JPH0762889B2 - 薄膜磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法に関し、特に、上
部磁性体の形成方法に関する。

〔発明の概要〕 本発明は、薄膜磁気ヘッドを製造するに際し、 上部磁性体を形成する直前に、上部磁性体形成部以外の
部分に耐熱性樹脂又は耐熱性レジストよりなる膜を形成
した後、上部磁性体を形成することにより、 上部磁性体の形成方法に影響されずに磁気特性に優れた
薄膜磁気ヘッドを歩留り良く製造しようとするものであ
る。

〔従来の技術〕

一般に、薄膜磁気ヘッドは、記録に関与するヘッド磁界
が急峻であり、高記録密度の記録再生が可能であるとと
もに、高分解能の記録ができ、さらに小型化が可能であ
る。

通常、この種の薄膜磁気ヘッドは、下部磁性体上に絶縁
層やコイル導体を順次形成した後、このコイル導体上に
上部磁性体との絶縁を図るために、SiO₂,Si₃N₄,Al₂O₃等
よりなる絶縁層を形成している。さらに、この絶縁層上
にFe−Al−Si系合金（センダスト）,Fe−Ni系合金（パ
ーマロイ）あるいはアモルファス合金等の強磁性金属材
料をスパッタリング法等で被着形成した後、所望の形状
となるようにエッチングを施して上部磁性体を形成して
いる。したがって、上記薄膜磁気ヘッドは、下部磁性体
と上部磁性体との共働により閉磁路を形成し、記録・再
生が行われるように構成されてる。

ところが、上記上部磁性体とこの下地層である絶縁層と
では、熱膨張係数がかなり異なるため、この上部磁性体
に歪が生じ易い。このため、上部磁性体の段差部分（特
に、フロントギャップ近傍部及びバックギャップ近傍
部）では、上部磁性体にクラックが発生し易く、場合に
よっては上部磁性体が剥離してしまい磁気特性が劣化す
るという問題がある。したがって、上記上部磁性体の形
成時における温度制御が重要な課題となっている。

また、上記上部磁性体をスパッタリングで形成した場
合、上部磁性体の付着力は大きくなるが、Arガス等を上
記上部磁性体中に取り込み易く、上記歪の制御が困難と
なる。

一方、上部磁性体が、歪がなくかつ充分な付着力をもっ
て形成されたとしても、磁気効率を向上させるため上部
磁性体の厚みを厚くするに伴って、この上部磁性体の膜
厚のバラツキも大きくなってしまう。例えば、±５％の
誤差分布を有する装置を用いて、10μｍの厚さの上部磁
性体を形成しようとすると、上部磁性体は9.5μｍ〜10.
5μｍの範囲に形成される。すなわち、上部磁性体は１
μｍのバラツキをもって形成されることになる。

通常、上記上部磁性体のパターニングには高精度なエッ
チング技術が要求されており、イオンエッチングやスパ
ッタエッチング等の物理的手法が採用されている。しか
し、上記物理的手法によるエッチングは上部磁性体と下
地膜である絶縁層との選択性がない。したがって、上部
磁性体の膜厚の薄い部分は上記絶縁層もエッチング（い
わゆるオーパエッチング）されてしまい、絶縁破壊を生
じる虞れがある。場合によっては、上記絶縁層の下層に
形成されたコイル導体をもエッチングされ、導体切れを
生じ断線の原因となる。

そこで、この上部磁性体の下層に形成される絶縁層を厚
くして、オーバーエッチングを緩和する方法が考えられ
ている。しかし、この方法では、絶縁層が厚く形成され
るのに伴い、下部磁性体と上部磁性体との距離（いわゆ
る磁極間距離）が大きくなってしまい磁気効率が悪くな
ってしまう。また、フロントギャップ近傍部やバックギ
ャップ近傍部での上部磁性体が大きな段差をもって形成
されるため、この段差部分の上部磁性体が平坦部分に比
べて薄く形成されるとともに、段差部分での歪が大きく
なる。このため、上記上部磁性体は、段差部分で磁束飽
和を生じ易くなり、磁気特性の劣化を招くことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 このように、従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、上
部磁性体の形成方法が著しく制限されるとともに、磁気
特性の劣化を招くという欠点がある。

そこで、本発明は上述の実情に鑑みて提案されたもので
あり、上部磁性体を形成する層に、上部磁性体の形成方
法に影響されずに磁気特性に優れた薄膜磁気ヘッドを歩
留り良く製造できる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明の薄膜磁気ヘッドの製
造方法は、下部磁性体上に絶縁層を介して複数層のコイ
ル導体を形成し、次いで、絶縁層を形成した後、耐熱性
樹脂又は耐熱性レジストよりなる膜を形成し、最終的な
上部磁性体の形状に対応して当該上部磁性体形成部の上
記耐熱性樹脂又は耐熱レジストよりなる膜を除去した
後、上部磁性体を形成することを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

このように、上部磁性体形成部以外に耐熱性樹脂又は耐
熱性レジストよりなる膜を形成した後、上部磁性体を形
成しているので、この上部磁性体の被着時の温度による
収縮は上記耐熱性樹脂又は耐熱性レジストに吸収され
る。したがって、上部磁性体の歪は緩和される。また、
上記上部磁性体を所望の形状となるようにエッチングし
ても、上記耐熱性樹脂又は耐熱性レジストが絶縁層やコ
イル導体の保護膜となり、上記絶縁層やコイル導体はオ
ーバーエッチングされることがなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

本発明の製造方法で薄膜磁気ヘッドを製造するには、第
１図（Ａ）及び第１図（Ｂ）に示すように、まず、下部
磁性体（１）の一平面上に、第１絶縁層（２），コイル
導体（３），第２絶縁層（４），引き出し電極（６）を
形成する。

すなわち、下部磁性体（１）の一平面上にSiO₂やAl₂O₃
等よりなる第１絶縁層（２）をスパッタリング等により
被着形成し、バックギャップ部をエッチングで取り除
く。

上記下部磁性体（１）としては、Mn−Zn系フェライトや
Ni−Zn系フェライト等の強磁性酸化物基板、またはセラ
ミック等の非磁性基板上にFe−Ni系合金（パーマロイ）
やFe−Al−Si系合金（センダスト）等の強磁性金属材料
を積層した複合基板、あるいは上記強磁性酸化物基板上
にパーマロイやセンダスト等の強磁性金属材料を積層し
た複合基板、等が使用される。

次に、上記第１絶縁層（２）上にCuあるいはAl等の金属
導体をスパッタリング等で形成した後、上記金属導体に
対してフォトエッチングを施し、第１図（Ａ）に示すよ
うなスパイラル型（本実施例では３ターン）のコイル導
体（３）を形成する。

上記コイル導体（３）は、上述のスパイラル型に限られ
ず、上記スパイラル型のコイル導体を絶縁層を介して複
数層積層したスパイラル多層型，ヘリカル型あるいはジ
グザグ型等、如何なる巻線構造であっても良い。

次いで、上記コイル導体（３）上に第２絶縁層（４）を
被着形成した後、この第２絶縁層（４）に形成されたコ
ンタクト窓部（５）を介して上記コイル導体（３）と導
通する引き出し電極（６）を形成する。

さらに、本発明にあっては、以上で得られた下部磁性体
（１）の全面に亘って、耐熱性樹脂あるいは耐熱性レジ
ストを形成した後、第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）に示
すように、フォトリソグラフィ技術の手法で、後述の上
部磁性体（９）が形成される部分を取り除き、樹脂層
（７）を形成する。ここで、上記耐熱性樹脂や耐熱性レ
ジストは平坦化効果に優れているので、上記樹脂層
（７）はコイル導体（３）の凹凸を緩和し略平坦に形成
される。

上記耐熱性樹脂としては、ポリイミド系樹脂が用いら
れ、例えば日立化成工業社製PIQ（商品名），デュポン
社製ピラリン（Pyralin）（商品名）あるいは東レ社製S
Pシリーズ、等の耐熱性に優れた樹脂が使用される。

上記耐熱性レジストとしては、ゴム系のネガ型レジスト
が用いられ、例えば東京応化社製OMR−83系統や日本合
成ゴム社製TSR系統等が使用される。

また、上記樹脂層（７）の形成方法は、通常使用される
フォトリソグラフィ技術で形成すれば良い。

続いて、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）に示すように、
上記樹脂層（７）及び第２絶縁層（４）上に強磁性金属
材料を被着し、磁性層（８）を形成する。ここで、樹脂
層（７）上の磁性層（８）（エッチングにより取り除か
れる部分）は略平坦に形成される。

上記磁性層（８）の材料としては、強磁性非晶質合金、
いわゆるアモルファス合金（例えば、Fe,Ni,Coの１つ以
上の元素と、P,C,B,Siの１つ以上の元素とからなる合
金、または、これを主成分とするAl,Ge,Be,Sn,In,Mo,W,
Ti,Mn,Cr,Zr,Hf,Nb等を含む合金）、あるいはFe−Al−S
i系合金（センダスト）あるいはFe−Ni系合金（パーマ
ロイ）等が使用可能であり、その膜付方法としては、フ
ラッシュ蒸着，ガス中蒸着，イオンプレーティング，ス
パッタリング，クラスター・イオンビーム法に代表され
る真空薄膜形成技術が採用される。

次に、第４図（Ａ）および第４図（Ｂ）に示すように、
樹脂層（７）上に形成された磁性層（８）をエッチング
により取り除き、トラック幅を規制する上部磁性体
（９）を形成し、さらに、上記樹脂層（７）をプラズマ
エッチング等の手法で除去する。

上記樹脂層（７）は、後述のガラス融着工程等による温
度に耐えられないために除去するのであって、以下の工
程に高温を伴う工程がない場合には、上記樹脂層（７）
を残存しても何ら差支えはない。

上記磁性層（８）のパターニング方法としては、イオン
エッチング等のドライエッチングやスパッタエッチング
等のドライエッチングや、エッチング液を用いて行うウ
ェットエッチングが採用される。

したがって、本実施例の薄膜磁気ヘッドは、上記下部磁
性体（１）と上部磁性体（８）とで閉磁路を形成し、記
録・再生が行われるように構成される。

このように、本実施例では、第２絶縁層（４）上に直接
上部磁性体（９）を形成せず、耐熱性に優れた樹脂層
（７）を介して上部磁性体（８）を被着形成しているの
で、上部磁性体（８）の被着時の温度制御が容易とな
る。

また、上記樹脂層（７）は、収縮性に富むので、第２絶
縁層（４）と上部磁性体（９）との熱膨張係数が異なる
場合にあっても、このために生じる歪を吸収することが
できる。したがって、上部磁性体（９）のクラックや剥
離等がなくなり、磁気特性の良好な上部磁性体（９）が
作製できる。

さらに、耐熱性樹脂や耐熱性レジストは平坦化効果に優
れており、例えばスピンコート法やローラーコート法等
で樹脂層（７）を塗布すると、コイル導体（３）の凹凸
が緩和される。したがって、上部磁性体（９）は略平坦
に形成されるので、上部磁性体（９）のエッチングにお
いて、オーバーエッチング時間が短くなる。

さらにまた、上記強磁性金属材料をエッチングして所望
形状の上部磁性体（９）を形成する場合、第２絶縁層
（４）やコイル導体（３）等が上記樹脂層（７）で保護
されるので、絶縁破壊や導体切れを生じ難くなる。

このため、従来のようにオーバーエッチング等の諸問題
を解決するために、第２絶縁層（４）を厚く形成する必
要がないので、磁極間距離が短くなり良好な磁気効率が
得られる。

次いで、図示してないが、以上で得られた下部磁性体
（１）の全面に亘ってSiO₂等よりなる保護膜を形成した
後、この下部磁性体（１）に対して、上記下部磁性体
（１）及び上記上部磁性体（９）の透磁率を確保するた
めにアニール処理を施す。

最後に、上記保護膜上にガラス等よりなる接着材を溶融
充填し、平坦化し、さらに、摺動面の摩耗対策としてセ
ラミック等の非磁性材よりなる保護板を上記接着材に融
着接合した後、磁気記録媒体対接面に対して、所定のデ
プス長となるように研磨加工を施して薄膜磁気ヘッドを
完成する。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、本発明の主旨を逸脱することなく、種々の製造方法
が採り得ることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、上部
磁性体を形成する直前に、上部磁性体形成部以外の部分
に耐熱性樹脂又は耐熱性レジストよりなる膜を形成し、
その後に上部磁性体を形成しているので、上部磁性体の
形成方法に制限されることなく磁気特性に優れた薄膜磁
気ヘッドを歩留り良く製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法をその工程に従って示すもので、第１図（Ａ）はコイ
ル導体の形成工程を示す平面図、第１図（Ｂ）は第１図
ａ−ａ線における断面図、第２図（Ａ）は樹脂層の形成
工程を示す平面図、第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）ｂ−ｂ
線における断面図、第３図（Ａ）は磁性層の形成工程を
示す平面図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）ｃ−ｃ線にお
ける断面図、第４図（Ａ）は上部磁性体の形成工程を示
す平面図、第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）ｄ−ｄ線におけ
る断面図である。 １……下部磁性体 ２……第１絶縁層 ３……コイル導体 ４……第２絶縁層 ７……樹脂層（耐熱性樹脂又は耐熱性レジストよりなる
膜） ９……上部磁性体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下部磁性体上に絶縁層を介して複数層のコ
   イル導体を形成し、 次いで、絶縁層を形成した後、耐熱性樹脂又は耐熱性レ
   ジストよりなる膜を形成し、 最終的な上部磁性体の形状に対応して当該上部磁性体形
   成部の上記耐熱性樹脂又は耐熱レジストよりなる膜を除
   去した後、 上部磁性体を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッド
   の製造方法。