制御する
ことにより、薄膜磁気ヘッドにおけるヘッド特性の変動
を低減させ、製造歩留りを向上させる方法を提供するこ
とを目的とする。
このような目的を達成するために１本発明はパーマロイ
ターゲット上忙、これとは組成を異にし、かつ鳴動面積
の小さいパーマロイ板を密着させてスパッタを行うこと
を特徴とする。
ターゲット上忙、これとは組成を異にし、かつ鳴動面積
の小さいパーマロイ板を密着させてスパッタを行うこと
を特徴とする。
発明の実施例
以下、本発明の実施例を第２〜４図を参照して説明する
。
。
第２図は第１図忙示した構造の薄膜磁気ヘッド用磁性膜
２Ｓ５を形成するために使用した、プレーナマグネトロ
ン型スパッタ装置用ターゲット電極の構造を示す。同図
において（α）はスパッタ面の平面図であシ、８はパー
マロイターゲット、９はターゲツト面内で選択的にスパ
ッタリングが起こる領域（エロージョンエリア、ｄ＝
１５０ｍｍ 、 ｗ ＝ １０７７Ｌ→ １９はこの領
域上に密着させて配置したパーマロイ膜の組成制御用金
属板を示す。また、（ｂ）は（α）のＡＢＡ！！断面図
であり、１１は電極、１２はエロージョンエリア近傍に
選択的に磁場を発生さ′せるための永久磁石を示す。
２Ｓ５を形成するために使用した、プレーナマグネトロ
ン型スパッタ装置用ターゲット電極の構造を示す。同図
において（α）はスパッタ面の平面図であシ、８はパー
マロイターゲット、９はターゲツト面内で選択的にスパ
ッタリングが起こる領域（エロージョンエリア、ｄ＝
１５０ｍｍ 、 ｗ ＝ １０７７Ｌ→ １９はこの領
域上に密着させて配置したパーマロイ膜の組成制御用金
属板を示す。また、（ｂ）は（α）のＡＢＡ！！断面図
であり、１１は電極、１２はエロージョンエリア近傍に
選択的に磁場を発生さ′せるための永久磁石を示す。
組成制御用金属板ｌＯの厚さはスノくツタを行うことに
よる摩耗を考慮すると１ｍｍ以上にしなければならない
。一方、幅ＣＫ関しては、端部形状の変動の影響をなく
すため６ｍｍ以上にする必要があること、また、金属板
の枚数に関しては、ターゲット直上に配置した４インチ
基板内でのｌＮ１組成の分布を１０．０５％以下にする
ため６枚以上にする必要があることがわかった。したが
って、金属板１０としてこのような形状のＮｉ板を使用
する場合、パーマロイターゲット８の組成は磁歪零組成
（８１Ａ’１−１９Ｆｅ ）から重量％で１％以上Ｆθ
リッチ（８０Ａ’１−２０Ｆθ）側へずらさなければな
らないことが判明した。
よる摩耗を考慮すると１ｍｍ以上にしなければならない
。一方、幅ＣＫ関しては、端部形状の変動の影響をなく
すため６ｍｍ以上にする必要があること、また、金属板
の枚数に関しては、ターゲット直上に配置した４インチ
基板内でのｌＮ１組成の分布を１０．０５％以下にする
ため６枚以上にする必要があることがわかった。したが
って、金属板１０としてこのような形状のＮｉ板を使用
する場合、パーマロイターゲット８の組成は磁歪零組成
（８１Ａ’１−１９Ｆｅ ）から重量％で１％以上Ｆθ
リッチ（８０Ａ’１−２０Ｆθ）側へずらさなければな
らないことが判明した。
第３図は第２図に示したターゲットを用いて形成した膜
厚２μ扉のパーマロイ膜のＮ１組成が、ターゲットの使
用回数とともにどのように変化するかを調べた結果を示
す。同図におりて、０は７９．５ＡＩ’１−２Ｑ ５Ｆ
ｅターゲツト上に磁歪零組成のパーマロイ膜を得るため
１２枚のＮｉ板を密着させテスパｙｌｌした場合、（Ｉ
ｔ）は８０． ＯＡ’１−２（ｌ ＯＦｅターゲット上
！ＩＣ６枚のＮｉ板を密着させた場合、（ＩＩＩ）Ｉ／
ｉ８α５ｒｉ−１９，５Ｆｍターゲット上にフ枚の９０
Ａ’１−１Ｃ１Ｆｅ板を密着させた場合、（ＩＶ−）は
８α８゜＃１−ＨＬ Ｌ’Ｆｅターゲット上に８枚の８
５＃１−１５Ｆｅ板を密着させた場合を示す。同図よシ
、最初磁走零組成のパーマロイ膜が得られるように金属
板１０の枚数を選定しておいても、その後得られる膜の
Ｎ１組成はターゲット使用回数とともに次第に減少する
こと、また、このようなパーマロイ膜の組成ずれは、タ
ーゲットの磁歪零組成がらの組成ずれが大きい場合はど
著しいことがゎかる０ 第４図はこれらターゲット上購入時における゛組成ずれ
量と、これらのターゲット上に最初磁歪零組成の膜が得
られるように金属板を密着させて得られた膜が組成、ず
れを起こし、ヘッド特性たとえば再生出力電圧をτ程度
まで変動させて製造歩留シを著しく低下させる（組成ず
れＱ３チ、第３図中点線で示す）Ｋ至るまでのターゲッ
ト使用回数との゛濶係を示す。同図より、４インチ基板
内での組成の均一性を重視すると、金属板としてＮｉ板
を使用する場合には最大３０回しか継続してスパッタを
行うことができない（ターゲットのＮ１組成ずれ１チ■
がこれに＠幽する）のに対し、パーマロイ板を使用する
と、ターゲットの組成ずれを１チ以下にすることができ
るので少くとも７０回（ホ）がこれに和尚する）は継続
してスパッタを行うことができ、高精度の組成制御が可
能となることがわかる。また、金属板を新品と交換する
ためには、ベルジャ内を長時間大気にさらさなければな
らない。２金属板としてパーマロイ板を用いると、仁の
ような手間が省けるだけでなく、これに伴って生じる磁
気特性の変動を低減できるという利点もあることが確認
された。
厚２μ扉のパーマロイ膜のＮ１組成が、ターゲットの使
用回数とともにどのように変化するかを調べた結果を示
す。同図におりて、０は７９．５ＡＩ’１−２Ｑ ５Ｆ
ｅターゲツト上に磁歪零組成のパーマロイ膜を得るため
１２枚のＮｉ板を密着させテスパｙｌｌした場合、（Ｉ
ｔ）は８０． ＯＡ’１−２（ｌ ＯＦｅターゲット上
！ＩＣ６枚のＮｉ板を密着させた場合、（ＩＩＩ）Ｉ／
ｉ８α５ｒｉ−１９，５Ｆｍターゲット上にフ枚の９０
Ａ’１−１Ｃ１Ｆｅ板を密着させた場合、（ＩＶ−）は
８α８゜＃１−ＨＬ Ｌ’Ｆｅターゲット上に８枚の８
５＃１−１５Ｆｅ板を密着させた場合を示す。同図よシ
、最初磁走零組成のパーマロイ膜が得られるように金属
板１０の枚数を選定しておいても、その後得られる膜の
Ｎ１組成はターゲット使用回数とともに次第に減少する
こと、また、このようなパーマロイ膜の組成ずれは、タ
ーゲットの磁歪零組成がらの組成ずれが大きい場合はど
著しいことがゎかる０ 第４図はこれらターゲット上購入時における゛組成ずれ
量と、これらのターゲット上に最初磁歪零組成の膜が得
られるように金属板を密着させて得られた膜が組成、ず
れを起こし、ヘッド特性たとえば再生出力電圧をτ程度
まで変動させて製造歩留シを著しく低下させる（組成ず
れＱ３チ、第３図中点線で示す）Ｋ至るまでのターゲッ
ト使用回数との゛濶係を示す。同図より、４インチ基板
内での組成の均一性を重視すると、金属板としてＮｉ板
を使用する場合には最大３０回しか継続してスパッタを
行うことができない（ターゲットのＮ１組成ずれ１チ■
がこれに＠幽する）のに対し、パーマロイ板を使用する
と、ターゲットの組成ずれを１チ以下にすることができ
るので少くとも７０回（ホ）がこれに和尚する）は継続
してスパッタを行うことができ、高精度の組成制御が可
能となることがわかる。また、金属板を新品と交換する
ためには、ベルジャ内を長時間大気にさらさなければな
らない。２金属板としてパーマロイ板を用いると、仁の
ような手間が省けるだけでなく、これに伴って生じる磁
気特性の変動を低減できるという利点もあることが確認
された。
なお、上記実、施例においてはターゲット中のＮｉ量が
目標とする磁性膜中のＮｉ量よ如少ない場合について述
べたが、同様の効果は逆の場合についても認められるこ
とが確認された。
目標とする磁性膜中のＮｉ量よ如少ない場合について述
べたが、同様の効果は逆の場合についても認められるこ
とが確認された。
また、上記実施例においては磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘ
ッドについて述べたが、同様な効果は誘導型薄膜磁気ヘ
ッドにおいて４認められることが確認された。
ッドについて述べたが、同様な効果は誘導型薄膜磁気ヘ
ッドにおいて４認められることが確認された。
発明の効果
本発明によれば、従来知られていた方法よシも高精度で
パーマロイ膜の組成を制御でき、また、安定した磁気特
性を有するパーマロイ膜を得ることができるので、ヘッ
ド特性が変動して製造歩留わが低下しやすい薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、製造歩留シを向上させ得るなどの効果が
ある。
パーマロイ膜の組成を制御でき、また、安定した磁気特
性を有するパーマロイ膜を得ることができるので、ヘッ
ド特性が変動して製造歩留わが低下しやすい薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、製造歩留シを向上させ得るなどの効果が
ある。
第１図は磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの媒体対向面近
傍の構造を示す斜視図、第２図はプレーナマグネトロン
スパッタ装置用ターゲット電極を示す図で（ａ）は平面
図、（ｂ）は断面図、−第３図はターゲット使用回数と
Ｎ１組成減少量と。 の関係を示す図、第４図２はターゲットのＮ１組成ずれ
とターゲット使用可能回数との関係を示す図である。 ｌ・・・セラミック基板、 ２・・・下部磁性体、３・
・・磁気抵抗膜、 ４・・・導体、６・・・上部磁
性体、 ヘラ・・・絶縁膜、８・・・パーマロイ
ターゲット、 ９・・・エロージョンエリア、 １０・・・組成制御用金属板、 １１・・・電極、 ・ １２・・・永久磁石。
傍の構造を示す斜視図、第２図はプレーナマグネトロン
スパッタ装置用ターゲット電極を示す図で（ａ）は平面
図、（ｂ）は断面図、−第３図はターゲット使用回数と
Ｎ１組成減少量と。 の関係を示す図、第４図２はターゲットのＮ１組成ずれ
とターゲット使用可能回数との関係を示す図である。 ｌ・・・セラミック基板、 ２・・・下部磁性体、３・
・・磁気抵抗膜、 ４・・・導体、６・・・上部磁
性体、 ヘラ・・・絶縁膜、８・・・パーマロイ
ターゲット、 ９・・・エロージョンエリア、 １０・・・組成制御用金属板、 １１・・・電極、 ・ １２・・・永久磁石。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 目標とする組成に近い組成を有するパーマロイター
ゲット上に、これとは組成を異にし、かつ、有効面積の
小さいパーマロイ板を密着させてスパッタを行うことを
特徴とするパーマロイ薄膜の製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の方法において、パーマ
ロイターゲットとして目標とする膜組成よシ重量％で１
％以下しか組成がずれていないものを使用することを特
徴とするパーマロイ薄膜の製造方法。 ３、％許請求の範囲第１項または第２項記載の方法にお
−て、目標とする組成として磁歪零組成を採用すること
を特徴とするパーマロイ薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203982A JPS58219724A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 磁性薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10203982A JPS58219724A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 磁性薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219724A true JPS58219724A (ja) | 1983-12-21 |
Family
ID=14316624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10203982A Pending JPS58219724A (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 磁性薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219724A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63291207A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-29 | Nec Corp | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP10203982A patent/JPS58219724A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63291207A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-29 | Nec Corp | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
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